探討建筑門窗幕墻設計中綠色節(jié)能技術的應用

葛振華 莒縣建筑企業(yè)勞保費用行業(yè)管理站

1 前言

我國的經濟發(fā)展帶動了社會各領域顯著進步與提高，而具有明顯性變化特征的是建筑行業(yè)中建筑技術的飛速發(fā)展。由于建筑行業(yè)是一個以消耗自然資源為前提的行業(yè)，它對周圍的自然環(huán)境會有一定的破壞作用，甚至是負面影響較深的特殊行業(yè)。

這種在建設中以消耗巨大自然資源為基礎的行業(yè)，在建筑設計中首先要呈現(xiàn)的是如何對破壞性進行有效規(guī)避，緩解對自然資源的破壞。另一方面，由環(huán)境問題引起的重視節(jié)能環(huán)保問題越來越居于重要地位，而門窗節(jié)能是建筑節(jié)能環(huán)保工作中的關鍵性環(huán)節(jié)。

2 建筑門窗幕墻設計工作中存在的一些問題

2.1 綠色環(huán)保節(jié)能意識薄弱

一些從事建筑設計的單位由于自身對綠色節(jié)能意識不強，又由于我國建筑門窗幕墻行業(yè)的發(fā)展速度較快，而且在整個建筑行業(yè)中贏得較好的口碑。在快速發(fā)展與本質提高的背景下，建筑門窗幕墻設計中所使用的節(jié)能環(huán)保技術在實際應用中仍有諸多不足，因而阻礙了建筑門窗幕墻業(yè)的整體發(fā)展，加之設計單位原來就對節(jié)能環(huán)保的認識程度不足，導致在實際門窗幕墻具體設計中忽略了節(jié)能環(huán)保這一設計理念。

由于建筑幕墻設計并未建立統(tǒng)一的標準與實施細則，所以在實際施工過程中，對于幕墻設計的整體管控的權限劃分不清晰，這對建筑門窗幕墻設計工作的推進起到了阻礙作用。更有甚者可能會為整個建筑門窗幕墻行業(yè)都帶來較大影響，在建筑設計單位進行具體設計工作時，需要將綠色環(huán)保節(jié)能與建筑門窗進行有效結合，將環(huán)保節(jié)能理念深深融入工作實踐中。

就目前情況來看，絕大多數(shù)建筑設計單位與建筑施工單位，對門窗幕墻綠色節(jié)能設計的重要性缺乏足夠認知，所以并未對門窗幕墻的設計與修建工作給予高度重視。又由于相關工作人員對綠色節(jié)能知識的少有涉及，對門窗幕墻設計的歸屬問題模糊不清，缺乏可參考的設計標準，這些情況均給建筑施工的正常開展造成了不利影響。

2.2 管理機制缺乏科學性

面對日益競爭的市場環(huán)境，現(xiàn)實中一些處于采購崗位的工作人員在項目所需的門窗幕墻設計方案中，采購標準傾向性首先是從經濟效益最大化為考慮重點，也就是采用價格優(yōu)先的原則，這一原則的潛移默化形成顯然并未從事物本身發(fā)展方向看待問題，缺乏宏觀性的戰(zhàn)略思維。

其次，在項目運行時更要注重事物形態(tài)本身，及外觀方面考慮；而是否具有承載綠色、環(huán)保、節(jié)能方面的性能則是最后才考慮的，或者說在偏重性方面并未將這一項作為必要選項。在這樣的大環(huán)境背景下，由于幕墻中的綠色節(jié)能環(huán)保并未得到足夠重視，因而對這一行業(yè)在的創(chuàng)新與發(fā)展方面起到較大的制約作用。

2.3 缺乏有效的溝通機制

這主要體現(xiàn)在門窗幕墻設計與建筑設計方面的溝通缺乏有效管控機制，由于我國建筑行業(yè)規(guī)模與行業(yè)標準不斷發(fā)展完善，對于消費者而言要適時突破建筑行業(yè)對于基礎標準的局限，將眼光著眼于未來，除強調價格優(yōu)勢，外觀新穎等基礎標準外，還需在實踐中不斷加入安全、綠色節(jié)能環(huán)保等元素作為可持續(xù)性發(fā)展的新目標。

