阐述建筑幕墙节能设计

阐述建筑幕墙节能设计

王健娇

王健娇浙江大学建筑设计研究院有限公司310012

摘要：随着科技的不断进步，应当如何运用节能，以及在建筑设计的重要环节——幕墙设计中应用节能理念，成了人们关注的话题。本文主要研究的是，建筑设计中的幕墙节能设计，分析在现代幕墙设计中如何运用节能理念。

关键词：建筑设计；幕墙设计；节能

前言节能理念，为进一步提高建筑建造和使用过程中的节能效果，2013年，由北京市质监局、北京市规划委联合发布的地方标准DB11/891—2012《居住建筑节能设计标准》正式实施。在国内首次提出了建筑节能设计75%的要求，比国内相关国标与行标要高，与发达国家的水平相当。该标准从多个方面，如外窗外墙、空调能耗、管网设计、电气能源设计等方面进行了新的规定，对建筑节能进行了有益尝试。

一.节能理念在现代幕墙设计中的应用探析随着社会经济的发展，建筑设计的水平也不断提高，各种现代理念对现代幕墙设计也产生了重要的影响。传统幕墙设计只注重稳定、安全性能，无法满足现代建筑发展的需求。因此，在建筑幕墙设计中，应结合节能理念，不仅能减少投资费用，还能增强建筑的美观性。近日，住建部印发了《夏热冬冷地区既有居住建筑节能改造技术导则》（试行），对该区域的建筑节能改造工程设计、施工、验收、评估进行了相关规定。在导则中，对建筑围护结构的用能设备、系统和热工性能进行检测和评估，确定分项节能和综合节能改造方案。根据《居住建筑节能设计标准》的规定，在围护结构设计上，其传导系数限值应为：外窗1.5～2.0，外墙0.35～0.45。

为了实现建筑节能设计75%的要求，可以采取以下方法：1.1采用双层幕墙幕墙的现代设计，双层逐渐成为节能的重要方法。双层幕墙指的是在一个单层幕墙上，增加了一个双层幕墙，在这两个幕墙中间会形成一个空间，在空间上下断处安装进风设施和排风设施，从而形成了热通道，因而也可称之为热通道幕墙。通过夹层设计，双层幕墙的保温性能大大提高，还兼具遮阳构建，因而不仅能够遮阳，还保护了建筑物的美观。在双层幕墙的发展基础上，双层通风幕墙也逐步发展起来，可以分为敞开式外循环和封闭式内循环的双层通风幕墙。前者在外层的幕墙内，安装了进风口及出风口，节能的效果非常好；后者在内层幕墙内，安装了进风口及出风口，以电机来强制抽风，空气的流通完全依靠内循环来完成，节能的效果比前者稍逊一筹。

1.2保温隔热材料的选择（1）绝缘材料使用的增加，降低型材的K值，措施是：增加的长度的绝缘，绝缘材料之间的间隙注入保温，增加热分析等温线的胶条，在封闭腔的增加，减少气体循环传热，提高气密性，水密性等。在设计中，应考虑到老化、潮湿等对材料性能的不利影响。保温隔热材料在幕墙节点处紧密拼接。

（2）玻璃一般采用中空单层Low—E玻璃、双银Low—E，三银Low—E等配置，Low—E玻璃由于镀覆的膜很薄，它对短波辐射是基木透明的，使紫外线和可见光基本通过，而对长波红外线辐射是不透明的。在冬季，能保持室内热能，使其难以向外散发；在夏季，将室外高温散发出的大量热辐射反射回去，使其难以进入室内，做到“冬暖夏凉”。近年来，在中空玻璃领域，暖边技术也不断发展起来，热量在通过玻璃板的方式一般为辐射和导热，中空玻璃的隔热能力主要是因为空气层。在空气层中，填充惰性气体能够有效降低玻璃的热阻。同时，三层玻璃双中空配置，能够实现自然对流，在气温较高时，窗户温度低于室内温度。紧挨窗户的气体迅速冷却，温度下降。在气温较低时，玻璃温热能减少自然对流，从而形成较大程度的热舒适，能有效降低K值。

