建筑玻璃幕墻節(jié)能技術研究

張寶平

摘要：建筑玻璃幕墻是現(xiàn)代建筑的重要標志，被廣泛用于建筑施工設計與建筑翻新設計中，玻璃幕墻作為節(jié)能環(huán)節(jié)中最為重要的部分，是建筑企業(yè)必須重視的節(jié)能課題。

關鍵詞：建筑;玻璃幕墻;節(jié)能技術

前言

對處于快速發(fā)展期的建筑行業(yè)來說，玻璃幕墻是解決能耗問題的主要環(huán)節(jié)，根據地理緯度、日照時間以及海拔等因素，對玻璃幕墻的安裝是有不同要求的，科學地指導是實現(xiàn)節(jié)能目標的唯一途徑，對于我國的建筑行業(yè)來說，節(jié)能建設已經成為一個不可回避的課題。

1建筑玻璃幕墻節(jié)能工作的背景

自然環(huán)境與人類社會發(fā)展矛盾的加深以及能源短缺，加劇了人類社會資源的競爭，同時改變了人們的生活觀念和發(fā)展理念，資源節(jié)約化以及發(fā)展環(huán)?；挠^念已成為社會發(fā)展的共識。我國是一個人口大國，同時也是一個資源能耗大國，目前我國建筑行業(yè)迎來了發(fā)展的黃金期，能源儲備不足和資源使用率過低的行業(yè)現(xiàn)狀加劇了我國資源緊缺，造成極大的環(huán)境危害。建筑行業(yè)在未來幾年的發(fā)展中，規(guī)模勢必擴大，如何解決玻璃幕墻的節(jié)能問題，是不可忽視和必須及早提上議程的問題。玻璃幕墻作為現(xiàn)代建筑維護結構的組成部分，直接與空氣光線接觸，是連接室內外的通道，有著保溫隔熱的效果，是建筑物節(jié)能建設工作中的一大要點。目前來說，我國玻璃幕墻節(jié)能建設存在著很多問題，如玻璃材質的選擇，玻璃材質自身的熱工性能有限，導致建筑的保溫隔熱效果不達標;玻璃幕墻技術工藝不成熟，建筑企業(yè)很難依靠自身力量解決玻璃幕墻節(jié)能環(huán)節(jié)的問題;節(jié)能設計缺乏實際可行性，建筑單位幕墻的節(jié)能設計往往需要專業(yè)的公司完成，因溝通不到位以及工藝理念的不同，容易導致節(jié)能措施與設計的不搭。基于環(huán)保與資源節(jié)約理念高度提升以及我國建筑行業(yè)節(jié)能工作現(xiàn)狀的背景，探討在符合時代背景下，如何改變建筑行業(yè)發(fā)展面臨的阻礙，解決建筑玻璃幕墻節(jié)能問題，儼然成為建筑行業(yè)的工作重點。

2工程概述

工程上結構為框剪結構，總建筑面積為18128.22m2，樓高9層，建筑高度為31.35m，幕墻建筑面積850m2。幕墻的建筑工程以玻璃幕墻為主，結構選擇開放式的框架，體系采用鋁合金龍骨，將玻璃與鋁板相結合應用到立面上。經過氟碳噴涂后的鋁板厚度為3mm，選擇不同型號的兩種增韌中空玻璃、一種鋼化中空粘結玻璃。在玻璃板的背面需要疊加鋁板，然后繼續(xù)疊加厚度為900mm的防火墻，此防火墻采用防火鋼板和巖棉加工而成。

3在選材方面提升玻璃幕墻節(jié)能性能

3.1鋁合金斷熱型材

在幕墻的工程建設中，鋁合金的材料具有良好的節(jié)能性。除此之外，其還兼顧普通材料支撐龍骨的特點，對于建筑工程來說可以解決不少節(jié)能問題。普通鋁型材（即傳統(tǒng)的非絕熱型材）由于其自身的高導熱率，通過導熱方式在總熱量中占據較大比例，對此必須進行斷橋處理。本工程的隔熱原理是以連續(xù)保溫區(qū)的外觀為基礎，兩個部分都是鋁合金結構，采用的尼龍隔熱條與鋁合金的力學性能指標相近、導熱系數(shù)遠小于鋁合金，可以在極端的熱處理、風壓、壓力之下不受變形。通過這些特性，可避免因熱膨脹引起的隔熱條掉落、扭曲等突發(fā)問題。在熱處理之后結合鋁與滾壓的形式，表面進行涂抹或者氧化的處理，這些步驟可以增加節(jié)能的效果。

