綠色環保節能幕墻設計探討

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摘要：近年來，隨著現代經濟的快速發展，人們生活水平的提高，人們對于綠色環保節能的呼聲越來越高。為了順應時代的潮流，建筑行業也開始逐漸關注綠色環保節能幕墻技術的應用。本文對于綠色環保節能幕墻進行簡單的概述，并著重提出幾種重要的綠色環保節能幕墻技術進行探討，以同行為參考。

關鍵詞：綠色環保節能；光電幕墻；雙層幕墻；生態幕墻

一、綠色環保節能幕墻概述

隨著科技進步、科學發展，人類生存的大自然遭到了掠奪性的破壞，發展到了嚴重地影響危及人類生存和繁衍的邊緣，面臨這樣惡劣的環境，要求人類必須重視節約能源、綠色環保。綠色環保節能幕墻主要指的是具有無污染（或污染很低）并具有環境保護和節約能源功能的幕墻。這也是幕墻發展的主要走向之一。目前在建筑行業領域應用的較為廣泛的幕墻技術主要有以下幾種：光電幕墻、雙層動態節能幕墻，以及生態幕墻等。

二、綠色環保節能幕墻技術主要內容

（一）光電幕墻

隨著世界經濟的發展，一些國家出現能源危機，常規發電成本的不斷上升和人們環保意識的不斷增強，致使他們紛紛推廣、實施太陽能利用技術，并提出了“建筑物產生能源”的概念，推動了光電技術應用于建筑物的科研和使用，由此光電幕墻開始研發。光電幕墻集合了光伏發電技術和幕墻技術，是一種高科技產品，集發電、隔音、隔熱、安全、裝飾功能于一身的新型幕墻。其擁有如下特點：

1、不占用土地、節約土地能源；

2、沒有噪音，沒有污染物排放，綠色環保；

3、對建筑物有隔熱保溫的效果，降低建筑本身的能量負荷；

4、自發自用或并網送電，配電費用小，效率高；

5、分布式發電，有利于應用智能電網；

6、具有一定的透光率，在滿足采光要求的同時其特殊的顏色和肌理拓展了建筑的表現空間。

光電幕墻作為光伏建筑一體化（BIPV）建筑的一種體現，是光伏應用形式中更接近人類生活的一種，是綠色節能環保理念的體現，因此光電幕墻將成為城市環保節能幕墻的最佳選擇之一。

光電幕墻設計時必須遵循如下幾點：

1、以不損害和影響建筑的效果、結構安全、功能和使用壽命為基本的原則；

2、應將太陽能應用技術納入建筑設計全過程，以達到建筑設計美觀、實用、經濟的要求。

3、光電板的比例和尺度必須與建筑整體的比例和尺度相吻合，與建筑的功能相吻合；顏色和肌理必須與建筑的其他部位相和諧；

4、保溫隔熱的圍護結構技術與自然通風采光遮陽技術的有機結合；

5、光伏系統和建筑是兩個獨立的系統，將兩個系統結合需要光伏制造商與建筑材料、建筑設計、建筑施工等相關方面緊密配合，共同努力。

（二）雙層玻璃幕墻

新建筑理念是將生態理念和生態精神貫穿在建筑的外立面設計中。因此建筑立面不僅僅起到劃分空間的作用，同時也是建筑內外能量交換的媒介，在適應氣候、注重能量動態平衡的同時追求內部空間的舒適性。雙層幕墻正是在這種建筑理念下誕生和成才的。雙層幕墻由內外兩層立面構造組成，形成一個室內外之間的空氣緩沖層。外層可由明框、隱框或點支式幕墻構成。內層可由明框、隱框幕墻、或具有開啟扇和檢修通道的門窗組成。也可以在一個獨立支承結構的兩側設置玻璃面層，形成空間距離較小的雙層立面構造。兩層玻璃幕墻之間留有一空腔（通道），這個通道稱為熱通道。雙層幕墻主要利用氣壓差、熱壓差和煙囪效應的原理。雙層幕墻根據特點可分為外循環式雙層幕墻、內循環式雙層幕墻、綜合內外循環的雙層幕墻。

總體來講雙層幕墻有以下優點：1）隔聲防噪效果顯著；2）改善室內空氣質量；3）易于調整改善室內熱環境；4）通過百葉調整室內光線；5）水密性、氣密性好；6）防結露性好。

雙層幕墻設計時應從以下幾方面重點考慮：

1、氣候適應性：建筑物選用雙層幕墻時要因時、因地、因需要、因經濟等要素綜合而定。

2、雙層幕墻抗風壓性能內外層分別確定。內外層均要有足夠的抗風壓性能，符合設計要求。

3、氣流組織設計：雙層幕墻系統外層幕墻進出風口應交替布置并且風口之間相互隔開，避免氣流短路，提高通風效率和熱工性能。

4、外通風雙層幕墻進風口和出風口宜設置防蟲網和空氣過濾裝置，宜設置電動或手動的調控裝置控制幕墻熱通道的通風量，能有效開啟和關閉。

5、熱通道寬度：為保證熱通道內空氣流動的順暢，寬度一般不宜小，在有輔助機械通風的情況下，熱通道寬度可以適當減少。

6、宜在幕墻熱通道內設置遮陽系統，且需考慮遮陽百葉的等結構、材料、位置等對空氣流通的影響。

7、內層開啟窗的位置及開啟方式對雙層幕墻的通風效果影響。

8、外層幕墻懸挑較多時與主體結構的連接部件承載力和剛度的校核，保證幕墻結構體系能承受附加檢修荷載。

9、雙層幕墻的內側及熱通道內的構配件的易于清潔和維護問題。

10、內通風雙層幕墻與建筑暖通系統的結合設計。

（三）生態幕墻

生態幕墻，它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，它需和生態建筑一起設計，生態幕墻是生態建筑的主要組成部分。

生態幕墻設計的基本原則是在保證自然通風和健康舒適生態環境的前提下盡量節能，而不是以節能為最終目的。生態幕墻建造，是一個系統工程，需要多學科的協調，各專業的通力合作。在盡可能利用低碳綠色節能生態建材的基礎上將傳統幕墻、光電幕墻、雙層幕墻與內部空間及建筑結構統一設計，將玻璃幕墻與建筑豎直綠化、水平立體綠化以及空中花園相結合，利用植物的光合作用、雙層幕墻的自然通風和中庭煙囪效應的排氣等共同構成建筑的“肺”，創造人與自然接觸的人性化空間。

生態幕墻區別于傳統幕墻的特點：