高層建筑幕墻工程中節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

趙煥剛 浙江天工裝飾工程有限公司

1 建筑幕墻裝飾工程概述

建筑幕墻就是在滿足人們對于建筑外在造型基礎(chǔ)上，進(jìn)行建筑的外墻維護，旨在建構(gòu)穩(wěn)定安全的建筑工程和效果。要想使施工更加貼近人們的需求，就必須嚴(yán)格按照施工標(biāo)準(zhǔn)對幕墻進(jìn)行設(shè)計和安裝。一般來說，建筑幕墻由支撐結(jié)構(gòu)和材料面板組成，因為它是獨立于建筑結(jié)構(gòu)之外的部分，因此并不具有承重的作用。所以，也可稱其為承重墻?，F(xiàn)階段，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑幕墻的材料也有了質(zhì)的飛躍，由品種單一的水泥、磚塊結(jié)構(gòu)逐漸發(fā)展成更加輕便而美觀的材料，比如：陶瓷、金屬板、鋼化板、微晶玻璃等類型。材料的整體提升不僅使建筑本身更加節(jié)能和環(huán)保，而且大大提高了幕墻的安全指數(shù)和美觀度，使二者的壽命得到了一定程度的延長，在一定程度上減少了后期維修而產(chǎn)生的費用，節(jié)省了人力、物力及財力。

2 門窗幕墻綠色節(jié)能技術(shù)的主要意義

2.1 節(jié)約能源

在高層建筑工程行業(yè)發(fā)展中通過對門窗幕墻綠色節(jié)能技術(shù)的使用，首先能夠提升門窗幕墻的節(jié)能效果，并且地能改善室內(nèi)風(fēng)扇設(shè)備、取暖照明設(shè)備的使用性能。其次，改善對室外溫度傳輸?shù)绞彝獾耐緩竭€能降低室外溫度對于室內(nèi)溫度的影響，進(jìn)而起到冬暖夏涼的效果。由此可見，通過對門窗幕墻綠色節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，不但可以提升人們的居住舒適性，還能減少對自然資源的消耗。

2.2 有利于改善居住環(huán)境以及居民的身體健康

在以往的建筑門窗幕墻施工中，所采用的施工材料多是一些不具有環(huán)保性能的材料，這類材料經(jīng)常殘留一些有毒的化學(xué)物質(zhì)，當(dāng)人們過多的吸入這些有害物質(zhì)時，就會使自身的健康受到較大的影響，而將綠色節(jié)能的材料應(yīng)用在門窗幕墻技術(shù)的使用中，不但能夠改善建筑的通風(fēng)環(huán)境，還會改善人們的生活水平，保障人們的身體健康。

3 高層建筑幕墻節(jié)能技術(shù)設(shè)計要點

3.1 做好遮陽工作

在高層建筑幕墻工程施工過程中，要做好幕墻遮陽的工作，遮陽的方式有很多種，包括水平式和垂直式等，目的是為了避免太陽光直射幕墻，以防止因為吸收過多的熱量而使得室內(nèi)的溫度過高。其次，遮陽裝置通過改變太陽光照射的角度還能夠起到室內(nèi)采光的功效。遮陽裝置對幕墻起到了遮蓋保護的作用，有效減少了幕墻暴露在外界環(huán)境中的面積，減緩了幕墻表面的腐蝕和老化，提升了使用壽命。

3.2 選用更具良好節(jié)能效果的玻璃幕墻材料

第一，隔熱玻璃。該類玻璃幕墻材料對于紫外線和紅外線有著一定的反射性，是當(dāng)前最為新型的節(jié)能型玻璃。當(dāng)前最為廣泛的隔熱玻璃分為兩種：①普通型鈉鈣硅酸鹽類玻璃材料，該類玻璃主要摻入了具有吸熱性的著色劑；②在透明浮法玻璃表面涂抹或者貼一層特殊的金屬氧化薄膜用此制作成節(jié)能型隔熱類玻璃幕墻。

第二，低輻射玻璃。該類玻璃也被稱為Low-E玻璃，其表面主要是利用當(dāng)前高溫?zé)峤獾某练e方式和離線真空袋濺射方式鍍上多層的金屬或是一些化合物。而利用膜層對于可見的光進(jìn)行透射，但是對于中遠(yuǎn)紅外線則具備較高的反射性，不但能確保透光性還能具備一定的隔熱性。因此，低輻射玻璃的節(jié)能和保溫性對比普通類玻璃幕墻，其具備較高的透光性。

第三，真空玻璃。其是在兩個平板類玻璃處設(shè)置一定的支撐塊，并在玻璃的四周做好密封，待密封工作完成后，要將兩塊玻璃之間的空氣抽出，直至其空腔處沒有氣體為止，真空度要達(dá)到0.1Pa之上，形成真空玻璃，該類玻璃不存在導(dǎo)熱，需要通過利用輻射進(jìn)行傳熱，經(jīng)由我國相應(yīng)的質(zhì)量監(jiān)督檢測，其熱阻變化平均為2%以下，所以真空玻璃具備良好的隔熱性與保溫性，同時其節(jié)能效果更為突出。

