关于节能理念在现代幕墙设计中有效应用的策略思考

关于节能理念在现代幕墙设计中有效应用的策略思考

李雅球

浙江高专建筑设计研究院有限公司浙江省315012

摘要：在国家节能减排政策的大力推动下，我国对新建建筑的节能材料应用和既有建筑节能改造的力度进一步加大，其中，玻璃幕墙作为建筑中的薄壁围护结构，起到采光和通风的功能。但是，正因为玻璃这种材料的特殊性，使之成为建筑使用上最大的能源薄弱环节。基于此，本文将以建筑幕墙的设计出发点，并且围绕绿色节能理念在建筑幕墙设计当中的有效应用进行了详细的阐释，以供参考。

关键词：节能理念现代幕墙设计有效策略

1公共建筑节能幕墙的设计原则

（1）现代化的建筑节能幕墙其设计必须对建筑所在地区的自然环境进行科学的研究，通过充分的了解（比如天气情况、温度以及管线等等），以对建筑物的具体朝向、高低以及相关功能进行详细的了解与掌控。

（2）对于现代化的建筑节能幕墙其设计还必须要对对建筑物的采光、遮阳以及传热、气密性、水密性等等要素进行有效的分析，并且进行综合考量，以作为设计基础以及依据。另外，还要严格的遵守相关设计规定，并且要对幕墙的形式、结构以及使用的材料等问题进行明确规定。

（3）对于现代化的建筑节能幕墙其设计一定不能够偏离建筑项目的主体节能，幕墙的能源消耗在整体房屋能源消耗中的比例为40%上下，所以幕墙节能在中国公共房屋规划节能方面有着举足轻重的影响。因此，在设计过程中，为了全面提高幕墙的设计水平以及施工效果，相关设计人员要与各相关部门工作人员进行及时的沟通与了解，确保工程的设计与施工能够有效的配合，保证施工质量。

2建筑门窗幕墙设计绿色节能技术运用

2.2绿色节能技术在幕墙遮阳设计中的应用

建筑遮阳按安装部位主要分为三类:外遮阳、本位遮阳和内遮阳。外遮阳安装在建筑窗扇、幕墙外侧，遮阳隔热的效果比较好，但清洗维护费用较高，同时由于要考虑防风、防腐蚀等问题，生产成本也比较高。本位遮阳通常指采用低辐射Low-E玻璃、双层玻璃百叶等手段，通过优化围护结构自身的隔热能力来提高其遮阳性能。内遮阳安装在窗扇、幕墙内侧，以不同形式的窗帘呈现，优点是操控、清洗方便，成本也较低，但其隔热性能不是非常理想。对于采用玻璃幕墙的办公建筑而言，既有建筑中较为常见的是内遮阳(布艺窗帘、铝合金百叶等)，其优点是造价低廉，更换简便，可适用于不同租户的装修风格。但从遮阳隔热的效果来看，外遮阳无疑是更好的选择。玻璃幕墙办公建筑常见的外遮阳主要有机翼型遮阳板、金属外百叶帘、玻纤复合外遮阳等，此类遮阳构件如设计、运行维护得当，还能为建筑立面增添韵律感，可谓集美观、实用于一身。而本位遮阳中，双层玻璃间百叶、电控变色膜等技术虽然比较适合幕墙建筑，但是其技术尚未十分成熟，造价较高，且面临替换难、故障率高等问题，尚待进一步开放与推广。

2.2建筑节能玻璃膜在幕墙设计中的应用

建筑节能玻璃膜是一种新型的建筑门窗玻璃及玻璃幕墙节能的有效材料。该技术采用纳米金属氧化物为材料和用材料的纳米效应，让太阳光中的可见光波段达81.5%的透过率，同时对紫外线有99%以上的阻隔率，对红外线有90%的阻隔率，这样在室内采光不受影响的前提下，最大程度地阻隔了影响空调致冷负荷的红外线的热量进入室内，从而大大提高了空调效率。由于该材料对中、远红外均有极高的阻隔作用，也可以起到冬季采暖时的中、远红外热量的向室外流失，实现保温功能。

