節(jié)能型建筑幕墻設計及其未來發(fā)展趨勢的探究核心要點構架

矯富磊，張曉東

（山東邦展建筑設計有限公司）

1 引言

建筑事業(yè)發(fā)展速度在不斷加快，同時，土地面積和各種能源消耗量也隨之與日俱增，建筑污染指數明顯提升，對此，國家積極倡導節(jié)能減排政策，引導建筑企業(yè)將傳統(tǒng)鋼筋混凝土墻壁轉變?yōu)楣?jié)能型幕墻，以此降低能耗，實現(xiàn)節(jié)能減排的目標。

2 節(jié)能型建筑幕墻的價值作用

從狹義的角度來看，節(jié)能型建筑幕墻的價值作用主要體現(xiàn)在三個方面：

①擴展建筑節(jié)能范圍。節(jié)能型建筑幕墻能夠進一步擴展建筑節(jié)能范圍，使建筑結構能夠充分吸收太陽能與風能等可再生資源，在冬季提升建筑保溫效果，在夏季保持良好的通風條件，從而降低供暖與空調能耗。

②有助于實現(xiàn)節(jié)能減排的環(huán)保目標。運用節(jié)能型建筑幕墻能夠節(jié)約大量的水泥、鋼筋、砂石、混凝土等材料，降低施工污染。

③節(jié)能型建筑幕墻的廣泛使用可以降低暖氣、地熱能、空調設備能源消耗指數，優(yōu)化建筑保溫隔熱性能，有助于實現(xiàn)節(jié)能減排目標。

④提高低碳經濟效益。傳統(tǒng)建筑施工模式通常需要耗費大量的成本，在施工過程中時常存在高污染問題，這和低碳經濟原理相悖。而廣泛使用節(jié)能型建筑幕墻則有助于彌補這一缺陷，節(jié)省大量的施工成本，降低施工污染，全面提升綠色低碳經濟效益[1]。

⑤節(jié)能型建筑幕墻不僅環(huán)保性能良好，而且美觀，能夠大幅度提升建筑審美價值，推動建筑產業(yè)的良好發(fā)展。

3 節(jié)能型建筑幕墻設計核心

3.1 節(jié)能型建筑幕墻設計原則

節(jié)能型建筑幕墻設計工作有以下三大基本原則：

1）節(jié)能環(huán)保原則

目前，建筑能耗主要體現(xiàn)在照明、供暖、保溫防潮以及通風等領域，設計師應注意結合這一特點以及節(jié)能理念的基本要求，設計良好的節(jié)能環(huán)保型雙層幕墻，使幕墻兼具采光、保溫、供暖、防潮和抵制噪音等職能。需要注意的是，當代雙層幕墻是在兩個幕墻之間設計適當的空間，同時，在此空間上下斷開區(qū)域安置排風設施與進風設施，進而形成良好的熱通道（這也是雙重幕墻又名為“熱通風幕墻”的重要原因）。其次，設計雙層可以提高幕墻的保溫性能，構建良好的遮陽設施，提高幕墻的美學價值。某建筑工程就是通過設計雙層幕墻來進行有效地遮陽，同時，在外層幕墻內部安裝了進風設施與出風設施，開辟了進風口和出風口，進而構成了敞開式循環(huán)雙層幕墻，有效提升了幕墻的通風效果，并降低了能耗。

2）科學原則

在選擇幕墻類型、構成材料和計算門窗面積及比例參數的過程中，必須堅持科學原則，對多方面的影響因素進行科學判斷與分析，全面優(yōu)化建筑功能和建筑幕墻的環(huán)保功能。同時，應根據建筑結構分布設計精確的節(jié)能型建筑幕墻施工圖紙與施工模型，細化施工方案，確保節(jié)能型建筑幕墻結構的穩(wěn)固性與安全性，使幕墻能充分發(fā)揮節(jié)能環(huán)保性能。

3）實用原則

目前，有部分業(yè)主會片面追求建筑幕墻的美觀性與華麗效果，耗費了大量的成本設計耀眼的玻璃幕墻，不僅額外增加了成本費用，造成了嚴重的光污染問題，而且并不實用。因此，在設計節(jié)能型建筑幕墻的過程中，必須堅持實用原則，既要注重優(yōu)化幕墻的節(jié)能環(huán)保功能，秉承綠色低碳理念，而且要注重經濟實惠，切忌片面追求視覺效果。