所以，在進行建筑設計與門窗設計之初就要及時將相關設計元素融入其中，未來的行業(yè)發(fā)展趨勢可以與國家政策導向相接軌，為建筑門窗幕墻行業(yè)向縱深發(fā)展提供理論基礎與實踐保障。

3 綠色節(jié)能技術在建筑門窗幕墻設計中的應用

3.1 采光、通風在綠色節(jié)能門窗幕墻設計中的應用

幕墻在原有發(fā)展基礎上也出現(xiàn)了呼吸式幕墻，這種呼吸式幕墻又稱為雙層幕墻或熱通道幕墻，它主要構成是由內、外兩道幕墻組合而成，而且內外幕墻之間要留出一個相對密閉的空間，這時空氣就可從幕墻的下部由進風口進入，又會從幕墻的上部排風口排出，這段密閉通道中空氣是可以自由流動的，空氣流動的同時熱量也同樣在這密閉空間流動。

這種雙層幕墻通常會與大廈的通風系統(tǒng)相連接，這樣它的運行速度將會增加通風系統(tǒng)的功率，也會無形中會加大投入成本，由于運行成本較高，所以在實際應用中并不多。雙層通道式幕墻又分為“封閉式”與“敞開式”的呼吸式幕墻，先以敞開式幕墻為例，對呼吸式幕墻在具體應用中做簡要說明。

3.1.1 敞開式幕墻最大的特點是兼具通風、環(huán)保、節(jié)能等的綜合性特點

①內外層結構一體式。這種風格是將內外層的幕墻做成一個整體或是一個單元結構，通風層只由一根豎骨料作為通氣部分，然后在外層可做個框，內層則需做可進行開關的窗戶。這種雙層一體式幕墻做成單元結構后，仔細看就像不同的玻璃箱子組成，也被人們稱為“箱體式幕墻”。第二，內外層結構分體式。這種與一體式的區(qū)別在于，這種模式的雙層幕墻是相互獨立的，外層結構同樣可做個框，框用明框或隱藏式都可以，但內層結構模式通常可選用推拉式或平開式結構。由于外層幕墻需要兼具美觀與耐用的特性，在制作時還要著重將承載重量與防雨程度等因素考慮進去，因此在結構的穩(wěn)固性與防水性方面要作為施工工作的重點。

②作為呼吸式的雙層幕墻，通常來講由于南北方差異，在具體應有時需結合地域性的氣候特點進行有針對性的設計施工，在北方需要采暖時間長的地區(qū)選擇呼吸式幕墻時，應主要利用換氣層中的“溫室效應”最大限度減少室內熱量的散失。而在中層中則最好選用中空Low-E玻璃、斷熱鋁型材等這些材質，這樣會在相對較大的換氣層寬度中帶來較大的節(jié)能效果。

3.1.2 建筑門窗幕墻設計中的應用——保溫

人類社會進步，帶動人們的需求也在日益增加，例：天氣寒冷時，大家不想出門，室內溫度無法進行有效恒定時，為減少熱量流失，善于發(fā)現(xiàn)商機的企業(yè)或個人，則會在門窗的設計與管理上想辦法與搞研發(fā)，當市場中有商家第一時間研發(fā)了針對這一需求可以滿足的解決方案時，從經濟效益方面來講，會為企業(yè)或商家?guī)磔^大的市場發(fā)展空間。

另一方面也在無形中推動社會進步，帶來一定程度上的社會效益。而如何鎖住室內溫度或提升室內溫度，其有效突破口關鍵在于門窗的結構組成，只要門窗能及時有效的鎖住熱量，同時減少熱能損耗，室內溫度會有明顯提升，而門窗構成的最主要部分則是各種材料及結構件，目前我國門窗在保溫設計中主要是通過窗框材料，窗玻璃，及設計門中的主要使用材質。通常選用節(jié)能玻璃、窗戶框中的主要選材中以鋁合金、PVC等材質。

