建筑節能技術在建筑外裝飾工程中的綜合應用

姚軍

摘要：現代建筑外裝飾已成為整個建筑的重要組成部分，建筑節能技術的應用成為衡量外裝飾品質的重要指標。體育場館作為能源消耗的大戶，在外裝飾工程中充分應用建筑節能技術，是建設綠色建筑的重要標志。文章對建筑節能技術在建筑外裝飾工程中的綜合應用進行了探討。

關鍵詞：建筑節能技術；外裝飾工程；Low-E低輻射玻璃幕墻；遮陽格柵；平移逃生門 文獻標識碼：A

中圖分類號：TU201 文章編號：1009-2374（2016）26-0077-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.26.037

隨著我國城鎮化建設的快速發展，能源和環境矛盾日益突出，建筑能耗總量壓力不斷加大。實行建筑節能、建設綠色建筑是建設生態文明的重要舉措。《國家新型城鎮化規劃（2014～2020）》提出了到2020年，城鎮綠色節能建筑占新建建筑的比重要超過50%的目標。

被動式超低能耗綠色建筑通過提高圍護結構的保溫隔熱性能和氣密性能，采用高效新風熱回收技術，從而最大程度地降低建筑供暖、供冷需求，達到以更少的能源消耗提供室內舒適環境，實現綠色建筑的基本要求。

建筑外墻裝飾設計是被動式超低能耗綠色建筑設計的重要部分。隨著我國經濟的高速發展，現代的建筑外墻裝飾已不再是簡單裝飾及外圍護結構，而成為整個建筑的重要組成部分。建筑外裝飾設計對建筑能耗、室內空氣質量、環境性能與用戶的視覺和熱舒適環境有很大的影響。通過建筑節能技術的應用，在夏季可減少室外熱量傳入室內，在冬季可減少室內熱量的流失，使建筑熱環境得以改善，從而減少建筑冷、熱消耗。建筑外裝飾的建筑節能技術應用水平，成為衡量建筑外裝飾品質、綠色建筑的一個重要指標。

1 工程概況

肅寧北職工活動中心體育館項目位于河北省肅寧縣育才街與神華大道交匯處，總建筑面積20746.1m2，其中地下建筑面積6372m2，地上建筑面積14374.1m2，建筑層數、高度：地上3層，地下1層；建筑總高為18.70m。

建筑功能：本工程地上部分為三層，地下為一層。地上一層功能有羽毛球、籃球館、沙狐球館、多功能廳，地上二層為乒乓球室、臺球室，地上三層為圖書館、電子閱覽室、棋牌室。地下一層為淋浴間、戊類庫房、制冷機房設備用房。工程充分體現現代化職工活動中心特點，注重人文關懷，尊重地方特色。建筑整體造型理念來源于音樂節奏感，從平面上充分考慮職工的休息娛樂，最大程度豐富職工的業余生活。

體育館作為一個現代化建筑，其能量損耗會對建筑本身及周圍環境產生極大的影響，因此充分采用建筑節能技術，減少能量損失，是衡量外裝飾結構設計性能的重要因素。建筑節能技術充分在外裝飾中應用，是建設綠色建筑的要求，是社會持續發展的要求，符合時代進步的要求。場館在建設過程中，建筑外裝飾采用了多項建筑節能技術，滿足了綠色建筑節能的要求。

2 建筑節能技術應用

2.1 通透性玻璃幕墻外裝飾設計技術

通透性玻璃幕墻外裝飾設計技術充分利用自然采光，減少室內照明，節約電力資源。

作為室內體育場所，要求室內視線明亮。而室內體育場館大跨度的建筑特點，使自然采光很難滿足室內視線的要求。本工程體育場館跨度最大達到18m，為最大程度地利用自然光照明，減少室內照明，節約寶貴的電力能源，是外墻裝飾技術設計的重點。

本工程采用南北走向設計，使工程的南、東、西三個面朝向太陽，比賽場館分別布置在東西兩側，從而為各場館充分利用自然采光奠定基礎。

體育館作為容納人員較多的公共建筑，觀感流暢、外視通透、內外交融是其自然要求，玻璃幕墻造型美觀，具備了很高的可供觀賞性。

本工程在外墻外裝飾設計中，采用玻璃幕墻與石材幕墻相結合的外墻裝飾技術，通過調整窗墻比，經過反復優化，本工程各朝向外門窗窗墻比：東0.51、西0.69、南0.34、北0.29，冬季以保溫和獲取太陽得熱為主，同時也兼顧了夏季隔熱隔陽要求，在春秋兩季能充分利用自然通風。

