建筑幕墙的节能设计

建筑幕墙的节能设计

作者：程龙

来源：《砖瓦世界·下半月》2019年第11期

摘要：经济的不断发展，带动了社会的进步，建筑行业也在不断前进。建筑幕墙的使用开辟了建筑工程节能环保的新途径，能够大幅提高建筑工程的环保性能。本文主要分析了建筑目前的设计原则和设计要点，并对建筑幕墙组目前未来的发展趋势进行了探讨和预测，希望对相关喜好的人士有所帮助。

关键词：建筑幕墙;节能设计

建筑是艺术形式中的一種，它即是实用的实体，又包含了具有代表性的美化价值，体现出功能与形式、艺术与技术的统一，其多样性的美感由人的视觉体验来得并加以实现。为体现现代建筑的多样性艺术，玻璃幕墙成为现代建筑不可缺少的元素。玻璃幕墙具有现代主义建筑的主要特征之一，是现代化都市的标志，也是经济、新技术发展的代表。玻璃幕墙以晶莹剔透、轻巧美观、耐候性好、密封性佳、安装方便、维护简便等优点，在建筑中迅速崛起，独领风骚。然而，建筑玻璃幕墙、铝合金门窗作为外维护结构节能的薄弱环节，成为了建筑节能中最受关注的重点。近年来，国家及地方新制定的建筑节能设计、施工质量验收规范及相关检测标准均对幕墙、门窗的传热系数、遮阳系数、可见光透射比等性能提出了具体要求。

一、建筑幕墙节能设计的原则

对于建筑幕墙来说，建筑周围的自然环境，例如气候环境、光线、温度、风压等都会对建设幕墙产生影响，因此在设计中应充分考虑这些因素的影响，对这些环境要素进行充分分析，并结合建筑本身的功能、高度与朝向等特点，协调好多种关系，例如水密性、气密性与隔声、传热的关系，通风与热交换的关系，采光与遮阳的关系等，选取合适的产品与幕墙体系。总的来说，进行建筑幕墙节能设计时应坚持以下原则：（1）科学性。在进行建筑幕墙节能设计时，应根据建筑的实际条件对各种有关的因素进行综合考虑，合理选型、选材和构造，保证其性能与功能。（2）适用性。在进行建筑幕墙的节能设计时，应按照国家的节能政策以及地方对于节能建设的详细规划要求，结合建筑形体的实际条件与建设项目的具体情况，在保证建筑的舒适度与美观不受影响的前提下，实现建筑的节能设计。（3）系统性。对于整个建筑工程来说，虽然建筑幕墙只是整个建筑的一部分，而幕墙节能设计也只是建筑设计的一部分，但是要实现建筑的整体节能效果，在进行建筑节能设计时就应该保证建筑各个部位的节能，每一个方面都做好了才能实现建筑的真正节能，也才能实现建筑节能与经济效益的统一。

二、建筑幕墙节能设计的方法

（一）选择合适的节能玻璃

与其他的建筑材料相比，玻璃在传热和采光方面有着很大的作用，市场中的一些中空玻璃、吸热玻璃以及低辐射玻璃等在建筑节能设计中得到了广泛的应用。中空玻璃主要指的是玻璃内部是空的，里面有空气层，不仅可以避免气体流通，同时也因为空气导热性不高，使得隔空玻璃具有隔热效果，这样也能更好的达到节能效果。在选则中空玻璃时也需要根据建筑的具体位置来进行选择，例如如果是临街的建筑，受到的噪音肯定比较大，这句需要中空玻璃具有一定隔音效果，如果是在我国北方比较寒冷的地方，则对中空玻璃的保暖性能要求比较高。吸热玻璃与普通玻璃相比，吸热玻璃能够吸收太阳辐射的热度，吸热程度会根据玻璃的厚度和颜色来进行调整。另外吸热玻璃还可以吸收太阳的可见光，通过吸热玻璃减弱太阳光的强度，以免人们受太阳光强度影响造成眩晕的问题。

