建筑幕墻門(mén)窗節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用及控制研究

劉昕怡

[甘肅省建筑科學(xué)研究院（集團(tuán)）有限公司，甘肅 蘭州 730000 ]

對(duì)于建筑幕墻門(mén)窗來(lái)講，其屬于建筑工程維護(hù)結(jié)構(gòu)當(dāng)中的重要組成內(nèi)容，其在提升建筑的整體美觀性的同時(shí)，也具備著熱交換以及熱傳導(dǎo)能力較強(qiáng)的特點(diǎn)，所以建筑幕墻門(mén)窗產(chǎn)生的熱量損失往往相對(duì)較大，屬于建筑開(kāi)展節(jié)能降耗工作時(shí)需要著重考慮的內(nèi)容。因此，為提高建筑節(jié)能水平，有必要對(duì)建筑幕墻門(mén)窗節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用及控制展開(kāi)深入研究，以此助推我國(guó)建筑行業(yè)不斷向好發(fā)展。

1 建筑幕墻概述

建筑幕墻是建筑的一種外墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)，在實(shí)際建設(shè)過(guò)程中這種結(jié)構(gòu)不承重，可以像幕布一般有效地掛上去，從而得名“帷幕墻”，屬于現(xiàn)階段各類(lèi)大型以及高層建筑工程項(xiàng)目當(dāng)中較為常用的一種具備良好裝飾性的輕質(zhì)墻體。建筑幕墻大多數(shù)都是由面板還有支承結(jié)構(gòu)體系兩大內(nèi)容組成，其本身相對(duì)于主體結(jié)構(gòu)來(lái)講，具備著良好的移動(dòng)能力或者是變形能力[1]。其具備的優(yōu)點(diǎn)如表1所示。

表1 建筑幕墻主要優(yōu)勢(shì)概況表

2 影響建筑幕墻門(mén)窗節(jié)能效果的主 要因素

2.1 氣密性

對(duì)于幕墻門(mén)窗（如圖1）的氣密性來(lái)講，主要指的是幕墻門(mén)窗拼接完成后自身對(duì)氣流方面的阻隔能力，其可以對(duì)建筑熱損失產(chǎn)生直接影響。在實(shí)際施工過(guò)程中，若是幕墻門(mén)窗的拼接工作未能切實(shí)依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求開(kāi)展合理操作，則很容易出現(xiàn)拼接縫隙相對(duì)較大的問(wèn)題，在這種情況下，內(nèi)外部的氣體能夠順利地從縫隙流過(guò)，進(jìn)而出現(xiàn)熱量散失問(wèn)題，其屬于建筑物熱量散失的一個(gè)關(guān)鍵途徑。所以在實(shí)際開(kāi)展幕墻門(mén)窗拼接工作時(shí)，需要做好氣密性實(shí)驗(yàn)工作，確保盡可能地減少縫隙，從而保證室內(nèi)熱量不會(huì)因?yàn)榭p隙的存在而出現(xiàn)流失問(wèn)題[2]。

圖1 建筑幕墻門(mén)窗

2.2 導(dǎo)熱系數(shù)

從目前來(lái)看，室內(nèi)熱量可以在傳導(dǎo)率的有效作用下進(jìn)行傳遞，從而出現(xiàn)室內(nèi)溫度下降或者是上升現(xiàn)象，往往熱傳導(dǎo)系數(shù)越大，實(shí)際熱量損失也就越大，那么建筑保溫效果也就會(huì)越差。對(duì)于建筑幕墻門(mén)窗來(lái)講，其本身帶有一定的熱傳導(dǎo)性，所以其材質(zhì)能夠?qū)ㄖ?dǎo)熱系數(shù)造成較大的影響。

例如，現(xiàn)階段大多數(shù)幕墻門(mén)窗均為玻璃材質(zhì)，若選用的玻璃質(zhì)量相對(duì)較好，或者是玻璃的應(yīng)用形式較為合理，便會(huì)促使減少熱量損失。如中空玻璃便要比普通玻璃有著更好的保溫節(jié)能效果。

3 建筑幕墻門(mén)窗節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用研究

3.1 斷熱技術(shù)