3.1.3 建筑門窗幕墻設計中的應用——遮陽門窗

以現(xiàn)有情況來看，目前市面上有很多不同節(jié)能種類的門窗幕墻，但從門窗的遮陽效果來看，不同類型門窗各有不同優(yōu)勢，所以在設計遮陽門窗時應充分結合建筑物的自身特點進行設計適宜的遮陽門窗。例：在設計遮陽門窗系統(tǒng)時需對建筑及建筑周邊進行綜合考量后，按所處位置不同實施不同的設計方案，通?？煞譃橥獠空陉柵c內部遮陽；若是以活動為主體設計，要分為活動式遮陽與固定式遮陽；若是從遮陽的構成方式來看，還分為水平遮陽、垂直遮陽、綜合性遮陽及擋板式遮陽等形式。

設計原則要充分體現(xiàn)室內外溫差中所起到的調節(jié)作用，在考慮門窗幕墻對于室內舒適度的同時，更要關注它的能效問題是否會真正得到提升。

3.1.4 生態(tài)門窗幕墻在節(jié)能環(huán)保中的發(fā)展應用

節(jié)能環(huán)保的重要標志是生態(tài)門窗幕墻，主要體現(xiàn)在設計門窗幕墻時，應以綜合行業(yè)的未來發(fā)展趨勢從科技與發(fā)展的角度為主要導向性發(fā)展目標，最終實現(xiàn)資源節(jié)約與持續(xù)性保護生態(tài)環(huán)境為主要發(fā)展方向，由于生態(tài)門窗幕墻可通過形態(tài)與色彩的不同而發(fā)生變化，玻璃門窗幕墻是生態(tài)門窗幕墻里的重要元素，主要原因在于玻璃門窗幕墻在隔熱方面的性能具有無比的優(yōu)越性，而且在日常的反光系數(shù)中也具有不可忽視的作用。

這種具有節(jié)能、保溫、隔熱的高性能與低消耗的價值比方面呈現(xiàn)較高比率，同時在有相對密閉的空間內材料可以很好地將室外空氣與內部進行隔離，滿足空氣不會形成對流的條件，這是玻璃門窗幕墻所起到的最重要作用。另外，在設計建筑門窗幕墻時一定要結合南北方的不同氣候特征進行區(qū)別性設計。

由此可見，即使在我國科技日益發(fā)展至今，其建筑生態(tài)門窗幕墻的未來發(fā)展也必然有著廣闊的發(fā)展空間，同時在綠色節(jié)能方面也有著質的飛躍。以即將到來的2021年山東省建筑節(jié)能與門窗幕墻博覽會為例，其宗旨是以“低碳節(jié)能、綠色發(fā)展”為主題，立足新發(fā)展階段，融入新發(fā)展格局，提高建筑節(jié)能水平，提升住房居住品質，助推建筑節(jié)能與門窗幕墻行業(yè)轉型升級。

4 結束語

綜上所述，建筑門窗幕墻的發(fā)展與創(chuàng)新并非一蹴而就，在世界范圍內都積極倡導綠色節(jié)能的大背景之下，發(fā)展建筑門窗幕墻是一項消耗能量較大的綠色產業(yè)。作為設計建筑門窗幕墻的工作環(huán)節(jié)，則是發(fā)展建筑門窗幕墻產業(yè)中一項不容忽視的重要因素，這不僅是對設計工作的要求，也是對從事設計工作者的要求。

特別是我國與發(fā)達國家相比其發(fā)展水平還有差距，這種節(jié)點仍需設計工作者進行持續(xù)性創(chuàng)新設計，尤其在綠色節(jié)能環(huán)保等方面的重要元素中做到突出性呈現(xiàn)。為實現(xiàn)這一目標可在原有設計基礎上不斷借鑒世界先進節(jié)能技術，通過不斷完善與優(yōu)化建筑門窗幕墻中關于綠色環(huán)保節(jié)能方面的設計技巧，為我國早日在建筑門窗幕墻綠色節(jié)能方面有突破性進展而努力奮斗。