建筑幕墻中的節能設計

【摘要】建筑幕墻的使用使得我國的建筑大大提升了節能性，為我國節能環保工程的實施提供了新的途徑。本文將從以下幾個方面來分析建筑幕墻的設計原則，以及設計的要點，然后，對建筑幕墻未來的發展趨勢進行了探討。

【關鍵詞】建筑幕墻；節能設計

一、前言

目前，我國建筑幕墻已經成為了我國節能建筑設計的一種重要設計形式，但是，隨著我國節能技術水平的不斷提高，節能標準也隨之提高，所以，建筑幕墻的節能設計也要提高其設計水平。

二、建筑幕墻的節能設計概述

我國建筑能耗已占全社會總能耗的25%，建筑節能已引起政府和社會的普遍關注，早在1999年10月建設部就頒發了《民用建筑節能管理暫行規定》。建筑節能是指節約采暖供熱、空調制冷、建筑照明的能源消耗。

建筑門窗與建筑幕墻是圍護結構中熱交換和熱傳導最活躍、最敏感的部位，傳熱和失熱損失是墻體的5-6倍，門窗和幕墻的節能效果占建筑節能的40%。因此，各級建設主管部門十分重視節能型建筑門窗及幕墻的推廣應用。

節能型門窗，是指達到建筑物所在地區建筑節能設計標準的門窗產品。是以其技術性能和節能效果來確定的，不是以其加工材料的種類來區分的。我國建筑節能對門窗性能采取兩項控制指標：即門窗的熱傳導系數K值及門窗的空氣滲透系數A值，只要達到這兩項技術要求即可稱為節能門窗。

三、建筑幕墻節能設計的原則

1、服從于建筑設計，服務于建筑設計

幕墻是從室內空間到室外空間的過渡層，是可供觀賞的外表，是體現建筑設計外觀、傳達建筑設計理念的基礎，所以幕墻在建筑設計中應該得到重視。可以說，幕墻設計的成敗直接影響到建筑設計的成敗。幕墻設計服從于建筑設計的意義也就不言而喻了。

服從于建筑設計，服務于建筑設計是幕墻設計的根本。不難想象，將建筑設計放在一邊，大量生硬地套用各類幕墻產品的建筑，會成為一座什么樣的建筑。而將幕墻設計完全放任，僅僅只單純地追求建筑外觀而忽視建筑的整體，這樣建筑只能成為一件藝術品，它永遠也成不了建筑精品。

2、服從法規規范要求

幕墻除了要服從于建筑設計的要求，滿足建筑設計的各項性能外，作為一種外圍護結構，與混凝土結構、鋼結構一樣，其結構安全性也是設計應關注的重點。國家頒布實施的《工程建設標準強制性條文》，以及幕墻相關的國家標準行業標準，都是我們幕墻設計過程中需遵守的基本原則。目前國內幕墻技術標準已形成了一個較完整的標準化體系，正確地理解和應用規范，遵守規范要求是幕墻設計人員的責任。

四、建筑幕墻節能設計的要點

1、選擇先進的節能玻璃

由于玻璃具有良好的光學性能以及熱性能，所以可以在建筑工程施工中選擇節能玻璃，目前已經得到廣泛應用的玻璃類型主要包括中空玻璃、吸熱玻璃、低輻射玻璃等。其中中空玻璃由于內部設置有空氣層，所以其中的氣體不會產生對流，可以說是一個封閉的空間，再加上空氣具有的導熱系數非常低，只有玻璃導熱系數的3.7%左右，因此其具有極好的隔熱性能，在節能方面效果顯著。而在建筑幕墻的施工中通過采用規格為6mm+9A+6mm的中空玻璃能夠降低溫差傳熱負荷。與此同時如果所在地域不同，那么對中空玻璃所具有的性能要求也會存在一定的差別。如果是鄰街建筑，那么就要求中空玻璃具有良好的隔音性能；如果是在氣候較為寒冷的地區，那么保溫性能就顯得更加重要了。

