外墻幕墻工程的節能措施探討

鄭建華

摘 要：建筑幕墻工程是一種現代的建筑建設方法，傳統的幕墻材料不具有節能低耗的優點。隨著新型建筑材料的不斷出現，以玻璃幕墻為代表的新型幕墻建設材料逐漸得到廣泛的應用。文章詳細論述了玻璃幕墻的優點和應用領域，通過實際的工程分析，提出了玻璃幕墻工程建設的設計、施工和驗收方法，大大的推進了我國幕墻工程建設工藝的發展。

關鍵詞：幕墻工程；建筑節能；玻璃幕墻

中圖分類號：TU198 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）24-0177-02

隨著我國建筑業的不斷發展，建筑節能的理念逐漸深入人心。各個國家都在開發與節能減排相關的產業，在相同的氣候條件下，我國的建筑能耗是發達國家同等條件下的2～3倍，因此，我國的建筑節能產業具有廣闊的發展空間。隨著全面建設小康社會逐漸步入最后攻堅階段，大力發展我國建筑節能產業對全面建成小康社會具有重要的作用。建筑節能技術的有效推廣能夠大大的提高住宅的舒適度，降低住宅的使用費用，也可以滿足可持續發展的需要。把資源節約、降低能源消耗放在與建筑質量同等重要的地位，才能夠有效的貫徹科學發展觀，全面推進小康社會的建設。建筑節能主要由建筑的外圍系統承擔，在建筑的外部結構中，以玻璃材質的玻璃幕墻最為常見，這種玻璃幕墻具有外觀簡單、通透、富有現代感的特點。高層辦公樓和商務酒店中應用十分廣泛，幾乎各個城市高層建筑立面都一致選用。通過玻璃幕墻的使用，傳統混凝土和鋼筋材質的使用量被減小，能夠有效的節約高耗能建材資源，對資源節約具有重要的幫助。玻璃幕墻外圍保護結構的保溫和隔熱的性能遠遠不及傳統的墻體，其熱損失率是傳統墻體的5～6倍，幕墻能耗約占整個建筑能耗的40%左右，因此，幕墻的建設對我國建筑設計節能中占有極其重要的地位。圍墻的節能外墻受到建筑周圍自然環境，如光照、濕度、雨量、風壓等狀況的影響十分嚴重，針對建筑本身的高度、朝向和室內特點，通過有效的系統技術和工藝，綜合考慮多種因素，處理好采光、得熱、遮陽、通風、熱交換的關系，使建筑的水密性和氣密性、換熱和隔聲效果得到大大的提升。

1 幕墻工程選用的材料及其設計

1.1 工程材料選擇

工程選用鋁合金材料，采用銀白色陽極氧化處理（AA15），鋼材選用國產的優質碳素結構鋼Q235B，采用熱浸鍍鋅處理方法，其膜厚必須大于45 ？滋m，玻璃幕墻、窗結構采用普通的鋁合金LOW-e，6+12A+6鋼化鍍膜玻璃材料，鋼結構的雨棚及天蓬采用8+1.14 PVB+8 mm厚鋼化夾膠玻璃。鋼結構的雨棚和天蓬都采用8+1.14 PVB+8 mm厚鋼化夾膠玻璃構成。建筑的墻面采用4 mm厚的鋁塑復合板構建，結構膠為中性結構膠，其寬度為12 mm，厚度為10 mm。

選用復合板結構的特點主要有：

①鋁塑復合板內外兩層均由0.5 mm厚的鋁板中間夾入2～5 mm厚鋁板，其表面涂有很薄的一層氟化碳噴涂罩面漆，這種結構能夠大大的提高建筑材料的韌性。

②復合板材料具有顏色均勻、表面平整、制作便捷的優點，但鋁板與PVC夾層用膠結壓住，其復合的強度不高，兩層之間用力拉就可以使兩者分開，所以這種復合板不夠堅固。

③鋁制的復合板制作安裝首先要在復合板的四邊開槽，削去一定寬度的鋁板及塑料層，僅留下0.5 mm厚的外層鋁板，板的四周要彎成90 ？觷矩形，使材料制作成同一大小的矩形副框并放入鋁塑板的矩形凹槽內。副框底面用膠粘在鋁板的背面，四邊用拉柳進行固定。

④所有的幕墻隨時都可能受到不同正負級風的壓力，因此版面四邊的0.5 mm是極易斷裂的部分，這種現象在多數的工程都出現過，因此鋁塑復合板幕墻的制作都必須加入鋁合金副框實現加強。

⑤在雷擊時，金屬材質的版面容易發生融化現象，但是鋁塑復合板通過中間聚乙烯夾層的良好絕緣性，雷擊損害只會損壞表面，因此，鋁塑復合板較鋁板具有更好的防雷擊性能。

1.2 工程設計理念

在設計階段，玻璃幕墻工程要充分考慮保溫、密封、隔熱等性能，選用剛度、強度足夠的材料，防止由于地震、臺風和自身負荷等因素導致玻璃幕墻出現變形，甚至產生裂縫。玻璃幕墻是一種傳統的幕墻材料，被廣泛應用于我國國內市場中，我國對于綠色建筑的要求日益提高，這為節能環保新型玻璃幕墻材料的推廣提供了廣闊的市場。目前，我國仍然處于高速發展中，近幾十年來，建筑玻璃的發展趨勢就是向著新型保溫環保的方向發展。建筑外墻幕墻工程的節能措施主要為了提高其保溫效果，以節能為主要的應用目標，同時兼顧裝飾、安全、隔聲和強度，在建筑外面大面積的使用玻璃幕墻，以玻璃取代建筑外的裝修，以玻璃幕墻體現現代美學、結構學。玻璃幕墻采用中空玻璃、真空玻璃進行建造，材料單一、施工方便、工期短，維護起來比較簡單。為了能夠適應舊建筑外墻翻新的要求，玻璃幕墻還具有一個獨特的優點——自重輕。工程的設計理念主要有以下幾個方面。