對(duì)于斷熱技術(shù)來(lái)講，一般指的是切斷兩個(gè)部分之間熱量的有效傳遞，此項(xiàng)技術(shù)在建筑幕墻門(mén)窗當(dāng)中的應(yīng)用，主要是借助一些斷熱材料來(lái)達(dá)到對(duì)建筑內(nèi)外之間的熱量進(jìn)行高效隔離的目的。在實(shí)際應(yīng)用中，現(xiàn)階段應(yīng)用較為廣泛的材料大體上包括兩種，分別為鋁合金材料以及鍍鋅材料。這兩種材料均有著良好的斷熱效果，而且能夠結(jié)合幕墻門(mén)窗的美觀性要求，設(shè)計(jì)成不同的形狀以及顏色。此外相較于傳統(tǒng)材料，這兩種材料還有良好的耐火性，而且材料價(jià)格低廉，能夠降低建設(shè)成本。

3.2 高性能密封技術(shù)

由于幕墻門(mén)窗的氣密性能夠?qū)ㄖ墓?jié)能效果產(chǎn)生直接影響，所以在實(shí)際開(kāi)展幕墻門(mén)窗施工時(shí)，有必要給予密封技術(shù)足夠重視。近幾年，密封技術(shù)發(fā)展相對(duì)較快，所能夠取得的密封效果也越來(lái)越好，但對(duì)于建筑空氣滲透以及熱量交換來(lái)講，仍然存在著一定的不足?，F(xiàn)階段的技術(shù)手段多數(shù)都是在建筑以及幕墻門(mén)窗間的相應(yīng)縫隙當(dāng)中有效地填充部分特殊的材料，以此來(lái)達(dá)到傳輸空氣或者是熱量的目的。結(jié)合現(xiàn)階段幕墻門(mén)窗技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看，節(jié)能以及密封的效果存在著密切的關(guān)聯(lián)，往往密封技術(shù)足夠好，才可以切實(shí)保證建筑的節(jié)能效果。對(duì)于高性能密封技術(shù)來(lái)講，便是借助提升室內(nèi)外空氣流動(dòng)方面的獨(dú)立性，來(lái)達(dá)到增強(qiáng)建筑保溫以及隔熱效果的目的，而且較為良好的密封質(zhì)量，還可以對(duì)建筑隔音方面發(fā)揮出一定的促進(jìn)作用。所以現(xiàn)階段高性能密封技術(shù)已經(jīng)得到了建筑行業(yè)的重視，并且開(kāi)始得到廣泛應(yīng)用。

3.3 玻璃工藝

對(duì)于建筑幕墻門(mén)窗來(lái)講，玻璃屬于最為常見(jiàn)的一種施工材料，也是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容?，F(xiàn)階段，較為常見(jiàn)的節(jié)能玻璃一般包括以下幾種。

太陽(yáng)能反射玻璃。對(duì)于此種玻璃而言，目前在建筑幕墻門(mén)窗當(dāng)中有著非常高的應(yīng)用率。因?yàn)檫@種玻璃的鍍膜能夠?qū)饩€產(chǎn)生良好的反射作用，所以其可以有效地反射遠(yuǎn)紅外光。而對(duì)于遠(yuǎn)紅外光來(lái)講，其可以促使建筑整體溫度不斷升高，通過(guò)有效反射，則可以保證房屋建筑具備良好的隔熱性能，從而提高房屋的舒適性?？梢哉f(shuō)在炎熱的夏季，這種玻璃可以在一定程度上減少室內(nèi)空調(diào)的使用，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。

低輻射玻璃。對(duì)于低輻射玻璃（如圖2）來(lái)講，有又可以稱(chēng)之為L(zhǎng)ow-E玻璃，指的是一種在玻璃表面有效地鍍上多層金屬或者是一些其他化合物的相應(yīng)膜系產(chǎn)品，其可以發(fā)揮出良好的節(jié)能以及保溫功能，其也是現(xiàn)階段較為常見(jiàn)的一種節(jié)能玻璃。此類(lèi)玻璃一般情況下既可以正常的進(jìn)行透光，保證建筑得到有效的光照，同時(shí)又可以有效地阻隔部分熱能。也就是說(shuō)太陽(yáng)或者是暖通空調(diào)產(chǎn)生的熱能有一部分可以被這種玻璃切實(shí)反射回原來(lái)的空間，并不會(huì)順利通過(guò)玻璃進(jìn)行傳遞。所以這種玻璃在夏季能夠隔熱，在冬季能夠保溫，可以取得良好節(jié)能效果。

