關于建筑幕墻門窗節能技術的應用及控制分析

鄧建軍 安徽寶業建工集團有限公司

1 前言

高層建筑在大部分城市隨處可見，且越來越多的建筑都在向著更高的方向發展，主要目的是為了緩解人口的快速增長而帶來的住房緊張，進而適應經濟的快速發展。建筑幕墻在高層建筑中能夠更好地發揮采光效果好、保溫效果好的優勢，因此也就越來越多地被使用、設計和建造[1]。在人口基數龐大的城市中，建筑幕墻能夠有效保證足夠的采光以及建筑的通風效果，且節約了部分電能，更好地提升了住戶的居住體驗。

2 建筑幕墻工程中門窗節能現狀

為了響應國家號召，越來越多的行業逐步將節能環保這一理念納入工作規范中，建筑行業亦是如此，建筑施工過程中更多地使用了節能環保建筑材料。目前，我國建筑行業的建筑幕墻技術與節能技術已取得了較好的發展，但與技術較為發達的國家相比，由于我國起步較晚，發展時間短等原因，部分細節技術尚未取得突破。

鑒于使用幕墻門窗節能技術的地理環境、空間和季節不同，實際應用中的技術也有差異，使得運用的節能方式、產生的具體節能效果等都會不同，應采用切合實際的具體有效措施，加強建筑幕墻門窗節能技術的應用。在針對建筑幕墻門窗節能技術研究時，要著重注意考慮各方面客觀因素的影響，求同存異，選擇適合當地環境的節能技術。

現階段，部分企業已經開始研發節能環保建筑材料，可從具有節能環保的全新建筑材料著手進行技術突破。在此過程中可以多次驗證技術的可行性，減少對不可再生資源的浪費，為世界節能環保行動貢獻力量。依據相關研究表明，在保證建筑幕墻門窗的節能性前提下，最少能節約40%以上的建筑能效損耗。結合其他建筑施工技術，可以保證在不耽誤施工進度的前提下，進一步降低損耗。鑒于此，幕墻門窗節能技術是建筑行業發展到全新階段的關鍵之一。基于當前對節能技術的研究情況，我國是現階段節能技術最成熟完整的國家之一[2]。

3 幕墻門窗節能技術在建筑工程中的應用

3.1 高性能密封技術

密封工作實施的良好與否，會直接影響到節能的效果，在實際應用幕墻門窗節能技術時，密封同樣是其中最為關鍵的步驟。我國目前對于密封技術的發展仍在不斷突破中，并日漸成熟完善，與起步階段相比，密封技術已經取得了長足的進步和提升。但在實際的施工過程中，密封技術在建筑物空間的空氣滲透率和熱量交換方面還存有一些漏洞和問題，需相關科研技術人員進一步提升與完善以最大程度上解決這些問題。

目前，密封技術主要運用在門窗和建筑物間一些細小的縫隙之間，利用一些特殊材料阻止空氣熱量傳輸。同樣，在幕墻門窗節能技術的運用中，密封效果越好，節能效果也就越好，密封技術的提升，也會顯著提升節能效果。反之，如果忽略密封技術的優化完善，也會降低節能效果。

一般來說，高性能的密封技術可以使建筑內外的空氣流通更加便捷、獨立，在一定意義上提升了建筑的隔熱保溫功效。另外，高性能的密封技術也會增強建筑的隔音效果，鑒于擁有這些優點，密封技術在建筑行業的應用越加廣泛。

3.2 合理搭配玻璃

搭配適合的玻璃對于建筑幕墻門窗節能技術同樣非常重要。玻璃選擇的越合適，產生的節能環保效果就越好。在建筑施工過程中，玻璃的選擇也會影響建筑的施工情況，合理的選擇對于施工進程越會起到促進作用，反之亦然。通常，在建筑幕墻門窗的施工建設過程中，中空玻璃是市面應用最為廣泛的一種玻璃，也是現階段相對較好的選擇。中空玻璃是利用兩片或者兩片以上的玻璃組合加工而成的合成玻璃，因其合成的特性，可視情況而定制玻璃搭配。

如在兩層的玻璃設計之中，可將外側玻璃設計成吸熱、反射等方案，內層玻璃可設計成低輻射等玻璃，以此來保證居住者的身體健康，既有設計的美感，又不失實用性。中空玻璃在安全性和節能性上也都有著不俗的表現。通過相關科研技術人員的不懈努力，在建筑行業中可選擇的玻璃種類也越來越多，玻璃的質量也越來越好，為合理搭配玻璃提供了更多的可能性。