①對于調節光線，玻璃幕墻材料具有其他材料無法比擬的特性——透明性，因此自然光可以通過玻璃直射入室內，使室內光線充足。如果配合自適應照明設備，根據室內光線進行補充照明，在建筑外光線強烈的情況下，室內的燈光強度自動調低，這樣可以起到節約能源的目的。同時，如果玻璃中加入了化學成分，如著色劑、稀土金屬等，可以有效的改變玻璃的透射能力，也可以使非金屬膠體和金屬膠體著色，降低射入室內的紫外線，減少20%～30%的太陽能熱量。

②可以采用節能效果優秀的新型鍍膜玻璃——低輻射鍍膜玻璃，使70%的太陽可見光和近紅外光透過，這不僅有利于節省照明費用，實現自然采光，而且具有很好的防紫外線能力。

③中空玻璃由兩片或多片玻璃，在其中加入了高效分子吸附劑，填充鋁框之間隔離開的一定厚度的縫隙，其邊緣采用強度較高的密封粘合劑組成玻璃組件，玻璃密封空間內，空氣形成一道隔熱、隔音的屏障，如果在其中充入惰性氣體，則可以進一步提高產品的隔熱和隔音性能。

2 節能幕墻工程的施工及驗收

施工過程中，各方要加強對各道工序的質量檢測，確保符合工程的質量要求，在幕墻的橫梁和立柱安裝完成以后，施工人員、建設、建立和設計人員等要共同進行中間驗收，在工程全部完成以后，還要進行專項竣工驗收。玻璃幕墻工程的專項驗收具十分重要，驗收時需要檢查玻璃幕墻的安裝情況，保溫和透光情況，強度和韌性等。對有明顯缺陷的部位要及時提出整改的意見，施工單位對工程建設中出現的質量問題要不折不扣的進行整改，監理單位也要進行復驗，直至達到工程建設的要求。對于幕墻材料的取樣和檢驗，需要選用主要的建筑材料，送到專業的實驗室檢驗。由于目前我國專業的檢測機構發展缺少規范，因此，這項工作具有一定困難，以次充好，弄虛作假導致工程質量受到影響的情況屢見不鮮。

玻璃幕墻的構件主要包括兩個方面：①用于固定玻璃的骨架；②作為裝飾面的玻璃。將玻璃與固定骨架連接，玻璃才能成為幕墻，骨架的主要作用是支撐和固定玻璃，通過連接體和主體相連，玻璃的重量和骨架的自重都傳遞為主體建筑，使兩者相互融為一體。玻璃幕墻的主要材料有玻璃，金屬骨架、密封膠等，通常情況下，其重量僅為磚墻的1/12～1/10，是混凝土墻面的1/7。這不僅利于高層建筑減輕墻體重量，降低建筑基地和建筑主體結構的建造成本，而且還能大大提高建筑的安全性和可靠性。

建筑幕墻的建設過程中要注意以下幾點：

①需要選擇適當的方位，建筑的方位是建筑外墻節能的關鍵要素之一，建筑的朝向需要考慮日照、通風、采光、遮陽等建筑要求。建筑的朝向應該設置成南北配置，避免大面積玻璃幕墻東照西曬，坐北朝南是我國建筑的基本朝向。但是在實際的選向過程中，還要考慮建筑區域的環境和氣候，不能一概而論。

②提高玻璃幕墻的氣密性，減少空氣的對流傳熱，重視玻璃幕墻的保溫隔熱的薄弱環節。可開啟的部分空氣通透量要遠遠大于固定部位，開啟窗的角度≤30 ？觷，開啟的距離更不宜>300 mm，同時還要注意建筑立面參數設置，兼顧通風和觀景的要求。

③在必要的部位采用百頁或格柵等遮陽設施，以降低太陽的輻射得熱。在玻璃幕墻上設置適當的這樣系統，可以最大限度的降低太陽光的直射，避免室外的熱量進入室內。

④采用低鐵玻璃、背光玻璃、太陽能光電板等材料，設計新型的高科技玻璃幕墻，能夠實現建筑能源自供應。光電能源取之不盡用之不竭，這對可持續發展具有很重要的作用。

建筑玻璃幕墻的建設過程中，選擇合適的材料，選擇科學的建筑方位，可以大大的提高建筑的質量，降低建筑的能耗。我們應該根據實際的建筑要求，從實際出發，靈活應用各種新型材料和技術，以實現預期的節能目的。

3 結 語

建筑玻璃幕墻是近年來廣泛應用于建筑業的一種新型技術，不僅可以減少建筑的建設成本，降低建筑的能耗，而且能夠增加建筑的現代感和美感。隨著各種新型玻璃材料的不斷涌現，玻璃幕墻得到極大的發展。本文通過詳細分析玻璃幕墻的建造技術和材料選擇，以期為建筑幕墻工程的建設提供參考。

參考文獻：

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