2.3绿色节能技术在建筑门窗幕墙设计中采光通风的应用

玻璃幕墙一般是由金属构件和玻璃板组成的非承重外围护结构，当采用玻璃幕墙作为外围护结构时，必须首先进行节能设计，充分考虑保温、隔热、遮阳和采光的综合需求。双层玻璃幕墙在夏天的热处理和冬天的冷处理方面比单层玻璃具有明显的优势，可做到夏季隔热、冬季保温，且由于中空腔体内热通道的形成利于建筑表皮的通风换热，从而实现通风空调系统的节能。玻璃幕墙的铝合金型材采用断桥隔热的材料（如聚酰胺66+25玻璃纤维或聚胺基甲酸乙酯等）可以减少热传导，不会形成室内外冷桥互通，从而提高了节能的性能。此外，在玻璃幕墙上合理设置外遮阳系统也是节能设计的主要措施，它不仅可以减少太阳辐射热直接进入室内，还能避免室内眩光和室外大面积的光污染。

2.4拉索型幕墙的应用

幕墙是一类悬置在房屋构造框架前端的外墙围护结构，其本身的重量与承担的风荷载透过锚节点送到房屋构造框架上。幕墙部件间的裂缝与相连要使用当代建设技巧技法进行处置，让幕墙构成不间断的墙体。而因为拉索幕墙的外表美观、通达，有着极强的年代气息，所以建筑领域将其当作评价企业是否高端的判据之一。另外，大众的审美情趣会映射出当代建筑领域的审美倾向，让拉索幕墙在高端商业楼或商业饭店建设中被普及使用，这也能看出建筑企业对其的偏爱程度；其基本上是全球各个大型城市高层建筑立面的统一抉择。拉索幕墙能够降低混凝土外墙的钢筋使用量、混凝土的消耗量，有着极大的节能价值；然而拉索幕墙是房屋外围护构造，其温度保持、隔热特性等无法与老旧的墙体相提并论，并且其热消耗是老旧墙体的五到六倍。为达到较好的节能效果玻璃采用中空Low-E玻璃，为减少热量消耗同时需要对外露的不锈钢爪点或挂点加入高性能的隔热材料以形成复合材料可大大减少热传导，最大程度上保证了节能的效果。

2.5U型玻璃幕墙的应用

U型玻璃幕墙采用下式外包构造，即底梁隐藏于玻璃幕墙内侧，增加了使用面积，同时缩减了边框截面，外形效果更为美观。这种幕墙构造，要求下边框外托幕墙，幕墙整体重量基本靠下边框托承。对下边框构造形式、与主体混凝土梁连接方式、连接件承载力及扭矩计算并深化设计，满足幕墙变形要求，保证安全。

另外，U型幕墙横跨两层结构，有一道梁板位于幕墙内侧中间部位，采用柔性连接密封构造措施，解决层间透风、水流渗漏的问题，同时满足幕墙在温度影响下的伸缩变形影响。采用在U型玻璃扣槽的肋边加垫导热系数较小的密封条，密闭每一槽型玻璃，减小导热性能，在底部设抽气孔，待整座幕墙安装完毕，用中性硅酮密封胶封堵缝隙密闭后，抽减槽型玻璃内部空气，减小热导效应，达到冬季保温，夏季隔热的效果。

2.6在单元式幕墙中的应用

单元式幕墙系统是近年来大型高档公共建筑采用较多的一种幕墙，采用等压原理对铝合金进行排水系统的设计，铝合金梁通过精密的设计开模，形成内、外两腔，在其外部以便通过排水孔帘、等压腔而组成的系统。其在压力的作用下没有区别，雨水不会进入内、外两腔中，但在空气压力的瞬时变化时，内侧和腔室外部有一个压力差。单元式内腔为等压腔，等压腔内水会由于高度差无法进入室内自由排到左右两边顺立柱流到下层腔体内排到外腔，然后流到室外排出。基于单元式幕墙的特性，节能显得更为重要，为了更少的减少热量损失，可采用在外腔外部设计隔热条，对玻璃周边的分子筛采用暖边技术，采用更高性能的节能玻璃（如双银Low-E玻璃甚至三银Low-E玻璃），或者合理地设计腔体减少空气对流保证最大限度的节能。

结语：

综上所述，建筑门窗幕墙设计应用绿色节能技术是势在必行的。因此，研究建筑门窗幕墙设计中的绿色节能技术，了解其中存在的问题，是建筑门窗幕墙设计行业应当重视的工作。是建筑门窗幕墙设计行业应当重视的工作。

参考文献：

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