建筑幕墻門窗節(jié)能技術(shù)及控制措施

楊 濤

豐日源建設(shè)集團(tuán)有限公司 江蘇 無錫 214000

我們迎來了一個(gè)全新的時(shí)代，信息化、網(wǎng)絡(luò)化、科技化充斥在我們的的周圍，潛移默化的在不斷的改變著人們的思想、行為，不僅給建筑行業(yè)的發(fā)展起到了推動和促進(jìn)作用，同時(shí)也給行業(yè)領(lǐng)域帶來了極大的挑戰(zhàn)性。作為建筑行業(yè)如何能夠可持續(xù)發(fā)展，并與時(shí)代發(fā)展進(jìn)度相一致，是當(dāng)前建筑行業(yè)必須高度重視的問題。近幾年建筑行業(yè)對建筑幕墻應(yīng)用較為普遍，讓建筑物的整體突出了優(yōu)美性、完美性，也充分體現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保效果。建筑體結(jié)構(gòu)中建筑幕墻和門窗是不可缺少的部分，也是建筑體全面熱量交換主要位置。所以，在落實(shí)建筑幕墻施工建設(shè)期間，施工人員必須優(yōu)化幕墻施工技術(shù)，讓建筑幕墻在建筑施工中充分體現(xiàn)其的基本功能價(jià)值作用。

1 建筑幕墻門窗節(jié)能材料

(1)太陽能熱反射玻璃。這種類型的材料是通過鍍膜可以穿透光形成加熱效能的遠(yuǎn)紅外光反射到建筑體內(nèi)，玻璃材料在吸收太陽熱能時(shí)鍍膜會對其進(jìn)行隔離，讓熱主要在建筑體外的一個(gè)方向散發(fā)，讓太陽熱作用被削弱，有效調(diào)整建筑體內(nèi)的熱環(huán)境，也能避免給人的眼睛造成眩光及色散情況，能夠一定程度的減少空調(diào)設(shè)備等的運(yùn)用和投入，進(jìn)而節(jié)省了部分空調(diào)成本的花費(fèi)。

(2)低輻射玻璃及多功能鍍膜玻璃。該材料的日光透視率是其他材料中最大的，反射系數(shù)也是最小的，多數(shù)的可見光在射入到室內(nèi)能夠讓物體吸收，另外，室內(nèi)物體輻射的長波都能在室內(nèi)保持。不僅讓能量充分發(fā)揮其的作用，尤其對于一些寒冷的地方會使用地傳輸太陽能量，基本讓熱輻射反射進(jìn)入到建筑體，所以，采暖建筑不僅具有節(jié)能的效果，也能對室內(nèi)起到保溫作用。

(3)中空玻璃。所謂中空玻璃是空氣層及幾片玻璃形成。很多中空玻璃空氣間層屬于充惰性氣體或者是真空，所以，從室內(nèi)角度而言可以發(fā)揮保溫和隔熱作用，也具有良好的隔音效用，西方國家很多建筑物當(dāng)中對中空玻璃運(yùn)用較為廣泛。

(4)薄膜型熱反射材料貼膜玻璃。隨著新技術(shù)、新工藝的廣泛運(yùn)用，進(jìn)而研發(fā)出薄膜型熱反射材料這種新型功能復(fù)合材料，這類材料所反射的紅外線屬于較寬頻帶的，而且反射率、透射率都比較高。

(5)隔熱斷橋型材。如果使用鋁合金型材其的熱傳導(dǎo)率偏高，很多熱量被完全浪費(fèi)，所以，門窗型材可以運(yùn)用隔熱斷橋型材。這類材料雙面都是鋁材，中間進(jìn)行斷熱處理，材料為塑料型材墻體，將鋁材熱傳導(dǎo)通路進(jìn)行隔斷，能夠有效解決大量熱量損失的問題。

(6)五金附件。建設(shè)施工期間會使用五金附件，相關(guān)工作人員必須根據(jù)施工要求選擇配備的五金附件，不能隨意亂用。當(dāng)前市場上有自控溫度及遮陽裝置等，并對這些方面頒布了有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。

