节能技术在建筑幕墙设计中的运用

节能技术在建筑幕墙设计中的运用

马勤

深圳市科源建设集团股份有限公司   广东.深圳 518000

摘要：建筑幕墙是一种由面板和支承构件构成的外墙。幕墙是一种没有承重，像幕布一样挂在墙上的建筑物，所以又叫帷幕墙。建筑幕墙具有装饰作用的轻型墙体。面板由玻璃，金属板，石板，陶瓷板等组成；其支承结构包括铝梁柱、钢结构、玻璃钢等。随着科技的发展，幕墙结构逐步向双层玻璃结构过渡，既能满足建筑的功能，又能节约能源。

关键词：节能技术；建筑幕墙；设计运用

引言

当前，中国的经济发展已居世界前列，人民的生产和生活条件日益改善，使得中国越来越注重物质、文化、生产、居住环境。建筑节能技术的应用越来越广泛，同时，为更好地适应人们的需要，各种节能技术也在不断地优化和改进，从而提高人们的生产和居住条件。为了不断地改善工程质量、提高工程效率，采用了节能技术，同时也在不断地寻求技术的优化与改善，从而对建筑工程的整体发展起着重要的作用。

1.高层建筑幕墙工程中的可用节能资源

1.1.太阳能

太阳能是一种无穷无尽的可再生能源，不会对环境产生任何污染，也不会破坏环境，而且还可以在阳光下继续使用。太阳能作为一种长期、可再生、无污染的能源，正越来越受到人们的欢迎，是人类赖以生存的重要能源。所谓的太阳能，是一种无污染的能量。因此，国内的相关科研人员正在对太阳能利用技术进行优化和突破，从而使其更好地应用于更广泛的应用。目前，太阳能的转换可以有效地减少燃煤等不可再生能源的消耗。利用太阳能转化技术进行幕墙建筑，可以获得较好的节能效果，从而可以促进中国的城市建设事业的可持续发展。在我国传统能源消耗逐步减少的情况下，人口逐步增多，科学技术发展的步伐越来越快。中国的能源转换系统在未来必然会发生重大变化，许多新型的可再生能源也会得到充分的应用，而太阳能又是下一步支撑国家经济发展的重要资源。

1.2.地热能

地热主要来源于地壳深处的可再生热能，这些热量来源于地壳的熔化岩浆和辐射材料的衰减。一小部分的能源是由太阳提供的，大约5%的热量是由地球表面产生的。地热主要来源于地壳深层的地下水循环或者地壳深层岩浆的渗入，从而把热量从深层地底输送到上层地壳。同时，地热作为一种无公害、洁净的能源，其附加比不超出限度，可以无限循环利用。但是，相对于太阳能、风力等，地热能在一定程度上与自然资源相提并论，但由于地热资源的产出位置在地壳中，地热资源大多集中在地壳的边缘。因此，开发出更加先进的技术，以保证其能源供应的安全。在幕墙技术中，利用地热可以减少工程总能量消耗，改善工程的舒适性和品质。

2.建筑幕墙施工技术关键要点

2.1.新技术与材料的应用

在幕墙施工过程中，员工还需要进一步应用BIM等相关技术，进一步提升策划效果、原料加工图和效果。在施工过程中，有关人员还需要利用3D技术，对幕墙等相关工作进行进一步的研究，以提高工程的规划效果和施工的准确性。目前，原材料价格在全世界持续上涨，幕墙建造成本也在持续上涨，还进一步生产出许多新的原材料。幕墙企业在进行深挖的过程中，还需要加强对原材料的探索和利用，从而对幕墙本身的生产具有决定性的影响。

2.2.计算书及相关施工图纸

为保证现行的工程计划的严谨和有效，计算策划的验证依据甲酸处理方式是否符合现行的工业标准；因此，工程的运行模式与工程实际情况是否相符，具有十分重要的意义。计算书包含了结构计算图纸、减土计算等有关的图示。幕墙工程所需的设备，例如起重机，都是根据结构构件强度和稳定性来计算的。连接部分还需要进一步的检查和应用，例如：吊篮的承载数据、钢绳安全数据、吊篮构造支撑点的强度数据等。脚手架的设计要包括横向、纵向的受力数据、连接件的载荷数据、支撑件的稳定性数据、连接件的数据。建筑设计图包括平面图、立面图等。

2.3.幕墙预埋件的质量检查

在浇筑工作开始前，施工人员必须根据施工图纸的要求，对预埋件的数量和位置进行检查。确保按照科技、质量等相关要求，将预制件进一步落实到位。在浇筑混凝土的过程中，质量监督人员需要做更多的工作，在预制块周围浇灌、搅拌，需要更多的振动装置来破坏和影响到预制板，如果由于振动导致了预制板的变形，马上停止浇灌，组织工人进行修复和稳定。预制块四周的混凝土必须进行封堵，防止渗漏。需要对混凝土进行进一步的维修，将混凝土的干燥收缩变形，从而进一步影响到预制板本身的性能和作用。在拆除了模板之后，还需要安排人员对表面混凝土进行进一步的了解，检查预制件的质量情况，以及预制件的竖直长度等符合有关标准。在混凝土固化后，进行预埋构件承载能力试验，并根据有关规范进行试验。