3.2節(jié)能玻璃

①鍍膜玻璃：包括低輻射鍍膜和熱反射涂層。前者可以保證光的透射率，以便吸收大量的紅外輻射，并且低輻射涂層的遠紅外光反射率高達80%。后者的目的則是避免陽光照入室內，其原理為反射玻璃上的陽光;大多數(shù)的解決方法是采用金屬和非金屬，還有的就是直接在表面覆蓋一層氧化物薄膜，但這只是在透視效果不明顯的情況下較為常見。②吸熱玻璃：該類型有兩種方法可以有效地吸收太陽輻射，分別是本體著色和表面涂覆。其中，表面涂覆的玻璃通過在其表面上噴涂氧化膜將太陽能轉換為熱能，消耗的方式為對流、輻射和熱傳導等3種情況。③中空玻璃：為了使玻璃之間夾雜著惰性氣體，中空玻璃一般都是由兩片及以上的玻璃構成，并且使用密封膠密封。中空玻璃的節(jié)能效果體現(xiàn)在其中的氣體不相對流動、玻璃的熱導率是空氣的27倍。同時，在保溫、隔音、保溫、防結露方面也具有十分顯著的效果。

4在構造方面提升玻璃幕墻節(jié)能性能

4.1提高玻璃幕墻的密封性能

①開啟扇是玻璃幕墻的關鍵部分，其具有密封的功能。為了提高其密封的效果，密封條要耐久、彈性好，在氣密性上保持高水平;②玻璃幕墻的周圍應用密封條或密封劑嚴格密封;

③玻璃幕墻中存在一些零散的部件，部件之間要密封好，最好是用耐久性強、彈性好的密封帶，并且要對組裝之間的縫隙處理嚴格認真。同時，為了保障密封的性能，部件安裝完成之后要確定密封條是否在壓縮狀態(tài)。

4.2采光與保溫的協(xié)調系統(tǒng)設計

建筑幕墻要兼顧室內照明和建筑立面兩種效果，在建筑工程中大多數(shù)的建筑都需要使用到玻璃，相比于非透明玻璃，透明玻璃的保溫性是較差的。所以，空調的消耗與采暖設施的投入與透明玻璃面積是成正比的。同時，諸如金屬、石墻等非透明幕墻，不存在通透的視覺、天然照明等功能要求。因此，幕墻的設計必需要協(xié)調照明與保溫的一致性，選取恰當?shù)哪粔Σ牧?，調整窗戶和墻面的比值。為了使建筑物傳熱系數(shù)的數(shù)值降低，采取增加保溫巖棉等措施。

4.3遮陽系統(tǒng)的節(jié)能設計

合理設計遮陽系統(tǒng)可以有效地防止室內陽光輻射，該系統(tǒng)可以保持室內環(huán)境，降低保暖設施的用電消耗。在幕墻的工程中，遮陽和幕墻的系統(tǒng)通常會被設計人員用水平、垂直、擋板、綜合等方法結合在一起。在實際工作中，需要在結合遮陽系統(tǒng)的設計流程中，做到類型與功能相結合。最重要的是對建筑的整體結構表現(xiàn)其完整性，同時還要確保幕墻的遮陽設計取得良好的效果。所以，設計人員要依照《建筑門窗玻璃幕墻熱工計算規(guī)程》（JGJ/T151—2008）中的規(guī)定，計算施工時的參數(shù)，提供實際的參考數(shù)據。

4.4活動百葉技術

遮陽技術可以控制建筑物的冷熱負荷保持在一定的區(qū)間內，從而解決直射的太陽光對建筑物的冷熱負荷產生影響的問題。傳統(tǒng)的方法是在室外安裝固定遮陽罩，但這種方法會衰減建筑物的節(jié)能效果，具體體現(xiàn)在循環(huán)風管不能正常形成，從而導致對熱量的失控。為了彌補傳統(tǒng)方法的不足，可以采用活動百葉技術，該方法能夠通過改變角度調整太陽的位置，有效地解決通風遮陽的問題，從而達到最佳的狀態(tài)，實現(xiàn)節(jié)能效果。

4.5雙層玻璃幕墻技術

雙層玻璃幕墻是一種比較常見的玻璃幕墻，采用雙層圍護結構，綜合保證了天然照明和節(jié)能的要求，能很好地滿足幕墻的保溫、隔音等要求。在充足陽光照射的情況下，內幕墻和外幕墻的空氣溫度與熱空氣密度呈現(xiàn)反比關系，當濕度增加、熱空氣減少時，空氣從下向上流動，熱風排出，從而達到冷卻的目的;室外溫度較低、幕墻的排氣口關閉時，空氣溫度會增加，這時室內外溫度需要達到平衡，室內熱風就會向外流動，從而達到保溫的目的。當建筑物有供暖要求時，其比傳統(tǒng)的玻璃幕墻節(jié)能五成左右;當建筑達到制冷要求時，其比傳統(tǒng)的玻璃幕墻節(jié)能四成左右。

結束語

綜上所述，玻璃幕墻既要滿足現(xiàn)代意義和藝術意義，又要最大限度地減少能耗損失，達到建筑節(jié)能的目的。這就要求建筑設計師根據不同的條件和不同的建筑特點，進行不同的玻璃幕墻節(jié)能設計。

參考文獻：

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[2] 文睿東.探究節(jié)能理念在現(xiàn)代幕墻設計中的運用[J].低碳世界，2018（5）：141-142

（作者單位：海南三合泰幕墻裝飾有限公司）