現(xiàn)代幕墻設(shè)計運用的節(jié)能理念分析

摘要：幕墻設(shè)計是建筑施工的重要部分之一。對幕墻的正確選擇和施工直接關(guān)系到建筑是否節(jié)能。本文就建筑幕墻的設(shè)計理念進行了分析，重點探討了節(jié)能技術(shù)在建筑與幕墻設(shè)計中的應(yīng)用，以期找到有效的可供指導(dǎo)與借鑒的設(shè)計模式或方法，并與廣大同行分享。

關(guān)鍵詞：幕墻 設(shè)計 節(jié)能

國家將建筑節(jié)能視為可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一部分，社會對建筑節(jié)能的意識也在逐漸增強。建筑節(jié)能主要是圍護結(jié)構(gòu)的節(jié)能，而幕墻是現(xiàn)代建筑圍護結(jié)構(gòu)的一個重要組成部分，要考慮幕墻使用的適應(yīng)性和最大限度地減少能耗，是建筑師和采暖空調(diào)專業(yè)技術(shù)人員需要解決的實際問題。

一、玻璃幕墻的保溫隔熱性能及節(jié)能設(shè)計原則

玻璃幕墻保溫隔熱性能較差，通風(fēng)效果不好，直接影響到建筑物的設(shè)備配置及能源消耗，有悖于我國的國情。保溫隔熱性能是指幕墻兩側(cè)存在空氣溫差條件下，幕墻阻抗從高溫一側(cè)傳向低溫一側(cè)傳熱的能力，不包括從縫隙中滲透空氣的傳熱。幕墻保溫性能用傳熱系數(shù)k表示。玻璃幕墻的保溫隔熱性能分級應(yīng)符合表1的規(guī)定(表中k值為幕墻中固定部分和開啟部分所占面積的加權(quán)平均值)。

表1保溫性能分級[W/m2.K]

幕墻的保溫性能應(yīng)通過控制總熱阻值和選取相應(yīng)的材料來解決。為了減少熱損失，可以從以下三個方面進行改善:第一是改善采光窗玻璃的保溫隔熱性能，盡量選用中空玻璃，并減少開啟扇;第二是對非采光部分采用隔熱效果好的材料作后襯墻(如浮石、輕混凝土)或設(shè)置保溫芯材;第三是做密閉處理和減少透風(fēng)。

二、幕墻設(shè)計的安全要求

建筑幕墻設(shè)計要給制作、安裝、監(jiān)理等各方面人員在不經(jīng)任何解釋的情況下能完全看懂，因此，圖紙應(yīng)該完整、詳盡，表達方式應(yīng)規(guī)范化。部分幕墻工程是由施工企業(yè)自行設(shè)計，圖紙未經(jīng)原結(jié)構(gòu)設(shè)計單位審核，有的雖經(jīng)審核，也只是從總體方案、立面效果上粗審一下，未起到技術(shù)審核把關(guān)作用。因此，設(shè)計圖紙極不規(guī)范，普遍存在設(shè)計圖紙深度不夠、設(shè)計圖紙不全的現(xiàn)象：無施工圖說明和施工要求，缺少節(jié)點大樣圖，缺少預(yù)埋件錨固節(jié)點計算、幕墻龍骨框架在豎向荷載、水平荷載作用下的應(yīng)力變形等計算；避雷、防火、防排水措施不當(dāng)，沒有通過設(shè)計確定幕墻自身避雷接地系統(tǒng)的設(shè)置分布、引出線的材料和截面尺寸與主體結(jié)構(gòu)防雷系統(tǒng)可靠連接，并在設(shè)計圖、大樣圖上標注清楚，而直接利用幕墻與主體結(jié)構(gòu)連接作避雷接地的連接體。設(shè)計圖中沒有標出預(yù)埋件位置，忽視三維調(diào)節(jié)處理。另外，有些工程的幕墻設(shè)計滯后于主體工程進度，結(jié)構(gòu)上未設(shè)預(yù)埋件，使幕墻與主體結(jié)構(gòu)的連接措施不當(dāng)，影響可靠的連接；還有些工程樓面外緣沒有實體窗下墻，但沒按要求設(shè)置防撞欄桿，所有這些都給幕墻留下了不同程度的質(zhì)量和安全隱患。

三、綠色節(jié)能技術(shù)在現(xiàn)代建筑門窗與幕墻設(shè)計中的應(yīng)用

門窗幕墻的遮陽系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)用.對于遮陽問題的重視，使我們采用了各種先進的遮陽系統(tǒng)。常見的遮陽方式主要由水平遮陽，垂直遮陽，格柵式遮陽（綜合式），擋板式遮陽，百葉式遮陽等等。遮陽措施種類繁多，針對特定的建筑項目的不同地理位置、朝向以及特定的用途，不存在某一種遮陽措施普遍適用的情況。因此，加強對各種遮陽形式的了解，有助于我們在設(shè)計中正確的選擇遮陽形式。對于作為豎向維護結(jié)構(gòu)的玻璃幕墻來說，無論是從全日的太陽輻射總量來看，還是從房間內(nèi)日照面積的大小看，對遮陽的要求東西向最大，其次順序是東南、西南，再次是東北、西北，南向又次之，北向最??；而由于下午室外氣溫要高于上午，所以西向遮陽較東向更加重要。南向雖然日照時間較長，但因為我國大部分處在中低緯度地區(qū)，夏季太陽高度角較高，照射房間不深，遮陽也較易處理。因此，對遮陽的需求程度的建筑方位排序依次為西向、西南向、東向、東南向、南向、西北向、東北向、北向。

四、新型玻璃幕墻在建筑節(jié)能中的應(yīng)用

玻璃幕墻的美觀與節(jié)能是可以一起體現(xiàn)出來的，隨著科學(xué)技術(shù)進步，出現(xiàn)了一些隔熱性能好、反光系數(shù)低的高性能玻璃，其產(chǎn)品使幕墻的使用功能、舒適度、美觀效果大大提高，而且逐漸向節(jié)能、綠色環(huán)保化、智能生態(tài)化方向發(fā)展。其中主要的代表有光電幕墻，光電幕墻是一種太陽能光電玻璃幕墻，它將集發(fā)電、隔音、隔熱、安全、裝飾功能于一體，它的出現(xiàn)充分體現(xiàn)了建筑的節(jié)能化。它通過將多個太陽能光電池鑲嵌在一種經(jīng)過特殊處理的具有極高透明度的玻璃中，電池之間通過導(dǎo)線來連接，經(jīng)過加固處理構(gòu)成了一個整體的光電模板。它充分體現(xiàn)了節(jié)能化，太陽能電池發(fā)電不會排放二氧化碳或產(chǎn)生有害的氣體，也無噪音污染，并可用來發(fā)電，與環(huán)境有很好的相容性。它具有裝飾作用，太陽能光電板占有建筑面積小，且外觀晶瑩優(yōu)美，具有特殊的裝飾效果。

節(jié)能是世界性經(jīng)濟發(fā)展所面臨的共同課題，伴隨著人類社會的發(fā)展，建筑設(shè)計理念的不斷提升，現(xiàn)代建筑在資源利用、節(jié)約能源、環(huán)境協(xié)調(diào)等方面提出了新的要求。采用大面積幕墻是現(xiàn)代建筑的一種潮流，幕墻作為一項新技術(shù)，其節(jié)能的效果直接與幕墻設(shè)計有密切關(guān)系。應(yīng)配套科學(xué)的測量標準和方法，完善相應(yīng)的評估手段，創(chuàng)造出新型建筑節(jié)能技術(shù)和設(shè)計方法，使幕墻功能更加完善。

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