本工程籃球館、羽毛球館位于工程的東側，跨度24m，凈高17m，室外窗墻比0.51，通過采用中空雙鋼化單片低輻射鍍膜玻璃幕墻設計，充分進行自然采光，光線充足。晴天時，室內不開啟燈光照明，也能滿足正常的訓練和比賽對燈光的要求。在陰天時，僅需開啟部分燈光。節約了大量的電力消耗，實現了綠色節能的要求。

本工程西側的羽毛球館、健身館等場館，室外窗墻比達到0.69，跨度21m，凈高3.5m。充足的自然光線通過幕墻玻璃，照射進室內，使室內光線明亮，僅需設計很小的室內照明，即可滿足正常的訓練和比賽對燈光的要求。

本工程主入口處的大堂，跨度33m。一層頂板挑空設計，使大堂達到9m凈空高度，通過外墻全玻璃幕墻設計，使整個大堂能夠完全自然采光，白天根本不用開啟室內照明。

體育場館中間部位一層、二層走廊，左右兩側均為比賽場館，遮擋了自然光線照射，是整個建筑中采光效果最差的部位。本工程通過在建筑中間部位設置大堂，大堂外裝飾采用全玻璃幕墻設計，在走廊南北兩側外裝飾也采用全玻璃幕墻設計，使自然光線從走廊的南、北、中間部位照射進走廊內，最大限度地利用自然采光，滿足走廊內基本的照明要求。

體育館三層走廊，缺少了來自中間大堂的自然采光，光線將會暗淡。設計人員巧妙地將走廊上空設計成Low-E低輻射中空玻璃采光屋頂，使自然光線毫無保留地照射進走廊內，滿足了走廊內的采光要求。

建筑的大量自然采光，在保證場館內有充足的光線滿足日常訓練和比賽的要求前提下，大幅度地減少了對室內燈光照明的需求，從而大量節約了電力資源，實現了節能降耗的目的，達到了綠色建筑的要求。

2.2 建筑遮陽格柵節能技術

建筑遮陽格柵節能技術起到遮光、防止眩光、降低光污染作用。

在體育館利用自然采光的同時，也應充分考慮項目訓練和比賽時對光線的要求，采取必要的遮光和防止眩光措施。

在外墻裝飾大量采用玻璃幕墻進行自然采光時，不可避免的也帶來了陽光照射而產生的炫光，影響運動員的視線，對比賽效果產生一定的影響。同時夏天太陽直射玻璃，會提高室內溫度，從而增大室內氣溫調節的難度，增加能耗。

在通常情況下，一般采用懸掛窗簾進行遮擋陽光，防止眩光，降低太陽光線對室內的照射。但是也降低了室內自然采光，增加了室內燈光照明的需求，增加了電力能源消耗，不利于節能環保。

為解決上述難題，在諸多建筑元素中，室外格柵作為一種適用范圍廣、裝飾效果明顯的外裝飾形式，受到建筑師的青睞。

本工程在外裝飾玻璃幕墻上設置了固定鋁合金遮陽格柵。具體裝飾形式為在幕墻外側安裝300*150、150*100的鋁合金方管格柵，型材裝飾面氟碳噴涂處理，間隔條狀設置。鋁合金格柵在遮擋強光線的同時，又能通過這樣材料對熱量進行吸收和反射，起到很好的節能作用，既防止了眩光，又減少了太陽光直射玻璃造成室內溫度升高，去除了室內窗簾的設置，減少了室外光污染，保證了室內自然采光。既降低了電力的能源消耗，又減少了窗簾等物資需求。

鋁合金格柵不僅豐富了外墻裝飾效果，而且還具有了遮陽、維護等多種功能，多方面實現了節能環保，成為了值得推廣的外墻裝飾新技術。

2.3 Low-E低輻射玻璃幕墻節能技術

Low-E低輻射玻璃幕墻節能技術具有良好的隔熱、遮陽、抗紫外線和隔音功能，低反射無鏡面效應。

在建筑外裝飾設計時，充分考慮玻璃的使用效果，不僅能豐富建筑外裝飾效果，而且能使建筑具有現代建筑的通透感，增加建筑節能效果。

外門窗玻璃的熱損失是建筑物能耗的主要部分，有關研究資料表明，占建筑物能耗的50%以上。本工程在外墻裝飾設計，大量采用Low-E低輻射鍍膜玻璃幕墻。Low-E低輻射玻璃是在玻璃表面鍍上多層金屬或其他化合物組成的膜系產品，鍍膜面朝向中空氣體層。外片Low-E，內片透明。與普通玻璃、鍍膜玻璃相比，具有優異的隔熱效果和良好的透光性。由于鍍膜的存在，“Low-E”玻璃反射的熱量回到室內，使得玻璃附近的室內溫度較高，人在玻璃附近感覺比較舒適。在冬季可以保持相對高的室內溫度，而不結霜，在室內會倍感舒適，既增加了建筑的通透感，又充分實現了利用自然光線，減少了室內燈光照明，達到了節能的效果。