第四，復(fù)合玻璃。伴隨著現(xiàn)階段玻璃深加工行業(yè)的快速發(fā)展，當(dāng)代復(fù)合玻璃也趨于成熟。如夾膠Low-E 玻璃再合中空玻璃，雙腔中空Low-E玻璃、由于具有更好的隔熱和保溫性能，越來越多的復(fù)合玻璃被使用到玻璃幕墻上。

第五，雙層玻璃幕墻。其是利用內(nèi)外兩層玻璃所組成，在兩層的幕墻間要確保留有相應(yīng)的通道，并在幕墻外層設(shè)置相應(yīng)的進(jìn)出風(fēng)口。對比傳統(tǒng)玻璃幕墻，其具備一定的夾層設(shè)計，在一定程度上能提升玻璃幕墻的保溫與隔熱性，還能提升遮陽位置的防控。雙層玻璃幕墻一般在夏季，是利用類似于煙囪的基本原理所產(chǎn)生的效果，借助自然通風(fēng)與換氣方式降低室內(nèi)的整體溫度。

3.3 幕墻保溫隔熱技術(shù)

為了保證高層建筑室內(nèi)的舒適度，必須提高建筑幕墻的保溫隔熱能力，室內(nèi)保溫關(guān)系到了建筑整體能耗，在保證隔熱效果的基礎(chǔ)上，要盡量降低能量損耗。保溫能量損耗主要分為兩個方面，一是建筑室內(nèi)保溫運作所消耗的電能，二是建筑的熱量流失。為了保證幕墻保溫的效果，要從這兩個方面入手，進(jìn)行幕墻建筑施工技術(shù)的完善。對于幕墻的施工材料，可以采用石材，施工結(jié)構(gòu)則采用開縫式，采用這種方法不僅能滿足幕墻建造的質(zhì)量要求，還能夠有效起到熱量隔絕和熱量儲存作用，降低了熱量了流失，節(jié)約了電力能源。在施工過程當(dāng)中，要注意把握好外墻，幕墻以及建筑石材相互之間的位置關(guān)系，從而改善幕墻內(nèi)部潮濕的情況，避免墻體出現(xiàn)裂縫，脫落的情況。對于雙層幕墻結(jié)構(gòu)來說，需要設(shè)置通風(fēng)口，通過智能技術(shù)來控制通風(fēng)口的開閉，夏季時開啟有助于室內(nèi)散熱，冬季時關(guān)閉進(jìn)行保溫。石材的質(zhì)量和幕墻架構(gòu)鋪設(shè)的合理性決定了幕墻保溫隔熱施工的工藝水平，幕墻施工所需的石材在采購過程中，必須做好記錄工作，對質(zhì)量嚴(yán)格要求，不能以次充好，質(zhì)量檢測不合格的材料禁止投入使用。此外，在進(jìn)行架構(gòu)鋪設(shè)時，要充分考慮外部環(huán)境特征，提高鋪設(shè)架構(gòu)整體的牢固度和穩(wěn)定性，避免在惡劣的天氣中遭到破壞，加快熱量的損失。要做好幕墻的防水工作，施工完畢后及時進(jìn)行施工作業(yè)的驗收與評估，出現(xiàn)問題要進(jìn)行返工，保證高層幕墻能夠切實的起到保溫作用。

4 高層建筑玻璃幕墻的施工技術(shù)

4.1 預(yù)埋件安裝

根據(jù)設(shè)計的內(nèi)容來對高層建筑玻璃幕墻的預(yù)埋件進(jìn)行加工處理，并且通過復(fù)工差的方式來對其進(jìn)行驗收，從而為后續(xù)的安裝帶來良好的便利條件。為了確保預(yù)埋件安裝的位置是正確的，可以采用點焊的方法來對其進(jìn)行安裝，要將建筑和預(yù)埋件之間進(jìn)行固定，保證不會出現(xiàn)位移。這里需要注意的是，進(jìn)行預(yù)埋件安裝時要確保其偏差值保持在20mm之內(nèi)，標(biāo)高則是在10mm 左右，確保施工順序的正確，同時也要保證錨固栓的尺寸能夠符合相關(guān)的要求，確保安裝的可靠和牢固。

4.2 幕墻安裝

根據(jù)事先設(shè)計的工序來進(jìn)行玻璃幕墻的安裝，在對高層建筑進(jìn)行玻璃目前安裝前，應(yīng)該對其進(jìn)行分格處理，具體可以按照1∶1.2 或者1∶1.5 的方式來進(jìn)行分格，避免將其分格成為正方形。完成這個步驟之后需要進(jìn)行焊接的工序，這里需要對連接件進(jìn)行略微的調(diào)整，保持40mm的尺寸。這里最為重要的部分就是在安裝玻璃幕墻前對預(yù)埋件進(jìn)行多次的檢查，確保其質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，防止安全問題的發(fā)生。