2、對隔熱幕墻的節點進行合理設計

隔熱幕墻在實現節能目的的過程中，需要采用隔熱斷橋鋁型材和中空玻璃，其中隔熱斷橋鋁型材則主要利用隔熱條把一個連續的隔熱區域當中所包括的鋁合金型材有效的劃分成兩個部分來實現隔熱，圖1所示為隔熱斷橋鋁型材平面結構圖。與此同時，在對隔熱幕墻進行設計的過程中，鋁合金框所占的面積相對于玻璃面積要小很多，另外還需要對中空玻璃的具體應用情況進行考慮。而選擇規格大小為6mm+9A+6mm、傳熱系數K為3.27W/（m2·K）的中空玻璃，能夠在一定程度上減少能源的消耗，如果設計過程中在中空玻璃內充入一定量的惰性氣體，K的值甚至會達到1.3W/（m2·K）。

3、對玻璃幕墻的熱工進行合理設計

在對玻璃幕墻的熱工進行設計的過程中可以選擇熱通道玻璃幕墻，這種玻璃幕墻可以減少夏季建筑制冷空調的能源消耗，降低熱襲入，避免冬季建筑采暖供熱系統產生較大的能源消耗和熱損失。通常熱通道玻璃幕墻包括兩種，一種是敞開式外循環雙層的通風玻璃幕墻；另外一種則為封閉式內循環雙層通風玻璃幕墻。圖2所示為熱通道玻璃幕墻平面結構示意圖。

在對玻璃幕墻的熱工進行設計的過程中一定要充分了解他的傳熱方式，掌握其熱工性能參數。通常情況下，玻璃幕墻的傳播途徑主要包括以下三種：

（一）玻璃與鋁合金金屬框格之間的傳熱；

（二）室內環境及空氣和建筑物玻璃幕墻內表面之間的換熱；

（三）室外環境及空氣和建筑物玻璃幕墻外表面之間的換熱等。對于節能型建筑玻璃幕墻來說，在設計的過程中都會選擇具有較好導熱性能的中空玻璃，同時采用尼龍66等結構塑料的鋁框，使其能夠形成斷橋，以此來降低熱傳導、提高熱阻。

五、建筑幕墻節能設計的發展趨勢

1、單元組合式建筑幕墻

在國外，單元組合式建筑幕墻的發展也只有幾個年頭，單元組合式建筑幕墻與傳統的玻璃幕墻完全不一樣，它將每個單元板的組件作為它的基本構件單元，基本構件單元則直接在主體結構上，將這些單元板塊全部組合起來就可以構成單元組合式幕墻結構體系；基本構件的板塊的大小比普通的固定式的幕墻要大很多，它主要是根據建筑主體結構的特征來確定基本構件的板塊的大小；單元組合式建筑幕墻的構件材料主要有人造化學板材、采光玻璃和金屬板石材板等等，這些飾面材料全部需要在工廠進行加工預制，在施工的單位只是進行簡單的板塊的組合及安裝。

2、點支式全玻幕墻

點支式全玻幕墻又叫做點駁接全玻幕墻，它的平面造型與玻璃肋膠接全玻璃幕墻和懸吊式全玻幕不一樣，它主要是點連接式的結構突出了現代感與旋律美，它是一個新的發展分支，它的維護結構體系上有著新的理論：首先它是全景式的幕墻，整體的形成是建立內外空間的融合，從而給人感覺一種十分和諧的美感；點支式全玻幕墻利用點駁接支撐著整個空間，達到一種新穎的藝術效果；點支式全玻幕墻是現代標志性的建筑，由玻璃點駁接件的結構可以根據玻璃結構的不同造型用單片中空鋼化中空玻璃點駁接，大多數都是鑄鋼件，鑄鋼件也都是經過電鍍、氟碳噴涂等處理。

六、結束語

綜上所述，建筑幕墻已經廣泛的使用于我國建筑節能設計中，建筑幕墻的設計需要秉承其特定的設計原則，同時，掌握設計的要點，不斷強化施工的工藝，控制設計、施工階段的質量，確保建筑幕墻能夠發揮其節能效果。

【參考文獻】

[1]馬瑩華.對節能型建筑幕墻設計及其未來發展的探討[J].2010（7）.

[2]黃帆.建筑工程中玻璃幕墻的特性及選用[J].貴州電力技術，2010.