3.2 隔熱幕墻設計

當代隔熱幕墻的重要組合材料是中空玻璃和隔熱斷橋鋁型材料，一般情況下，須借助隔熱條將連續(xù)性隔熱區(qū)中的隔熱斷橋鋁型材料分為兩部分，從而起到良好的保溫隔熱效果。做好隔熱幕墻設計工作，提高幕墻的保溫隔熱性能，則需要結合節(jié)能理念要求，充分借助隔熱斷橋鋁型材料設置連續(xù)性隔熱區(qū)域，同時，運用隔熱條來合理劃分鋁合金型材。從熱力學的角度來講，隔熱條具有良好的保溫性能，導熱系數卻非常低，進而能夠起到節(jié)約能源的作用。其次，如果幕墻屬于玻璃幕墻，就要注意調節(jié)玻璃的導熱作用。玻璃幕墻的覆蓋范圍非常大，如果有陽光照射在幕墻上，就會通過玻璃將熱量導入室內，這在夏天很容易影響室內溫度舒適性，對此，要選用具有反射作用的玻璃材料，這種玻璃會多次反射外部熱量，使最終被導入室內的熱量得到適當地削弱。當前最常見的隔熱幕墻有三種，分別是明框型隔熱幕墻、隱框型隔熱幕墻和支點型隔熱幕墻，在這三種隔熱幕墻設計工作中，充當隔熱材料的鋁合金面積必須小于中空玻璃的面積。通常，中空玻璃是6mm+9A+6mm這種款式，這種玻璃的傳熱系數K達3.27W/（m2·k），保溫隔熱效果極為良好。

3.3 玻璃幕墻氣密性設計

全面優(yōu)化節(jié)能型建筑幕墻的實用功能，必須做好玻璃幕墻的氣密性設計工作，精選密封材料。當前節(jié)能型建筑幕墻常用密封材料有兩種，分別是橡膠密封條和硅酮耐候密封膠。這兩種材料各有優(yōu)點，前者具備高彈性，能夠有效抵御紫外線的強烈照射，不易老化，耐持久變形，這種材料常用于建筑幕墻和型材之間，在和玻璃幕墻所接觸的一側通常為波浪線，它的密封性能能夠阻止空氣進入。后者不僅可以抵御強烈的紫外線輻射，密封效果良好，耐污染，而且具有耐候性和耐水性，通常被應用于玻璃幕墻間的密封嵌縫，使幕墻結構更加緊密。

3.4 玻璃幕墻遮陽設計

設計師須根據建筑結構分別做好垂直遮陽設計、擋板遮陽設計、水平遮陽設計、格柵型遮陽設計工作。所謂的垂直遮陽設計是結合太陽方位角來設計幕墻，使玻璃幕墻能夠阻擋從窗子側面斜照進來的陽光以及照射角度偏低的陽光。擋板遮陽設計是通過在陽光強烈區(qū)域和東西方向的窗口位置優(yōu)化幕墻結構，以起到阻擋正射窗口的陽光。水平遮陽設計通常適合設置在南邊或者接近南邊的窗口，這樣能夠生成遮陽效果良好的陰影區(qū)域，阻擋從窗口上方照射進來的紫外線。格柵型遮陽設計能夠阻擋多角度與方向的陽光，同時，使室內光線分布更加均勻。

3.5 優(yōu)化幕墻結構

全面優(yōu)化幕墻結構必須做好幕墻主體支撐結構設計工作，精選作為支撐體的剛性材料，確保支持結構的緊密性和穩(wěn)固性。其次，要做好幕墻后錨加固處理工作，使整個幕墻結構更為緊密。另外，應科學設置幕墻預埋件，以此控制錨固連接對幕墻主體結構的安全威脅，做好錨板與錨筋的處理工作。

4 未來發(fā)展趨勢

在21世紀的信息時代，節(jié)能型建筑幕墻不僅節(jié)能環(huán)保效果和審美價值極高，而且具備良好的透視性，便于居民欣賞樓外的風景。其次，設計師和施工技術人員會為建筑幕墻配置各種優(yōu)質材料，使建筑幕墻的穩(wěn)固性、防火性和防震性能得到進一步提升。另外，設計師會借助信息技術和智能技術實現(xiàn)建筑幕墻信息化與智能化設計，賦予幕墻自動調節(jié)功能和自動預警功能。

5 結語

綜上所述，全面做好節(jié)能型建筑幕墻設計工作，必須精選幕墻組合材料，不斷優(yōu)化幕墻的實用功能，大力推進幕墻智能化設計