(7)遮陽技術(shù)。一般遮陽產(chǎn)品的骨架選擇的材料為鋁材、木材或者不銹鋼等，面板及面料會使用織物、木材、PVC等類型材料。還配合各種種類的驅(qū)動手段，讓遮陽產(chǎn)品不僅能夠遮陽，還具有防水、隔音等功效。

2 建筑門窗幕墻設(shè)計(jì)存在的問題

建筑施工建設(shè)中會使用門窗幕墻，對當(dāng)前行業(yè)的使用情況以及相關(guān)廠家生產(chǎn)加工的產(chǎn)品方面而言，門窗幕墻在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展影響下，充分結(jié)合了節(jié)能技術(shù)的功能，不僅加強(qiáng)了門窗幕墻的功能作用，也讓門窗幕墻外觀更加美觀。然而，節(jié)能技術(shù)在當(dāng)前的門窗幕墻設(shè)計(jì)中依然存在諸多問題，內(nèi)容如下。

2.1 建筑設(shè)計(jì)人員缺乏節(jié)能知識

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展推動了城市化建設(shè)，隨著各類建筑物的施工建設(shè)，對門窗幕墻的運(yùn)用率逐漸增加，可以說，我國是全球生產(chǎn)加工及運(yùn)用門窗幕墻最大的國家，但是建筑門窗幕墻設(shè)計(jì)中不注重節(jié)能技術(shù)理念，這與建筑設(shè)計(jì)人員缺乏完善的節(jié)能知識有著直接的關(guān)系。建筑門窗幕墻在設(shè)計(jì)期間應(yīng)該以理論為依據(jù)開展設(shè)計(jì)工作，只有設(shè)計(jì)符合科學(xué)性、合理性，才能讓建筑門窗幕墻方案在實(shí)際中充分發(fā)揮自身的作用。如果沒有全面的認(rèn)識和了解節(jié)能知識內(nèi)容，在建筑門窗幕墻設(shè)計(jì)中無根據(jù)的使用節(jié)能技術(shù)，會導(dǎo)致建筑門窗幕墻設(shè)計(jì)方案缺乏科學(xué)依據(jù)，如果在建筑施工建設(shè)中運(yùn)用這類設(shè)計(jì)方案會導(dǎo)致建筑的運(yùn)用效果受到極大的影響，甚至存在不可預(yù)測的隱患問題[1]。

2.2 建筑門窗幕墻設(shè)計(jì)機(jī)制過于傳統(tǒng)

建筑工程的施工階段是實(shí)現(xiàn)建筑設(shè)計(jì)的重要部分，對建筑工程的整體質(zhì)量會造成直接的影響。因此，在實(shí)際開展建筑工程項(xiàng)目建設(shè)時(shí)，非常注重建筑工程施工方面。導(dǎo)致在設(shè)計(jì)建筑門窗幕墻時(shí)也以建筑工程施工為主要對象，所以，建筑的門窗幕墻設(shè)計(jì)不是將設(shè)計(jì)發(fā)展作為出發(fā)點(diǎn)，對節(jié)能技術(shù)也不能有效、科學(xué)的運(yùn)用，再者，從建筑市場的角度來講，很多建筑單位要求建筑門窗幕墻設(shè)計(jì)不僅要外表美觀，還應(yīng)具有良好的采光作用，而且投入成本較少。建筑單位的需求和要求影響下，建筑設(shè)計(jì)單位會將上述要求作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，對建筑門窗幕墻節(jié)能環(huán)保的作用卻未特別重視。這也充分的說明我國建筑門窗幕墻設(shè)計(jì)機(jī)制還不完善，落后于西方國家。因此，建筑行業(yè)想要可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)該全面貫徹節(jié)能環(huán)保理念，不斷完善和優(yōu)化建筑門窗幕墻設(shè)計(jì)機(jī)制。

