淺談建筑幕墻的節(jié)能設(shè)計(jì)

白靜靜

【摘 要】 建筑能耗是我國(guó)能源消耗的主要方面之一，而幕墻設(shè)計(jì)又是建筑能耗的重要部分。而伴隨如今綠色環(huán)保節(jié)能觀點(diǎn)的提倡，建筑幕墻的節(jié)能設(shè)計(jì)也成為節(jié)能的當(dāng)務(wù)之急。

【關(guān)鍵詞】 建筑幕墻 設(shè)計(jì) 節(jié)能 能耗

能源危機(jī)的影響下，環(huán)保。節(jié)能的綠色建筑已成為時(shí)下人類社會(huì)發(fā)展的重要主題之一。而在高能耗的建筑設(shè)計(jì)中，建筑幕墻的節(jié)能設(shè)計(jì)是建筑節(jié)能發(fā)展重要組成部分。

一、傳統(tǒng)幕墻

傳統(tǒng)應(yīng)用較多是傳統(tǒng)幕墻，同如今新研發(fā)的新型材料幕墻相比，傳統(tǒng)玻璃幕墻存在很多弊端，也正因?yàn)檫@些弊端的存在以及節(jié)能建筑理念的增強(qiáng)更加快了如今市場(chǎng)上已經(jīng)有的新型節(jié)能幕墻材料和幕墻節(jié)能設(shè)計(jì)的出現(xiàn)。

（一）耗能高

自20世紀(jì)70年代能源危機(jī)后，世界各國(guó)越來越重視節(jié)能工作，同樣，能源問題目前也正困擾著中國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)和發(fā)展，建設(shè)節(jié)約型社會(huì)已經(jīng)成為全社會(huì)關(guān)注的焦。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前北京上海等大城市的建筑能耗已占全市總能耗的1/4 ，居于能耗的首位，其中公共建筑能耗又占建筑總能耗的大部分，玻璃幕墻夏季的吸熱和冬季的散熱，在給建筑物帶來美觀亮麗的同時(shí)也大量的消耗著能源。

（二）光污染

光污染危害來源的主要對(duì)象仍是城市高層建筑的玻璃幕墻，一幢幢矗立在馬路兩側(cè)的玻璃幕墻，就像一面面巨大的鏡子，其產(chǎn)生的光反射，極易誘發(fā)意外交通事故。而如果人們長(zhǎng)期受到玻璃幕墻的白光污染，人會(huì)深感精神壓抑，心情煩躁，除視力因長(zhǎng)時(shí)間遭反射光刺激而下降外，還會(huì)誘發(fā)某些疾病。在國(guó)內(nèi)和國(guó)外，隨著玻璃幕墻在各大城市建設(shè)中大行其道，各地近年來接到市民對(duì)光污染的投訴也直線上升。

（三）安全隱患

據(jù)有關(guān)專家介紹，目前市面上很多用于黏結(jié)玻璃幕墻結(jié)構(gòu)膠水會(huì)隨著時(shí)間推移老化，甚至失效。一般而言，廠家對(duì)硅膠、結(jié)構(gòu)膠承諾的保質(zhì)期為10年。即便按照現(xiàn)行技術(shù)規(guī)范，玻璃幕墻的設(shè)計(jì)年限也不超過25年.玻璃幕墻如果年久失修，會(huì)產(chǎn)生許多安全隱患 ，成為 空中定時(shí)炸彈。

對(duì)傳統(tǒng)幕墻問題和隱患的認(rèn)知，引發(fā)建筑行業(yè)對(duì)幕墻節(jié)能設(shè)計(jì)的啟發(fā)和響應(yīng)。

二、新型幕墻節(jié)能設(shè)計(jì)

（一）現(xiàn)有的應(yīng)用較為廣泛的幕墻節(jié)能設(shè)計(jì)——玻璃幕墻

玻璃幕墻作為美觀實(shí)用的外墻圍護(hù)形式，具有現(xiàn)代建筑的顯著特征，但由于玻璃幕墻與外界直接參與熱交換，不利于節(jié)能環(huán)保，因此研究玻璃幕墻的節(jié)能問題具有重要的意義。

1、光電幕墻

光電幕墻是一種集發(fā)電、隔音、隔熱、安全、裝飾功能于一體的太陽(yáng)能光電玻璃幕墻，它充分體現(xiàn)了建筑的智能化與人性化特點(diǎn)。進(jìn)入90年代后，隨著常規(guī)發(fā)電成本的上升和人們對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視，一些國(guó)家紛紛實(shí)施推廣太陽(yáng)能屋頂計(jì)劃并提出了建筑物產(chǎn)生能源的新概念，由此推動(dòng)了光電技術(shù)的大規(guī)模開發(fā)應(yīng)用。美國(guó)、日本、德國(guó)、意大利、印度等許多國(guó)家都已建有太陽(yáng)能屋頂或外墻的建筑。

光電模板簡(jiǎn)稱為PV，是多個(gè)太陽(yáng)能光電池經(jīng)加固處理，鑲嵌在特殊的透明度極高的低鐵玻璃中，彼此之間經(jīng)過其背面的導(dǎo)線相連，從而構(gòu)成了一個(gè)整體的光電模板。這是一種完善的技術(shù)，它的優(yōu)點(diǎn)是可在氣候惡劣的情況下照常工作，具備抵御外界環(huán)境侵?jǐn)_的能力， 或在臭氧或在酸雨或在零下50℃—90℃的環(huán)境中，光電模板仍可使用幾十年，而且是極為美觀的造型材料。