3.3 合理窗型設計

在對建筑幕墻施工的過程中可以發現，不同的窗型設計對幕墻門窗的節約環保效果有著較大的差異和影響，因此，合理的窗型設計是幕墻門窗設計中重要的一環。窗型設計對于窗墻比也有著重要的影響，通常情況下，窗型越大能量傳遞越大，能耗越大。冬季時會造成更多的熱量流失，也會使室內溫度降低，進而降低居住舒適度，為了提升居住舒適度就會消耗更多的資源。所以合適的窗型設計對于窗墻比來說至關重要，對于建筑的節能環保效果和保溫效果也會有著相應作用。

在相關科研技術人員的努力和社會各界的廣泛關注下，我國的窗型在不斷地優化和完善，取得了長足的進步和突破。窗型設計的合理性對于施工的效率以及建筑物的整體效果都有著重要的現實意義。窗型的設計要著重考慮到建筑所處的地理位置，結合當地的日照時長、四季交替時間和周圍建筑等，多角度、多維度的探索最適合建筑的窗型設計方案，從而將建筑的性能和功能發揮到最大值，進一步提高窗型設計的合理性。

3.4 幕墻門窗遮陽結構設計

建筑設計要多方面考慮，既要考慮到內部設計的性能使用，也要考慮外圍設計的科學合理。在對幕墻門窗遮陽結構的設計方面，應多加重視，需要考慮到門窗的位置、遮陽的效果和節能環保情況等眾多因素，這些因素在一定程度上會影響建筑的整體能源消耗情況。

因為不同的幕墻門窗遮陽結構設計，對于建筑物整體的采光效果和能源消耗有著差異，會對建筑后續的使用效果產生影響，所以需要多方研究考證進行謹慎設計。需要相關人員優化和完善幕墻門窗遮陽結構的設計，在保證建筑通風和采光良好的基礎上，也相應加強建筑保溫效果和建筑門窗的氣密性，做出最優設計，進一步滿足居住者的心理預期。

3.5 斷熱技術

斷熱技術，實際上就是阻斷建筑內外之間的熱量傳播途徑，保證內部熱量流失不出去，外部熱量流入不進來，從而達到較為舒適的居住環境條件。斷熱的程度如何，主要是看在建筑幕墻門窗施工過程中是否選取了較為合適的斷熱材料，斷熱材料越適合，保溫效果就越顯著，資源節約就越容易，反之亦然。

所以選擇適合的斷熱材料在施工過程中同樣是關鍵的一環。目前市面上主要的斷熱材料有鋁合金材料和鍍鋅材料兩種，視情況而定選擇適合的斷熱材料。斷熱效果受斷熱材料的直接影響，進而影響節能效果，因此，斷熱材料的正確選擇同樣至關重要[3]。

4 建筑幕墻門窗節能設計要點

4.1 控制窗墻比

現代人對于大型落地窗的偏愛越來越重，不僅美觀氣派，而且視野和采光也有不錯的效果。但是，這樣的窗型對節能環保不一定適合，所以在建筑設計中要控制窗墻比。窗墻比是指窗戶洞口面積與建筑物高與開間定位線圍成面積的比值。建筑所處的地理環境不同，對于窗墻比的要求也就會產生差異，多數情況下，窗墻比在0.7～0.8左右。

從建筑的節能環保方面考慮，無論建筑的朝向如何，都會有一個最合適的窗墻比的存在。但是，合適的窗墻比受到眾多因素的影響，且在實際的生活過程中需要調整不同階段的影響因素，所以在建筑幕墻門窗設計中應考慮到現實意義，從而減少問題的發生。

如冬季的熱損失與太陽輻射基本持平，所以窗墻比對于建筑的熱負荷影響就變小；夏季時，窗墻比越大對于居住生活的舒適度影響就越大。所以在設計窗墻比時要考慮到熱負荷、熱量損失等多方面因素，設計有利于建筑節能環保的、適合的窗墻比。

4.2 增加輔助遮陽措施

適當增加一些輔助遮陽措施，可以達到更好的節能環保效果。目前，我國對于部分特殊幕墻門窗節能設計所用的技術手段相對不夠成熟，大部分的幕墻門窗玻璃可以起到較好的保溫和節能環保效果，但是在熱量阻隔方面還有所欠缺。