2.3 門窗幕墻設(shè)計(jì)與建筑設(shè)計(jì)缺乏溝通

世界交流頻繁已經(jīng)建立了良好的關(guān)系后，西方文化的滲入以及時(shí)代的發(fā)展影響下，人們生活質(zhì)量提高了層次，再加上人們的思想觀念發(fā)生了巨大的改變，進(jìn)而對建筑建設(shè)不僅要求具有美觀性、經(jīng)濟(jì)性和適用性特點(diǎn)，還應(yīng)該符合節(jié)能、環(huán)保、安全等要求。鑒于此，建筑門窗幕墻設(shè)計(jì)也應(yīng)該充分體現(xiàn)節(jié)能環(huán)保理念。然而當(dāng)前建筑門窗幕墻設(shè)計(jì)具有獨(dú)立性特點(diǎn)，沒有根據(jù)建筑工程項(xiàng)目具體狀況、建筑要求等進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，建筑門窗幕墻設(shè)計(jì)和建筑項(xiàng)目的整體設(shè)計(jì)不能有效銜接，更無法充分發(fā)揮節(jié)能環(huán)保作用。

3 強(qiáng)化建筑幕墻門窗節(jié)能措施

3.1 門窗節(jié)能技術(shù)

(1) 選擇恰當(dāng)?shù)呐浼?。五金配件是門窗打開及關(guān)閉的主要配件，這類配件性能如何直接會影響到門窗保溫作用及門窗氣密性能。在實(shí)際建筑施工建設(shè)期間，如果想要通過門窗達(dá)到高節(jié)能性的目的，建筑企業(yè)選擇五金配件時(shí)，應(yīng)以使用良好性能的配件設(shè)計(jì)門窗為佳。目前很多建筑企業(yè)使用的五金配件主要為多鎖點(diǎn)，這類配件的密封性非常強(qiáng)。

(2) 加強(qiáng)門窗的保溫性能。過去的建筑物本身對采光要求不高，建筑中使用的玻璃門窗較少，但是現(xiàn)代建筑更加注重采光性能，所以，在建筑施工過程中會使用大量的玻璃門窗和幕墻，而且大面積的玻璃門窗和幕墻能夠提升室內(nèi)采光成效，讓建筑符合美觀性要求。但是如果為寒冷地區(qū)并不適合建設(shè)該類型的建筑物，這是由于玻璃門窗及幕墻如果面積較大會出現(xiàn)“熱橋”情況，加大能耗量。所以，很多門窗框及幕墻會使用金屬材料，然而玻璃及金屬材料的導(dǎo)熱系數(shù)明顯較為強(qiáng)烈，如果室內(nèi)環(huán)境和室外環(huán)境存在較大的溫度差，使用的門窗框架格內(nèi)及幕墻的絕緣材料必須具有良好的保溫性能，這樣能夠降低能耗，避免結(jié)露和掛霜現(xiàn)象的發(fā)生。