（二）光电幕墙

光电幕墙是是一种依靠太阳能的光电玻璃幕墙，集隔热、隔音、发电为一体，而且还保证了装饰美观和安全性能，是建筑智能化的体现。随着社会的进步，人们对常规的发电设备给环境带来的污染重视了起来，另一方面发电成本上升给人们也带来了不便，这个时候节约便利又实惠的节能发电是被映入眼帘，面对着新科技的到来国家积极推广使用，由此也推动光电技术的开发和应用。光电幕墙，是指将特殊电池粘贴在两片玻璃上，在太阳光的照射下，通过电池将太阳能转化成电能，这就是--太阳能光电幕墙。它的工作原理是用光电池、光电板技术，把太阳光转化为电能。光电幕墙体现了智能化特点：第一，太阳能电池的工作过程是纯绿色无污染的，发电的过程中不会释放有害气体，对空气和大气层不会造成伤;第二，可以依据室内的光度要求过滤和遮挡外面的太阳光，通过调节玻璃的透光率来制造良好的氛围;第三，占地面积非常小，而且外表美观具有特殊的装饰效果，让城市充满了科技氛围;第四，印刷技术也巧妙地融入了玻璃幕墙中，在提高隐蔽性的基础上增加了科技感。

（三）生态幕墙

随着建筑智能化的发展，建筑生态化也蓄势待发，生态幕墙就是建筑生态化的产物。生态幕墙与光电幕墙的构成类似，只不过两层玻璃之间特殊的电池，而是空腔也称通道，这个通道就叫热通道。在使用过程中可以根据要求改变色彩，这样的建筑幕墙就叫做生态幕墙，是生态建筑的一种。秉承其可持续发展战略，用高新科技保驾护航，节约资源，保护环境的高科技智能能产物。生态幕墙在绿色生态建筑中的应用很广泛，但是在不同的建筑设计方案中，其需要发挥的效能是不一样的，其体现的绿色生态理念也是不一样的。

三、建筑幕墙节能设计的未来发展趋势

随着科学技术的不断发展，建筑幕墙的节能设计也在不断的发展。一方面建筑幕墙的节能设计可以向单元组合式建筑幕墙的方向进行发展，单元组合式建筑幕墙是一种比较新颖的幕墙组合形式，与我们经常使用的玻璃幕墙是不同的，而且这种形式的建筑幕墙还在研究和发展之中。单元组合建筑幕墙主要是由一个个的单元板的组件构成的，然后再把这些单元构建连接在

一个整体的构架上，从而构成一个单元组合式的幕墙结构形式。在使用单元组合式建筑幕墙时需要对单元构建的大小尺寸进行确定，一般情况下，基本构建的尺寸比我们普通使用的固定式的幕墙的尺寸要大很多。单元组合式建筑幕墙的组件构成材料也有很多种类，包括人造化学板材、金属板石材以及采光玻璃等吧，但是这些材料都是在厂家进行预制过后才运输到建筑施工场地进行组装合并的，这样可以有效的提高施工效率。另一方面是不断进行点支式全玻幕墙的研究和发展，这种幕墙类型也是一种新型的幕墙形式，在造型、功能方向与普通的玻璃幕墙有很大的差别。人们在使用点支式全玻幕墙时可以跟军玻璃结构的不同造型分类来对玻璃的节点进行设计，玻璃点驳结构建主要是由单片的中空钢化中空玻璃制作而成的，而这些钢化中空玻璃也是经过电镀或者氟碳喷涂处理过后的。现阶段点支式的全玻幕墙的使用范围比较广，而且具有非常鲜明的整体性效果，可以使内外的空间结合一体，给人带来一种现代美感和旋律美。另外这种幕墙类型使用点驳来对整个空间进行支撑，给人一种非常新颖的艺术效果，让人眼前一亮。

四、结语

长期以来，人们总是对幕墙建筑不理睬也不理解，在新的时代建筑材料缺失的时代我们不得不为以后考虑，尽早的实施一些节能环保措施有利于建筑行业的长久发展。从分析中也可以看到，随着科学技术的不断发展，幕墙节能材料和节能系统的不断完善，幕墙也可以实现一些传统建筑技术满足不了的功能，幕墙不仅可以做出符合节能要求的建筑物，也能做出让人民大众满意的建筑。

参考文献：

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[3]上官安星.玻璃节能技术在建筑设计中的研究及应用[D].天津大学，2018.

[4]刘万奇.建筑门窗幕墙热工计算及分析系统的设计与实现[D].北京邮电大学，2018.