如夏季部分地區高溫天氣較多，對于建筑的熱量傳遞較多，如不能適時地阻隔熱量的傳遞，將會降低居住者的實際居住效果，對建筑產生負面影響。所以，需要增加適當的輔助遮陽設備，例如中空玻璃內置百葉、遮陽簾和反射膜等。減少因玻璃受太陽長時間照射而產生的熱量傳遞，進一步阻斷熱量傳遞，進而提高建筑內部舒適度，并且提升實際的居住

舒適度，還能減少空調等電器使用率，從而減少能源的消耗，達到節能環保的目的。

4.3 科學搭配玻璃

在設計建筑時，要將玻璃的使用納入考慮范圍，并科學搭配建筑所使用的玻璃，以達到資源的節能環保目的。不同的玻璃用量、使用不同的玻璃材質和進行不同的玻璃搭配等，都會對建筑本身以及周圍環境產生影響。在建筑施工過程中，玻璃用量的增大，對于建筑施工的難度、安全性和效率等，都有影響，進而影響建筑的整體施工情況和增加施工成本。玻璃材質工藝水平的提升，使得幕墻門窗節能技術也得到了提升。

運用新工藝生產的新材質玻璃，如防彈玻璃、多層玻璃等，這些新材質玻璃增加了玻璃搭配的可能性，腋大幅度提升了幕墻門窗的性能。同時，隨著太陽能技術運用的不斷發展，也為科學合理搭配玻璃，提供了更多的節能環保設計空間，使建筑幕墻門窗節能設計技術進一步突破。如太陽能反射玻璃，這種玻璃在保證原有的門窗通風、保溫效果的基礎上，還能夠對節能環保方面提供較大幫助，進而實現更加科學的玻璃搭配[4]。

4.4 根據地區情況做好保溫構建

在不同地區，受不同的氣候條件和地理條件影響，在建筑幕墻門窗節能技術的實際應用中，需要進行可行性范圍內的調整變化，以適合當地的建筑條件和施工情況，使建造的建筑性能能夠最大化地發揮出來，并且需要考慮節能環保的情況。

如在較為寒冷的地區，建筑內部與外部的熱量傳遞會變多，造成較多的熱量流失，因熱量流失較多，居住者對采暖的需求也就會增大，需要使用更多的資源產生足夠的熱量。因此，在設計建筑時，對于建筑本身的保溫效果需要著重考慮，所以選擇適合實際情況的保溫材料至關重要。

在選擇保溫材料時，應考查保溫材料成本、保溫材料實際保溫效果等方面，以確保選擇的保溫材料是最適合建筑本身的材料。寒冷地區的特殊環境，使得幕墻門窗本身也會流失部分的熱量，因此在實際的施工過程中，可以在構架材料之中加入一些絕緣材料，已達到減少熱量流失的目的。只有保證建筑的保溫效果，并在源頭上控制熱量的流失，才會減少居住者對于采暖的需求，減少資源的使用和浪費，進而達到節能環保的目的。

4.5 科學利用隔熱斷橋鋁合金

對于隔熱材料的選擇，也是在設計中需要關注的一個環節。隔熱材料的保溫性能越好，隔熱效果也就越好，對于熱量的阻隔也起著關鍵作用，所以選擇適宜的隔熱材料非常重要。

隔熱斷橋鋁合金作為應用較廣泛的材料之一，在施工過程中可以進行科學合理的使用。隔熱斷橋鋁合金具有較高的傳導系數，傳導效果較為出色，所以在建筑幕墻門窗節能設計中，構建一些斷橋鋁合金框架結構對建筑的整體十分有益。例如，在寒冷的氣溫條件下，可將隔熱斷橋鋁合金材料擋在外部建筑，用來阻隔熱量的傳遞，減少內外部之間的熱量流通，從而減少熱量的流失。

5 結束語

隨著經濟的不斷發展，時代的不斷前進，建筑行業也迎來了前所未有的挑戰，建筑行業如何發展、如何緊跟時代的步伐、如何在眾多競爭者中脫穎而出，成為所有建筑行業從業者需要深入探究的一個問題。對于建筑幕墻門窗節能設計技術來說，行之有效地將此項技術運用到實際的建筑設計當中，既考慮到建筑的美觀性，又能考慮到節能環保效果，使建筑幕墻門窗達到節能減耗的效果。

在應用建筑幕墻門窗節能技術的同時，新的問題也會不斷出現，需要從業者和相關科研人員一起努力，及時妥善地解決出現的問題，為建筑幕墻門窗節能技術在實際中的合理應用以及建筑行業的穩定發展，做出應有的貢獻。