(3) 門窗設(shè)計(jì)的優(yōu)化。①設(shè)計(jì)期間窗墻比例應(yīng)適宜。對于建筑物而言，門窗部分是能量散失最多的位置，與建筑外墻比較而言，門窗傳導(dǎo)系數(shù)達(dá)到五倍之多，所以，如果建筑物中使用的門窗比例過大，會讓建筑物的能耗也會增加。因此，在設(shè)計(jì)期間應(yīng)該從建筑物節(jié)能方面為基礎(chǔ)，窗墻應(yīng)在建筑物當(dāng)中比例適宜為佳。②優(yōu)化窗型設(shè)計(jì)。窗型樣式設(shè)計(jì)與建筑外形的美觀度及門窗成本直接掛鉤，在設(shè)計(jì)建筑物窗型過程中，應(yīng)該以多玻璃、框架少、大固定及小開啟為設(shè)計(jì)原則，該設(shè)計(jì)原則不僅注重窗戶采光和通透性的作用，更解決了能耗的問題。③增強(qiáng)門窗氣密性。如果門窗氣密性非常好可以很大程度的降低門窗耗能，這就需要在建筑建設(shè)中運(yùn)用較好密封性及運(yùn)用密封條的新型門窗材料?，F(xiàn)代建筑物的門窗框、墻壁中的縫隙內(nèi)使用的密閉型材料具有彈性好、松軟特性，也會運(yùn)用密封膏等方式實(shí)現(xiàn)密封目的。④運(yùn)用合理的門窗開啟設(shè)計(jì)方式。當(dāng)前的門窗設(shè)計(jì)方案主要分為三種類型，第一類為固定窗，第二類為平開窗，第三類為推拉窗。相比較而言第一類和第二類的設(shè)計(jì)方案具有較好的節(jié)能性能。這是由于推拉門窗本身設(shè)計(jì)有缺陷，開啟推拉門窗時(shí)，是借助窗框下方的滑軌來實(shí)現(xiàn)的，這也導(dǎo)致推拉門窗上方和下方都存在縫隙現(xiàn)象，門窗上方及下方會造成冷空氣及熱空氣對流增加大量能耗。⑤充分運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)產(chǎn)品。玻璃主要有三部分，一為中央面積，二為邊緣面積，三為邊緣密封，將這幾個(gè)部分傳熱系數(shù)加權(quán)平均值后最終的結(jié)果為玻璃傳熱系數(shù)。如果成本投入允許的條件下，應(yīng)該購買先進(jìn)技術(shù)提升門窗的節(jié)能作用，如暖邊技術(shù)、低輻射玻璃、填充惰性氣體等，這樣不僅能夠減少玻璃傳熱系數(shù)，更能增加中空玻璃傳熱系數(shù)[2-3]。

3.2 幕墻節(jié)能技術(shù)

雙層幕墻和以往的建筑幕墻有著很多的區(qū)別，這類幕墻的組成為內(nèi)層幕墻和外層幕墻，其中還包括通風(fēng)設(shè)備和遮陽系統(tǒng)。雙層幕墻的設(shè)計(jì)讓內(nèi)層幕墻和外層幕墻產(chǎn)生空氣緩沖空間，不僅能夠充分發(fā)揮傳統(tǒng)幕墻的作用，也體現(xiàn)了自身的保溫和隔熱效能，隔音效果良好，采光符合人們居住要求，更起到通風(fēng)和防塵的功效，與當(dāng)前建筑建設(shè)的節(jié)能環(huán)保要求完全相一致。

4 建筑幕墻門窗節(jié)能技術(shù)的設(shè)計(jì)及控制措施

4.1 保溫技術(shù)的設(shè)計(jì)與控制

在建筑建設(shè)中運(yùn)用幕墻門窗技術(shù)時(shí)，建筑的保溫是比較薄弱的部分，所以，需要對保溫技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制。但是由于施工材料存在較大的差異性，保溫技術(shù)的運(yùn)用成效也有很大的區(qū)別。所以，對保溫技術(shù)的控制應(yīng)從各個(gè)方面思量，首先對門窗整體結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，其次為使用熱傳導(dǎo)能力低的材料。如鋁合金材料，這類材料具有隔熱斷橋效能，在鋁合材料中裝有隔熱材料，能夠加強(qiáng)保溫效能，防止溫度過低增加了空調(diào)利用率，產(chǎn)生大量的電能消耗。另外，也可以使用密封膠套加強(qiáng)建筑物的密封效果，不僅能夠降低室內(nèi)空氣流動，幕墻在具有透氣性的同時(shí)還能起到較好的保溫作用。

