芻議建筑幕墻的低碳節能設計施工

王鑫

摘 要：幕墻現在廣泛應用于建筑設計中，狹義上是一種建筑外圍護結構，的設計存在模糊了傳統門窗和墻體之間存在的明顯區別，集安全性、美觀性、采光性、藝術性等多功能于一身，更能夠較有代表性地呈現現代建筑的自身特色。隨著社會經濟深度發展和人文意識的不斷提升，人民普遍對環保低碳綠色節能越來越高，這也左右了建筑發展的導向，低碳環保漸漸也成為了建筑幕墻設計的一個發展方向和考核指標。文章筆者從建筑幕墻設計施工角度出發點，在實際應用中研究探討低碳節能在建筑幕墻設計施工中的應用，不足之處請不吝賜教。

關鍵詞：低碳節能；建筑幕墻；設計；施工

隨著社會經濟深度發展和人文意識的不斷提升，人民普遍對環保低碳綠色節能越來越高，這也左右了建筑發展的導向，低碳環保漸漸也成為了建筑幕墻設計的一個發展方向和考核指標。特別是近年來城市區域限碳指標和霧霾壓力下，建筑物冬季采暖的綠色低碳節能設計關鍵要靠建筑幕墻；夏季炎熱天氣節約電能能力也也靠建筑幕墻的低碳節能技術水平，可以說，建筑幕墻是決定建筑物設計低碳節能與否的關鍵。

一、建筑幕墻低碳節能設計施工的基本原則

在建筑幕墻的低碳節能設計過程中，必須考慮建筑物的外在環境（自然環境、氣候條件、每年日照時長、周邊建筑物高度及其他情況）和建筑物的自身情況（用途、高度、體型、朝向等因素），嚴格按照工程甲方對建筑幕墻設計和功能要求，從建筑幕墻構造設計計劃、施工材料選擇等方面全面介入，在經濟范圍之內選擇最優的設計施工方案，提高幕墻的抗逆氣流、風壓、冬季保溫、夏季隔熱、氣密水密和隔音性能，最終實現建筑幕墻的低碳節能功能。

二、建筑幕墻設計中低碳節能技術的應用

1.實現建筑幕墻的遮陽及采光能力

建筑墻體的遮陽設計必須充分利用遮陽系數。根據建筑幕墻的設計和施工情況，常用的幕墻遮陽位置有外遮陽，內遮陽，幕墻遮陽等常用形式有垂直，水平，擋板，綜合遮陽等。玻璃幕墻與窗戶重疊的形式稱為平面水平遮陽，可以有效阻擋太陽的角度，適用于建筑物南側的幕墻。在玻璃前面的突出板的形式稱為垂直陰影，可以有效地阻擋太陽角度較小的斜陽光，對于大太陽角度不起遮擋垂直遮陽的作用，對于北方的玻璃幕墻的建設。綜合遮陽能有效阻擋高角度的中等陽光，遮陽效果更加均勻，適用于玻璃幕墻建筑的東南或西南。正面的東西向建筑幕墻，擋板式遮陽簾可以有效地遮擋太陽。遮陽篷可以分為臨時遮陽裝置和永久遮陽裝置，所謂的臨時裝置可以抽象為窗簾外面的玻璃幕墻，竹簾，軟百頁，帆蓬等裝置。永久性遮陽設施可分為固定式或移動式兩種，國內外常用的活動式遮陽裝置，因此夏季易遮陽，冬季照明，低碳節能效果較好。

2.建筑幕墻節能材料的選用

建筑幕墻施工中目前常采用的節能玻璃主要是指中空玻璃，它又分為有雙層和多層中空形式，即是用兩片（或三片）玻璃，玻璃和鋁合金框架之間用高強度高氣密性復合粘結劑進行密封粘合，玻璃之間填充惰性氣體，從而實現玻璃的高效隔熱隔音。玻璃主體目前常采用低輻射玻璃，即在玻璃表面鍍上多層金屬或其他化合物膜層，鍍膜層具有對可見光高透過性以及高反射中遠紅外線，從而降低熱輻射，比普通玻璃更具有優異的隔熱效果和良好的透光性。眾所周知，絕大部分太陽輻射能量波長在0.3-2.5um范圍內，這部分能量主要來自室外太陽輻射；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。加鍍膜的中空玻璃對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，但夜晚或者其他日光不強的寒冷天氣里，玻璃能夠鎖定室內物體一半以上的熱輻射，具有極佳的熱量保存效果。因此這種加鍍膜的中空玻璃能夠做到既保溫又隔熱，具備低碳節能的功效。

建筑幕墻設計中也常用隔熱鋁合金型材。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）。

3.智能型建筑幕墻相關概念及應用

一是雙層互動式幕墻。一般來說，建筑智能幕墻由進出口設置分為內部通風和外部通風兩種幕墻幕墻。雙層空氣幕墻由內外兩層玻璃幕墻組成，在玻璃之間留出熱通道，通過特定的通風口進行內外部空氣相互作用，空氣可以流入和流出雙層窗簾幕墻內壁之間的溫度接近室溫，降低了溫差，因此它比傳統的幕墻取暖節能減少42%-52%；冷卻節能38%-60%。同時幕墻復合遮陽功能，能有效減少季節和氣候變化的影響。另外，由于采用雙層幕墻，整個幕墻的隔音效果大大提高。根據通風層的結構，雙層空氣幕墻可分為“封閉式內循環系統”和“開放式外循環系統”兩種類型。從節能環保的角度來說，呼吸幕墻由于功能的原因可以節約能源，外層玻璃是由無色透明玻璃或低反射玻璃制成的，以減少玻璃反射帶來的不良光污染。其次，智能光幕幕墻。光電幕墻是實現太陽能高效利用，密封在雙層玻璃太陽能轉換模板，將太陽能轉化為電能，具有隔音，發電，裝飾和保溫等功能，滿足公共建筑節能，節約幕墻設計智能化和人性化的要求。在其設計中，要充分利用幕墻骨料中的空腔，隱藏電線，保證建筑設計的美觀。光伏幕墻的設計需要考慮電池，模板，導線和變壓器的各種因素。每個電池組成一個模板，每個模板形成一個小網格，并通過電線連接，所有的電線形成一個光伏變壓器。光電幕墻安裝光伏模板，可節約傳統建筑材料，可直接吸收太陽能，避免墻體溫度及屋頂溫度過高，能有效降低墻體及屋頂的溫度，減輕空調的負面負擔。

三、結語

隨著社會經濟深度發展和人文意識的不斷提升，人民普遍對環保低碳綠色節能越來越高，這也左右了建筑發展的導向，同時隨著我國環保執法力度的不斷加強和新舊動能轉換過程的不斷提速，低碳經濟的發展已成為大勢所趨。建筑幕墻相關單位必須深刻認識到，建筑幕墻不考慮低碳環保就要被市場淘汰，而積極的開展低碳節能的建筑幕墻設計將成為建筑行業的主流。

參考文獻：

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