（3）金属板、石材幕墙后有建筑墙体，k值容易实现0.35～0.45。

降低k值的一般措施是增加保温层厚度。

1.3幕墙遮阳系统设计增加玻璃的遮阳系数sc的控制。不同的窗墙比不同的遮阳系数，选用遮阳系数低的玻璃。在幕墙这样设计中，可以采取以下方法：水平遮阳、垂直遮阳、格栅式遮阳、挡板式遮阳四种。

（1）水平遮阳是常见的遮阳方式，能够遮挡住从窗户上方、高度角大的方向投射来的阳光。水平遮阳一般分布在南向或接近南向窗口的地方才能形成理想阴影区。同时，水平遮阳设计中，在位置和宽度上应遮挡住夏季的阳光，也要让冬天的阳光进入到室内。

（2）在垂直遮阳设计，由于太阳方向的遮阳效果有很大的影响，因此，垂直遮阳角度比较低时的遮阳效果较好，但对于窗口正上方的阳光，或者是日出日落时候的阳光，垂直遮阳的效果并不理想。从这里可以得知，垂直遮阳的方法只适用于西北、东北地区，最南面建筑不适用。

（3）格栅式遮阳是水平遮阳、垂直遮阳的结合，能够包括两种遮阳方式的有点，能够对各个朝向、高度角的阳光都能进行有效阻隔，且进入室内的光线也比较均匀，非常实用与西南向、东南向范围内方位遮阳。

（4）挡板式遮阳可以遮住阳光的角度很小，主要适用于阳光较强烈的地区或东、西窗。它的缺点是透气的屏障，对视线很严重，一般不能用于固定建筑构件，对一些方便拆卸和移动的建筑构件遮阳效果比较好。

1.4幕墙密封系统设计按干式密封和湿式密封两种展开。

（1）干气密封主要采用胶条，使用在单元式幕墙和小单元式幕墙上。

主要成分是三元乙丙，一般30%左右，随气候条件变化而调整其含量、配方。1m2幕墙所用的密封胶不多，一支300mL胶能够满足胶缝0.8cm。

通常计算胶用量，就应先求出总胶缝长度，乘以宽度就等于平方数，最后计算出胶的用量。现场施工设计也不需要太精准的计算用量，只要满足现场施工需要，控制进场胶量即可。

（2）湿式密封主要采用硅酮耐候密封胶，组角胶，带胶打钉，该厂主要采用的是框架式幕墙和单元式幕墙的加工组装阶段。硅酮耐候胶具有耐污染、耐紫外线照射、耐候性、耐水性等特征，主要是用于幕墙材料之间，通过密封嵌缝来保证材料道德气密性。硅酮耐候胶在高温时不流淌，在低温时的弹性也比较好，因此是一种性能较好的密封材料。

1.5精细生产施工在幕墙设计和施工过程中，应注意施工质量，质量控制的重点，装配质量控制，安装质量控制三个方面，降低玻璃的间隙，进行设计时，确保实际的K值相比，K的理论价值不打折。在玻璃的质量控制方面，应选择质量合格的玻璃材料，在主体结构、预埋件施工、隐框架结构施工方面应特别注意。在组装的质量控制方面，应检查各组成构件的质量，清除焊接接头的颗粒和灰尘。在安装的质量控制方面，其步骤如下：基层处理→校核施工放线→检查骨架安装的质量→调整幕墙骨架的方向→密封。

二.结语随着现代建筑的发展，人们对建筑物的性能要求越来越高。为了缓解能源危机，建筑节能势在必行。在现代幕墙设计中，节能理念的应用，能大大减少建筑行业的能源消耗，还能促进现代建筑的健康发展。但也应认识到，幕墙设计中节能理念的应用应从安全性、经济性、适用性、科学性出发，选择合适的节能材料、节能材料，以合适的节能构造方法，采取必要的节能辅助措施，才能取得较好的节能效果。

参考文献：[1]潘冬.节能理念在现代幕墙设计中的应用[J].科学之友，2010（9）：165—166[2]李奇志.现代幕墙设计运用的节能理念分析[J].大观周刊，2012（11）：135[3]范婕.浅谈节能理念应用于幕墙设计中[J].中华民居，2011（9）：4—5