淺談建筑幕墻的節能設計

白靜靜

【摘 要】 建筑能耗是我國能源消耗的主要方面之一，而幕墻設計又是建筑能耗的重要部分。而伴隨如今綠色環保節能觀點的提倡，建筑幕墻的節能設計也成為節能的當務之急。

【關鍵詞】 建筑幕墻 設計 節能 能耗

能源危機的影響下，環保。節能的綠色建筑已成為時下人類社會發展的重要主題之一。而在高能耗的建筑設計中，建筑幕墻的節能設計是建筑節能發展重要組成部分。

一、傳統幕墻

傳統應用較多是傳統幕墻，同如今新研發的新型材料幕墻相比，傳統玻璃幕墻存在很多弊端，也正因為這些弊端的存在以及節能建筑理念的增強更加快了如今市場上已經有的新型節能幕墻材料和幕墻節能設計的出現。

（一）耗能高

自20世紀70年代能源危機后，世界各國越來越重視節能工作，同樣，能源問題目前也正困擾著中國的經濟建設和發展，建設節約型社會已經成為全社會關注的焦。據統計，目前北京上海等大城市的建筑能耗已占全市總能耗的1/4 ，居于能耗的首位，其中公共建筑能耗又占建筑總能耗的大部分，玻璃幕墻夏季的吸熱和冬季的散熱，在給建筑物帶來美觀亮麗的同時也大量的消耗著能源。

（二）光污染

光污染危害來源的主要對象仍是城市高層建筑的玻璃幕墻，一幢幢矗立在馬路兩側的玻璃幕墻，就像一面面巨大的鏡子，其產生的光反射，極易誘發意外交通事故。而如果人們長期受到玻璃幕墻的白光污染，人會深感精神壓抑，心情煩躁，除視力因長時間遭反射光刺激而下降外，還會誘發某些疾病。在國內和國外，隨著玻璃幕墻在各大城市建設中大行其道，各地近年來接到市民對光污染的投訴也直線上升。

（三）安全隱患

據有關專家介紹，目前市面上很多用于黏結玻璃幕墻結構膠水會隨著時間推移老化，甚至失效。一般而言，廠家對硅膠、結構膠承諾的保質期為10年。即便按照現行技術規范，玻璃幕墻的設計年限也不超過25年.玻璃幕墻如果年久失修，會產生許多安全隱患 ，成為 空中定時炸彈。

對傳統幕墻問題和隱患的認知，引發建筑行業對幕墻節能設計的啟發和響應。

二、新型幕墻節能設計

（一）現有的應用較為廣泛的幕墻節能設計——玻璃幕墻

玻璃幕墻作為美觀實用的外墻圍護形式，具有現代建筑的顯著特征，但由于玻璃幕墻與外界直接參與熱交換，不利于節能環保，因此研究玻璃幕墻的節能問題具有重要的意義。

1、光電幕墻

光電幕墻是一種集發電、隔音、隔熱、安全、裝飾功能于一體的太陽能光電玻璃幕墻，它充分體現了建筑的智能化與人性化特點。進入90年代后，隨著常規發電成本的上升和人們對環境保護的日益重視，一些國家紛紛實施推廣太陽能屋頂計劃并提出了建筑物產生能源的新概念，由此推動了光電技術的大規模開發應用。美國、日本、德國、意大利、印度等許多國家都已建有太陽能屋頂或外墻的建筑。

光電模板簡稱為PV，是多個太陽能光電池經加固處理，鑲嵌在特殊的透明度極高的低鐵玻璃中，彼此之間經過其背面的導線相連，從而構成了一個整體的光電模板。這是一種完善的技術，它的優點是可在氣候惡劣的情況下照常工作，具備抵御外界環境侵擾的能力， 或在臭氧或在酸雨或在零下50℃—90℃的環境中，光電模板仍可使用幾十年，而且是極為美觀的造型材料。

光電幕墻體現了智能化特點，太陽能電池發電不會排放二氧化碳或產生對溫室效應有害的氣體，也無噪音污染，并可用來發電，由此可見，光電幕墻是一種凈能源，與環境有很好的相容性。同時太陽能光電技術集成到幕墻中不僅不占有建筑面積， 而且太陽能光電板晶瑩優美的外觀，具有特殊的裝飾效果，更賦予建筑物鮮明的現代科技色彩。

2、生態幕墻

生態幕墻是隨著建筑生態化的發展而發展的，根據使用功能或使用要求，能夠改變生態和色彩的建筑幕墻稱之為生態幕墻，生態幕墻是生態建筑的一種，是生態外圍護結構的建筑。它是以可持續發展為戰略，以使用的高新技術為先導，以生物氣候緩沖層為重點，節約資源，減少污染是健康舒適的生態建筑外圍護結構。

生態建筑與生態幕墻在三維空間中，引入了時間概念，在功能及美學上具有獨特的意義，可以稱其為四維建筑，即靜與動，封閉與開放，收斂與張開，空間與時間，使建筑和幕墻更具有鮮明的音樂韻律。改變了傳統建筑和幕墻終身不變的形態和色彩，拓寬了建筑和幕墻的新視野和新技術，對現代建筑和幕墻的實踐和理論是一種補充和拓展，有著獨立的價值和意義。

由此可見，玻璃幕墻的發展是隨著科學的進步，綜合技術的開發利用，特別是新技術、新工藝、新材料的發展而精華的，所以光電幕墻和生態幕墻都是科學技術的綜合體現。

3、未來玻璃幕墻的發展方向

隨著光電幕墻和生態幕墻越來越多的應用到各個高層智能建筑上，智能玻璃幕墻系統的概念已經逐漸深入人心，所謂智能建筑即Intelligent Building Syestem，是一個包括建筑結構、空調、環境監測和智能控制的綜合體，將計算機技術控制技術、通訊技術和圖形顯示技術應用于建筑物之中，它包含了幕墻結構系統，通風空調系統、陽光調節系統、環境監測系統和計算機控制系統，通過這些系統的協調工作，包括信息采集和反饋、指令傳動和控制、運行狀態的監控、電力系統的配置，乃至樓宇自動化的應用等多方面因素的結合，由計算機網絡系統對建筑物進行管理、調節，從而使建筑智能化。

（二）、玻璃幕墻之外的新材料的幕墻節能設計——保溫材料幕墻

一般地，材料的保溫隔熱性能取決于材料的導熱系數，材料的導熱系數越小，保溫隔熱性能越好。建筑幕墻用保溫材料主要有巖棉及其制品、礦棉及其制品、玻璃棉及其制品、聚苯乙烯泡沫塑料板等。目前，歐美等先進國家將外貼保溫板黏的方法應用于建筑幕墻。以聚苯乙烯板為例，雖然聚苯乙烯具有良好的保溫隔熱效果，但由于板材在施工中與主體連接是以點固定為主、面固定為輔，板材之間需要進行必要的拼接或黏結，因此它的施工工藝較復雜、綜合成本較高，不適用于外形復雜的建筑物。為克服保溫板產品的不足，業界開始研究和推廣新型漿體保溫材料，以提高保溫隔熱性能和安全耐久性能，并滿足不同使用條件下的節能環保要求。我國近年來在保溫板黏結、保溫漿料抹灰噴涂、預制復合保溫板保溫、材料與硬質面板裝配等應用方面取得重大進展，有力地推動了我國的建筑節能工作。

參考文獻

[1] 謝浩玻.璃幕墻的態化技術研究——建材發展導向.2009，7（3）.