綠色節能技術在建筑幕墻設計中的應用研究

[摘要]幕墻是建筑設計中廣泛使用的一種外圍護結構，它打破了傳統窗和墻之間存在的明顯界限，將其有效地融合在一起，較好地呈現現代建筑的藝術風格特點。為了提高建筑幕墻的節能效果，對其設計工作也提出了越來越高的要求。文章從公共建筑幕墻設計的現狀為出發點，在明確公共建筑節能幕墻設計原則的基礎之上，對綠色節能技術在公共建筑幕墻設計中的應用問題進行了探討。

[關鍵詞]綠色節能技術；建筑幕墻；設計中應用；研究

[中圖分類號]Tu227

[文獻標識碼]A

1、建筑幕墻節能設計的基本原則

在建筑幕墻的節能設計過程中，應當對施工地點的自然環境、氣候條件以及建筑物的類別、高度、體型、朝向等因素充分考慮，嚴格遵守相關法律法規、技術規范和標準。按照招標文件中對建筑幕墻的設計、應用功能要求，從幕墻構造設計、材料等方面入手，選擇經濟合理的節錢方案，提高幕墻的抗風壓、保溫隔熱、氣密、水密和隔聲性能。

2、建筑幕墻設計中綠色節能技術的應用

2.1遮陽技術的應用

遮陽系數，實際上是指在建筑中透過具有遮陽措施的圍護結構和不具有遮陽措施的圍護結構的太陽輻射熱量的比值。按照形式和類型來看，遮陽技術中主要包括了百葉遮陽、垂直式遮陽、水平式遮陽等。幕墻垂直遮陽技術，通常在玻璃前設置凸出板，對于角度較小、從玻璃窗側斜射進的陽光能夠實現有效地遮擋，一般情況下使用于東北和西北方向上的幕墻。水平遮陽適宜接近南向的幕墻或北回歸線以南低緯度地區的北向附近幕墻。

2.2節能材料的應用

①節能玻璃。采用中空玻璃，有雙層中空和多層中空兩種形式，是用兩片（或三片）玻璃，使用高強度高氣密性復合粘結劑，將玻璃片與內含干燥劑的鋁合金框架粘結，在玻璃之間填充干燥空氣或惰性氣體，制成的高效能隔音隔熱玻璃。目前常采用Law-E玻璃又稱低輻射玻璃，是在玻璃表面鍍上多層金屬或其他化合物組成的膜系產品。其鍍膜層具有對可見光高透過及對中遠紅外線高反射的特性，使其與普通玻璃及傳統的建筑用鍍膜玻璃相比，具有優異的隔熱效果和良好的透光性。太陽輻射能量的97%集中在波長為0.3-2.5um范圍內，這部分能量來自室外；100℃以下物體的輻射能量集中在2.5um以上的長波段，這部分能量主要來自室內。Law-E中空玻璃對0.3-2.5um的太陽能輻射具有60%以上的透過率，白天來自室外輻射能量可大部分透過，但夜晚和陰雨天氣，來自室內物體的熱輻射約有50%以上被其反射回室內，僅有少于15%的熱輻射被其吸收后通過再輻射和對流交換散失，故可有效地阻止室內的熱量泄向室外。Low-E玻璃的這一特性，使其具有控制熱能單向流向室外的作用。Low-E玻璃能夠實現冬天和夏天的要求，既能保溫又能隔熱，起到環保低碳的效果。在中空鋁條與玻璃之間增加聚丙烯復合暖邊能達到更好的節能效果。

②隔熱鋁合金型材。隔熱鋁合金型材是在內外具有較高導熱性金屬框料之間插入導熱性較低的隔離物，從而實現型材熱傳導途徑的阻斷。目前常采用穿條及澆注式工藝生產。用穿條工藝生產的隔熱型材，其隔熱材采用PA66GF25（聚酰胺66+25玻璃纖維）。用澆注工藝生產的隔熱型材，其隔熱材采用PUR（聚氨基甲酸乙酯）。

2.3智能型幕墻的應用

①雙層呼吸式幕墻。雙層玻璃幕墻由內外兩層玻璃幕墻作為基本結構，在兩層玻璃幕墻之間留有熱通道，通過幕墻的通風設備的開關，可以是空氣在雙層幕墻之間出入流通，在窗戶打開的狀態下，房間能夠自然通風換氣。幕墻中間的遮陽裝置可以有效的減少季節和氣候的變化所帶來的影響，同時在外觀E保證玻璃幕墻具有原有的裝飾效果。按進出風口設置的不同分為內通風雙層幕墻和外通風雙層幕墻。外通風雙層幕墻是在單層幕墻外設置外遮陽，減少透過單層幕墻進入室內的太陽輻射，在外遮陽的外側設置保護層，并在幕墻頂部和底部設置風口，夾層中空氣被太陽輻射加熱后，在浮力作用下驅使空氣流動，將熱量帶出。內通風雙層幕墻是在單層幕墻內側設置內遮陽，減少透過單層幕墻進入室內的太陽輻射，在內遮陽的內側設置保護層，并在幕墻底部設置進風口，在頂部通過排風機械，抽取室內廢氣形成流動空氣層，減少進入室內的熱量。

②光電幕墻。光電幕墻是對太陽能實現了高效地利用，在雙層鋼化玻璃中密封進了太陽能轉換模板，將太陽能轉換成為電能，具有隔音、發電、裝飾和隔熱等功能，滿足了公共建筑節能幕墻設計中智能化和人性化的要求。在對其進行設計的時候，需要對幕墻骨料中的空腔實現充分地利用，對電線予以隱藏，保證建筑設計的美觀性。光電幕墻的設計需要對電池、模板、導線和變壓器各個因素予以考慮，各電池組成模板，各模板組成小分格，并通過導線連接，所有導線又組成一個PV變壓器。光電幕墻加裝光電模板后，可節省傳統的建筑材料，能夠直接吸收太陽能，避免了墻面溫度和屋頂溫度過高，可以有效降低墻面及屋面溫升，減輕空調負

總而言之，在建筑領域的發展當中，隨著建筑施工技術的不斷發展，越來越多新的建筑形式出現在社會當中。其中，建筑幕墻作為一種建筑物的外部圍護結構，對于建筑物的外觀效果有著良好的提升作用。而在建筑幕墻的設計當中，為了實現良好的綠色可持續發展，應當將節能技術應用其中，并且通過對節能材料的選擇和應用，實現建筑幕墻良好的節能性。