圖2 低輻射玻璃

中空玻璃。對(duì)于中空玻璃來(lái)講，其主要指的是由2層或者是多層平板玻璃構(gòu)成，借助高強(qiáng)度以及高氣密性的相應(yīng)復(fù)合粘結(jié)劑，有效地將玻璃片和內(nèi)部帶有干燥劑的相應(yīng)鋁合金框架進(jìn)行粘結(jié)，從而制成的一種高效能隔音以及隔熱玻璃。現(xiàn)階段，此種玻璃在建筑工程當(dāng)中有著極為廣泛的應(yīng)用，可以說(shuō)是幕墻門(mén)窗達(dá)到節(jié)能保溫效果的一個(gè)最佳選擇。為提高幕墻門(mén)窗的節(jié)能效果，在實(shí)際設(shè)計(jì)雙層中空玻璃時(shí)，對(duì)于最外層的玻璃，設(shè)計(jì)人員可以將其設(shè)置為遮陽(yáng)、吸熱以及熱反射等玻璃，對(duì)于最內(nèi)層的玻璃，則可以選用低輻射等玻璃。這樣不但可以保證建筑物的美觀性，而且能夠促使幕墻門(mén)窗的節(jié)能保溫性能得到大幅度提升。

3.4 五金件配備

對(duì)于幕墻門(mén)窗來(lái)講，其在安裝過(guò)程中離不開(kāi)五金配件?，F(xiàn)階段，應(yīng)用較為廣泛的大多數(shù)都是多鎖點(diǎn)五金配件，其可以配合幕墻門(mén)窗在較大程度上提升其氣密性以及保溫性，從而促使建筑整體獲取到較為良好的節(jié)能效果。

3.5 合理設(shè)計(jì)門(mén)窗

首先，控制好門(mén)窗設(shè)計(jì)比例。對(duì)于門(mén)窗的設(shè)計(jì)比例來(lái)講，其可以對(duì)建筑散熱性能產(chǎn)生直接影響。其次，門(mén)窗樣式設(shè)計(jì)。對(duì)于門(mén)窗的樣式來(lái)講，不但能夠影響建筑的整體美觀性，同時(shí)也可以對(duì)建筑的節(jié)能效果產(chǎn)生影響。最后，門(mén)窗開(kāi)啟形式設(shè)計(jì)。結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，固定窗以及平開(kāi)窗往往比推拉窗有著較為良好的節(jié)能效果，同時(shí)推拉窗一般都是借助下滑軌道來(lái)達(dá)到開(kāi)啟的目的，這個(gè)操作過(guò)程中比較容易快速地形成冷熱空氣對(duì)流，從而導(dǎo)致建筑出現(xiàn)相對(duì)較大的能源損耗。

4 建筑幕墻門(mén)窗的節(jié)能控制措施研究

4.1 做好幕墻門(mén)窗朝向以及窗墻比控制工作

在實(shí)際開(kāi)展建筑幕墻門(mén)窗設(shè)計(jì)工作時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該對(duì)建筑物的性質(zhì)、具體功能以及建筑所在地區(qū)的氣候環(huán)境條件等做出充分考慮，同時(shí)還需要對(duì)窗墻比進(jìn)行合理有效的控制，現(xiàn)階段對(duì)于窗墻比通常需要控制在0.3左右。對(duì)于向北來(lái)講其采光最差，尤其是冬季幾乎無(wú)法汲取熱量，所以現(xiàn)階段在設(shè)計(jì)中少有采用。綜上，在實(shí)際開(kāi)展幕墻門(mén)窗設(shè)計(jì)工作時(shí)，對(duì)于朝向的設(shè)計(jì)應(yīng)該結(jié)合業(yè)主的要求進(jìn)行合理選用，若無(wú)要求建議朝南，這樣能夠達(dá)到最佳的節(jié)能效果。