3.新型建筑环保节能幕墙设计中的应用

3.1.双层动态节能幕墙

双层动态节能幕墙是一种新型的具有双重结构的幕墙。包括五类结构：出风口，进风口，遮阳板，内层，外层。通常可以调整内窗的打开和外幕墙的通风功能。同时，具有屏蔽作用。即使是在严酷的条件下，内部窗户也能采用两个空隙进行换气。一般而言，按通风机理将此类幕墙结构划分为自然通风与强迫通风两种类型。

双层幕墙有两种截然不同的设计方法：开放与全封闭。热管道是一种位于两个玻璃幕墙之间的热缓冲装置，还具有一种层状装置，用以探测光线和温度的改变。在炎热的夏天，通过热烟囱的作用，使热空气进入热管道，并能有效地利用开风机的外压差，产生热气流，达到通风效果；在寒冷的冬天，通过加热管道的温室作用，可以增加室内幕墙的表面温度，减少热量的消耗。

3.2.光伏节能技术

首先，太阳能可以利用光电技术，将光转化为电能，将太阳能转化为现在广泛应用的电能。从长期发展的观点来看，利用太阳能产生的光伏技术，能够为国内的建筑业提供更多的能源。通过对我国建筑领域的光伏技术应用趋势的研究，研制出光伏发电系统，能够将太阳能发电装置完美地安装在幕墙内，其工作原理与常规光伏发电系统基本相同，不同之处在于BIPV系统不仅可以用作发电机，而且还可以用作幕墙内的墙体，大大提高了能源利用率。其次是采用太阳能玻璃幕墙，这种技术利用一种特殊的树脂将太阳能电池嵌入到两片玻璃中，利用电池的功能将光能转化成电能。另外，该技术还可以在幕墙工程中提供明显的保温效果，同时也具有使用安全性、隔音性、装饰性等优点，尤其是使用该技术时，不会排放任何有害气体，还能降低噪音，是一种非常重要的清洁功能，与周围环境的适应性更强。随着幕墙技术在国内的建设中不断地发展，相关人员也在不断地改进与优化，以期推动太阳能在建筑领域的应用，并提高其综合利用效率。

图1光伏节能技术

3.3.光电幕墙

光电幕墙是一种新型的建筑幕墙，主要作用是在保证保温和隔音的同时，实现太阳能的生产。该幕墙技术是将太阳能技术与幕墙技术相结合的一种新技术。可以对传统的太阳能发电技术进行合理地利用。这样得到的天然能量也是一种不会浪费珍贵的天然能量、不会产生废气、不会造成环境污染的纯能量。太阳能幕墙在日光下主要是用来发电的。所有的太阳能板所产生的电能，都是由变压器转化成AC电力，如多极收集器和单向链路。随着科技的进步，除了最初的太阳能板之外，也出现了弹性的太阳能薄膜。从外观上来说，也可以是透明的，既能保证建筑的通透性，又能为建筑的节能提供更多的选择。

图2光电幕墙技术

3.4.风动幕墙节能技术

风动幕墙也被称为风铃幕墙，基本原理就是利用风能的动力来模拟风能。结构也很简单：一般都是用不锈钢的连接线串接在金属挡风玻璃上，一头是固定的，这样两边就可以组成一个整体，而且只能在一个方向上运动。这种技术的优点是它的外观更美观，而且可以减少能源消耗。但目前大部分的幕墙都是在下层，仅限于建筑的内部幕墙。因此，在分析目前我国的气动幕墙现状后，采用箱形空气幕墙是一种更好的结构形式。这不仅需要在各楼层都有水平的分隔，而且每个窗口都要有垂直的横梁。箱形空气幕墙能更好地隔离噪音，而不会对建筑的外观造成任何影响，同时也避免了楼层间的回声。在工程实践中，采用缩短通风管的方式，可以有效地提高冬、夏的通风状况，节省建筑能源。

3.5.幕墙照明和遮阳板节能技术

照明系统是在建筑系统中的一个关键环节，直接影响着整个建筑的整体布局，也直接影响着整个建筑的内外装饰，甚至是居民的日常生活需要。首先，在幕墙应用节能照明技术时，要充分考虑其高度、性能、形状等因素。采用更加合理的灯光组合，既能提高建筑的观赏性，又能节省能耗，达到环保目的。目前，在幕墙工程中，LED灯的应用主要是利用幕墙内储存的能源来实现智能化控制。在建筑的幕墙工程中，常常会遇到这种情况。其次，在建筑设计中应充分考虑幕墙对遮蔽作用的影响，以减少建筑的大量日照。因此，防晒霜的节能技术能够很好地适应这种需求。太阳能电池板的节能技术，其基本原理是利用太阳罩来遮挡太阳。这种技术不但可以很好地遮挡阳光，同时也不会对建筑的外观产生很大的影响，同时也不会妨碍到建筑内部的空气流通。

4.结束语

综上所述，随着我国建筑行业的迅速发展，幕墙结构的整体结构、隔热性能、结构密度等都有很大的提高。供暖、照明、供电等方面也能很好地适应人民的生产和生活需求。同时，也面对一些严峻的问题，如气候变暖，资源消耗，环境恶化，以及社会的不稳定性。通过对国内外建筑节能技术的研究，提出了节能技术在我国建设中的重要意义。

参考文献

[1]李春宇.建筑幕墙节能技术分析应用研究[D].浙江工业大学,2018.

[2]谭振培.建筑节能技术在门窗幕墙设计中的应用[J].建材与装饰,2016,(29):70-71.

[3]王垒.节能技术在建筑幕墙设计中的应用[J].门窗,2014,(07):48-49.