4.2 節(jié)能玻璃的設(shè)計(jì)與控制

我國建筑行業(yè)中對節(jié)能玻璃的運(yùn)用越來越多，也對節(jié)能玻璃進(jìn)行了深入研究和分析，并取得了一定的成果，目前市面上有多個(gè)類型的節(jié)能玻璃材料，建筑建設(shè)時(shí)應(yīng)該以施工標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，選擇符合要求的材料。當(dāng)前使用較為普遍的節(jié)能材料主要以鋼化玻璃以及新型中空玻璃為主。另外，熱反射鍍膜玻璃等節(jié)能玻璃材料也有著較好的節(jié)能作用。因?yàn)槊糠N玻璃類型有所區(qū)別，所以，特性也存在較大差異性。如熱反射鍍膜玻璃的紅外線反射性能良好，具有較高的通透度。使用這種類型的玻璃需要考慮建筑物內(nèi)有足夠的可見光，能夠基本隔斷大部分的長輻射波。一般會在辦公建筑物中使用這類材料，不建議在住宅區(qū)域建設(shè)中使用，防止給孕婦、嬰兒帶來影響。這類材料能夠更好的解決低樓層光度差的問題，也減少了電器的使用，將有害輻射光波杜絕在外，保證了人們的居住或辦公舒適度。

4.3 采光通風(fēng)的設(shè)計(jì)與控制

設(shè)計(jì)人員在對建筑幕墻門窗設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)該充分考慮建筑施工區(qū)域的日出、日落時(shí)間、光影變化等，根據(jù)評估結(jié)果制定和建筑要求相一致的施工計(jì)劃，所以，這對設(shè)計(jì)人員專業(yè)性、設(shè)計(jì)能力等有著極高的要求。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)門窗時(shí)應(yīng)以朝南方向?yàn)橹?，這樣可以讓充足的陽光照射到建筑室內(nèi)。設(shè)計(jì)期間還需要充分利用自然采光因素，提升通風(fēng)效能，這樣能夠提高幕墻門窗節(jié)能性能，更充分體現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保理念。設(shè)計(jì)人員還應(yīng)該以工程和建設(shè)需求為依據(jù)，合理設(shè)計(jì)采光通風(fēng)方案。如，有些區(qū)域全年溫度變化比較突出，根據(jù)日落時(shí)間和溫度變化情況有效調(diào)整采光和通風(fēng)角度。

5 幕墻門窗節(jié)能技術(shù)的未來發(fā)展

隨著對幕墻門窗節(jié)能技術(shù)的廣泛運(yùn)用，讓其發(fā)生態(tài)勢良好，尤其是研究出很多高質(zhì)量的節(jié)能材料和設(shè)計(jì)理念。讓幕墻門窗的節(jié)能設(shè)計(jì)在實(shí)際建設(shè)中發(fā)揮其價(jià)值作用，如中空玻璃的出現(xiàn)讓門窗節(jié)能設(shè)計(jì)放大了空間，這類材料的隔熱性能非常良好，尤其是玻璃內(nèi)部的封閉空間能夠有效隔絕外部環(huán)境空氣，防止空氣對流情況發(fā)生。所以，中空玻璃和普遍玻璃材質(zhì)比較而言，其的導(dǎo)熱系數(shù)低于27倍。另外，我國目前幕墻生態(tài)節(jié)能設(shè)計(jì)越來越得心應(yīng)手，生態(tài)幕墻的運(yùn)用更讓建筑建設(shè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能目的。幕墻充分發(fā)揮了低能耗的作用，也規(guī)避了傳統(tǒng)幕墻的各種弊端，讓建筑不僅美觀，更提升了建筑的功能性作用[4-5]。

6 結(jié)束語

在建筑建設(shè)中運(yùn)用幕墻門窗節(jié)能設(shè)計(jì)，能夠?qū)ㄖw的整體能耗進(jìn)行有效控制，更充分體現(xiàn)了建筑節(jié)能環(huán)保理念。尤其市面上有很多種類型的節(jié)能材料，讓幕墻門窗節(jié)能設(shè)計(jì)逐漸走向成熟，當(dāng)前的幕墻門窗節(jié)能設(shè)計(jì)充分保證了其采光、通風(fēng)、遮陽等基本功能，更達(dá)到了節(jié)能環(huán)保的目的。而且有很多的幕墻門窗節(jié)能設(shè)計(jì)讓建筑體更加美觀。