4.3 玻璃安裝

玻璃這種材料屬于易碎類型，因此在安裝玻璃幕墻的過程當(dāng)中需要重視對玻璃的搬運和運輸過程，在這個過程中要注意做好玻璃的保護工作，采用專門的保護箱來進(jìn)行運輸，并在箱內(nèi)放置緩沖材料，從而避免玻璃材料受到損壞。為了防止玻璃受到二次損壞，可以在玻璃達(dá)到現(xiàn)場后立即進(jìn)行檢查和安裝，不要過長時間的放置。在對玻璃材料進(jìn)行檢查時需要注意以下幾個方面的問題，首先看其膠縫是否憑證、吊盤是否正常，在完成孔位檢查后要對鋼槽中的垃圾進(jìn)行清理，并通過編號來確保玻璃安裝到對應(yīng)的槽位當(dāng)中，將墊塊放置在玻璃支撐部分，對前后位置進(jìn)行及時調(diào)整，確保其安裝偏差在相應(yīng)的范圍之內(nèi)，完成玻璃安裝后要檢查其平整度。

5 高層建筑幕墻施工的質(zhì)量控制措施

5.1 BIM技術(shù)的應(yīng)用

傳統(tǒng)設(shè)計圖紙往往會利用二維方式進(jìn)行表達(dá)，在表達(dá)方式方面多存在抽象性與信息量有限的特點，因此常常會出現(xiàn)大量信息分散在其他資料的情況。而BIM技術(shù)通過利用自身可視化、虛擬化的功能特點，基本上可以實現(xiàn)對項目設(shè)計、建造以及運營全周期的管理過程。最重要的是，通過合理利用BIM 技術(shù)可視化功能，可以初步滿足三維可視化管理要求，利于提高設(shè)計審查效率以及優(yōu)化設(shè)計質(zhì)量。

以幕墻設(shè)計為例，方案設(shè)計階段通過合理利用BIM 技術(shù)基本上可以按照局部調(diào)整的方式或者軟件制作方式，實現(xiàn)對建筑幕墻項目設(shè)計方案的優(yōu)化處理。如利用可視化三維場景綜合對比各項設(shè)計方案，選定最為合理的設(shè)計方案進(jìn)行應(yīng)用，提高決策效率。與此同時，借助BIM技術(shù)可視化功能特點，針對結(jié)構(gòu)改造問題、幕墻結(jié)構(gòu)優(yōu)化等問題進(jìn)行可視化仿真分析，解決以往設(shè)計效率不高的問題。最重要的是，BIM軟件所具備的剖切功能可以幫助設(shè)計人員在短時間內(nèi)完成設(shè)計出圖工作。如建筑幕墻效果圖、平面圖等都可以在短時間內(nèi)生成。最重要的是，如果出現(xiàn)設(shè)計變更問題，系統(tǒng)會自動更新圖紙內(nèi)容，減少以往人為操作帶來的誤差影響。此外，圖紙格式兼容CAD軟件，便于設(shè)計方、施工方進(jìn)行參考與應(yīng)用。

5.2 施工工藝質(zhì)量控制

建筑幕墻的施工工藝的質(zhì)量是項目的首要任務(wù)和中心環(huán)節(jié)，施工人員應(yīng)該加強對建筑工藝質(zhì)量的準(zhǔn)入控制，適當(dāng)延長其使用壽命。這就要求幕墻施工的項目組能夠在每一個制作和安裝環(huán)節(jié)都能夠制定和明確操作標(biāo)準(zhǔn)，尤其對于幕墻的立體造型、主體高度限制、尺寸與圖紙的對應(yīng)以及后期安裝誤差等方面要及時調(diào)整和重申，避免因為信息的不對等而造成整體施工進(jìn)度的拖延。加強對工作人員的定期培訓(xùn)和安全意識的灌輸，使所有的工作都在國家或行業(yè)要求的標(biāo)準(zhǔn)之下進(jìn)行開展或創(chuàng)作。

5.3 施工人員隊伍控制

幕墻裝飾和建筑項目是綜合力學(xué)、建筑學(xué)、美學(xué)等多個領(lǐng)域的工程，并不是單一的設(shè)計和安裝。因此要注重建立工程人員的專業(yè)性，全方位提高幕墻的設(shè)計水平、工藝制作流程。施工人員隊伍要成為“復(fù)合型”人才的隊伍，在面對不同的功能和造型需求時，要有不同的設(shè)計思路和創(chuàng)新想法。企業(yè)要不斷跟隨市場的需求去進(jìn)行人才培養(yǎng)，與此同時對施工過程中的人員操作進(jìn)行有效規(guī)范，以確保施工質(zhì)量和效果。

6 結(jié)束語

綜上所述，幕墻工程在一定程度上滿足了人們對于建筑的美觀需求，但將幕墻作為建筑保護層的時候，除了需要注重美觀性之外，也要保證其具有足夠的牢固性，這樣才能夠發(fā)揮出其所具有的防護效果。相關(guān)人員在進(jìn)行幕墻施工的過程中注意原材料的選擇和方案的合理設(shè)計，并要確保預(yù)埋件、幕墻骨架、玻璃等方面的施工技術(shù)符合規(guī)定要求，從而提升高層建筑幕墻的質(zhì)量。