光電幕墻體現(xiàn)了智能化特點(diǎn)，太陽(yáng)能電池發(fā)電不會(huì)排放二氧化碳或產(chǎn)生對(duì)溫室效應(yīng)有害的氣體，也無噪音污染，并可用來發(fā)電，由此可見，光電幕墻是一種凈能源，與環(huán)境有很好的相容性。同時(shí)太陽(yáng)能光電技術(shù)集成到幕墻中不僅不占有建筑面積， 而且太陽(yáng)能光電板晶瑩優(yōu)美的外觀，具有特殊的裝飾效果，更賦予建筑物鮮明的現(xiàn)代科技色彩。

2、生態(tài)幕墻

生態(tài)幕墻是隨著建筑生態(tài)化的發(fā)展而發(fā)展的，根據(jù)使用功能或使用要求，能夠改變生態(tài)和色彩的建筑幕墻稱之為生態(tài)幕墻，生態(tài)幕墻是生態(tài)建筑的一種，是生態(tài)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的建筑。它是以可持續(xù)發(fā)展為戰(zhàn)略，以使用的高新技術(shù)為先導(dǎo)，以生物氣候緩沖層為重點(diǎn)，節(jié)約資源，減少污染是健康舒適的生態(tài)建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

生態(tài)建筑與生態(tài)幕墻在三維空間中，引入了時(shí)間概念，在功能及美學(xué)上具有獨(dú)特的意義，可以稱其為四維建筑，即靜與動(dòng)，封閉與開放，收斂與張開，空間與時(shí)間，使建筑和幕墻更具有鮮明的音樂韻律。改變了傳統(tǒng)建筑和幕墻終身不變的形態(tài)和色彩，拓寬了建筑和幕墻的新視野和新技術(shù)，對(duì)現(xiàn)代建筑和幕墻的實(shí)踐和理論是一種補(bǔ)充和拓展，有著獨(dú)立的價(jià)值和意義。

由此可見，玻璃幕墻的發(fā)展是隨著科學(xué)的進(jìn)步，綜合技術(shù)的開發(fā)利用，特別是新技術(shù)、新工藝、新材料的發(fā)展而精華的，所以光電幕墻和生態(tài)幕墻都是科學(xué)技術(shù)的綜合體現(xiàn)。

3、未來玻璃幕墻的發(fā)展方向

隨著光電幕墻和生態(tài)幕墻越來越多的應(yīng)用到各個(gè)高層智能建筑上，智能玻璃幕墻系統(tǒng)的概念已經(jīng)逐漸深入人心，所謂智能建筑即Intelligent Building Syestem，是一個(gè)包括建筑結(jié)構(gòu)、空調(diào)、環(huán)境監(jiān)測(cè)和智能控制的綜合體，將計(jì)算機(jī)技術(shù)控制技術(shù)、通訊技術(shù)和圖形顯示技術(shù)應(yīng)用于建筑物之中，它包含了幕墻結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、陽(yáng)光調(diào)節(jié)系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，通過這些系統(tǒng)的協(xié)調(diào)工作，包括信息采集和反饋、指令傳動(dòng)和控制、運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控、電力系統(tǒng)的配置，乃至樓宇自動(dòng)化的應(yīng)用等多方面因素的結(jié)合，由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)建筑物進(jìn)行管理、調(diào)節(jié)，從而使建筑智能化。

（二）、玻璃幕墻之外的新材料的幕墻節(jié)能設(shè)計(jì)——保溫材料幕墻

一般地，材料的保溫隔熱性能取決于材料的導(dǎo)熱系數(shù)，材料的導(dǎo)熱系數(shù)越小，保溫隔熱性能越好。建筑幕墻用保溫材料主要有巖棉及其制品、礦棉及其制品、玻璃棉及其制品、聚苯乙烯泡沫塑料板等。目前，歐美等先進(jìn)國(guó)家將外貼保溫板黏的方法應(yīng)用于建筑幕墻。以聚苯乙烯板為例，雖然聚苯乙烯具有良好的保溫隔熱效果，但由于板材在施工中與主體連接是以點(diǎn)固定為主、面固定為輔，板材之間需要進(jìn)行必要的拼接或黏結(jié)，因此它的施工工藝較復(fù)雜、綜合成本較高，不適用于外形復(fù)雜的建筑物。為克服保溫板產(chǎn)品的不足，業(yè)界開始研究和推廣新型漿體保溫材料，以提高保溫隔熱性能和安全耐久性能，并滿足不同使用條件下的節(jié)能環(huán)保要求。我國(guó)近年來在保溫板黏結(jié)、保溫漿料抹灰噴涂、預(yù)制復(fù)合保溫板保溫、材料與硬質(zhì)面板裝配等應(yīng)用方面取得重大進(jìn)展，有力地推動(dòng)了我國(guó)的建筑節(jié)能工作。

參考文獻(xiàn)

[1] 謝浩玻.璃幕墻的態(tài)化技術(shù)研究——建材發(fā)展導(dǎo)向.2009，7（3）.