4.2 做好遮陽(yáng)設(shè)施的設(shè)計(jì)工作

對(duì)于現(xiàn)階段的幕墻門(mén)窗來(lái)講，其在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，僅能發(fā)揮出一定的節(jié)能保溫作用，需要借助一些輔助遮陽(yáng)設(shè)施來(lái)有效地減少幕墻門(mén)窗玻璃的實(shí)際受日照面積，在一定程度上減少空調(diào)、風(fēng)扇等的使用頻率，進(jìn)而達(dá)到節(jié)省電能的目的。現(xiàn)階段較為常見(jiàn)的遮陽(yáng)方式主要包括：水平遮陽(yáng)、垂直遮陽(yáng)以及格柵式遮陽(yáng)還有擋板式遮陽(yáng)等等，需要結(jié)合建筑工程項(xiàng)目的具體類(lèi)型、實(shí)際所處地區(qū)、具體朝向還有特定用途等開(kāi)展合理有效的選用工作。另外，現(xiàn)階段在幕墻門(mén)窗方面應(yīng)用較為廣泛的遮陽(yáng)措施一般主要為內(nèi)外卷簾還有百葉窗等。

4.3 做好保溫工作

因?yàn)樵谝恍┖涞貐^(qū)建筑當(dāng)中的熱量比較容易流失，而這些熱量的流失能夠進(jìn)一步增加建筑供熱負(fù)擔(dān)，所以對(duì)于寒冷地區(qū)的建筑幕墻門(mén)窗來(lái)講，應(yīng)該注意做好保溫工作，盡可能地防止熱量流失。例如，設(shè)計(jì)人員可以在框架材料當(dāng)中有效地添加保溫材料，這樣能夠在較大程度上提升幕墻門(mén)窗的保溫效果，從而達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

4.4 合理運(yùn)用幕墻節(jié)能技術(shù)

首先，加大對(duì)光電幕墻的運(yùn)用力度。對(duì)于光電幕墻來(lái)講，其主要是借助光電電池來(lái)對(duì)太陽(yáng)能進(jìn)行收集和利用，基本原理是將一系列并聯(lián)的相應(yīng)光電電池組合理有效地列置在建筑幕墻的雙層玻璃之間，然后借助導(dǎo)電樹(shù)脂來(lái)將電池組以及玻璃進(jìn)行有效粘合，從而形成一個(gè)光電板。這個(gè)光電板的背面需要利用導(dǎo)線合理地連接線盒，這樣便能夠?qū)⒐饽苡行У剞D(zhuǎn)變?yōu)殡娔苓M(jìn)行利用，進(jìn)而取得良好的節(jié)能效果。

其次，雙層幕墻。對(duì)于雙層幕墻而言，其構(gòu)成上大體可以分為內(nèi)外兩層幕墻、遮陽(yáng)系統(tǒng)以及通風(fēng)設(shè)備等。其可以利用通風(fēng)設(shè)備來(lái)達(dá)到內(nèi)外層幕墻兩者之間空氣緩沖的目的，與此同時(shí)再配合遮陽(yáng)系統(tǒng)便可以構(gòu)成一個(gè)較為完整的具備良好保溫絕熱功能、通風(fēng)換氣功能以及隔音除噪功能的優(yōu)質(zhì)節(jié)能型還有環(huán)保型建筑幕墻。

5 結(jié)語(yǔ)

近幾年，隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，對(duì)各類(lèi)建筑的節(jié)能環(huán)保性能提出了越來(lái)越高的要求。建筑幕墻門(mén)窗在提升建筑整體節(jié)能效果上可以發(fā)揮出重要作用，所以設(shè)計(jì)人員應(yīng)該注重結(jié)合多種因素，合理地選用相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)以及節(jié)能控制措施，以此提高建筑幕墻門(mén)窗的節(jié)能水平，從而推動(dòng)建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)健康長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。