本工程外幕墻以低輻射中空玻璃作為面材，極大地提高了幕墻的熱工性能。經計算其熱工性能等級為6級，即2.0>K≥1.5，并且使外幕墻具有良好的隔熱、遮陽、抗紫外線和隔音功能，低反射無鏡面效應。

室內熱量損失的降低所帶來的另一個顯著效益是環保。寒冷季節，因建筑物采暖所造成的CO2、SO2等有害氣體的排放是重要的污染源。使用Low-E玻璃，由于熱損失的降低，可大幅減少因采暖所消耗的燃料，從而減少有害氣體的排放，起到環保低碳的效果。

2.4 內平開內倒上懸窗節能技術

內平開內倒上懸窗節能技術，既通風又安全。

建筑外窗作為室外、室內空氣連通的通道，具有采光、通風和圍護的作用，在建筑外裝飾中具有重要的作用。然而外窗又是最容易造成能量損失的部位。建筑外窗的開啟方式對幕墻外裝飾節能具有重要意義。

通常窗戶的開啟方式有推拉窗、平開窗、懸窗等形式。本工程外窗采用內平開內倒上懸開啟方式。該方式既有平開窗通風量大的優點，又具有懸窗不占空間的

優點。

2.4.1 推拉窗：窗戶沿軌道向左右或上下推拉。優點是不占用室內外空間，操作輕便。缺點是最大開啟度只能達到整個窗戶面積的1/2；在風雨天，窗戶只能關閉，無法換氣；要清潔朝外的玻璃面較困難；密封性差，濕氣、灰塵容易進入；窗框下滑軌來回滑動，上有較大的空間，下有滑輪間的空隙，造成較大的熱損失。達不到節能要求。

2.4.2 平開窗：平開窗是一種傳統的窗型，應用范圍最廣，分內開、外開兩種。優點是窗扇和窗框間均有橡膠密封壓條，封閉性能好，開啟面積大，通風好，密封性好，隔音、保溫、抗滲性能優良。

外平開窗防水性能好，且開啟時不占用室內空間；缺點是外開式窗會占用室外空間。在平開狀態下，突然受到外力（主要是風壓）的作用，使得窗扇擁有一個較高的速度繞著合頁軸轉動而撞擊洞口或障礙物，在撞擊力的作用下可能會導致玻璃破碎，甚至合頁出現扭曲后，窗扇脫落，存在著較大的安全隱患。

內平開窗便于經常擦洗，保持窗戶潔凈。缺點是要占去室內的部分空間，影響人員的通行。孩子在窗邊玩耍時不小心就會碰到頭，堅硬的窗角很容易碰傷孩子嬌嫩的皮膚，非常危險。開窗時窗簾與窗扇發生沖突，想開窗通風，窗簾就不能關嚴，尤其在晚上，開窗通風就不能很好地保護隱私，可是要想拉好窗簾，就只好關窗了，炎熱的夏日，感覺很不舒服。節能效果不好。

2.4.3 懸窗：懸窗的優點是上懸時不占用室內空間，室內通風換氣自然，風是從窗的側邊吹進，不直接吹人身體，使人感覺更加舒適。微風小雨時，雨點只能濺到玻璃上，不會濺入室內。窗簾可以開合自如，小孩子可以自由玩耍。缺點是通風面積小，室內空氣換氣較慢。

2.4.4 內平開內倒上懸窗：它是在平開窗的基礎上發展出來的新形式，其技術含量相對較高。

它通過轉動執手選擇門窗的關閉，向內平開及頂部向內上懸，從而達到密封、通風、適量通風及防盜的目的，具有良好的保溫隔音性能。

它有兩種開啟方式，既可平開，又可從上部推開。平開上懸窗多鎖點密封，可以使窗子的密封性大大增強。密封性增強以后，它的保溫性和隔音性也將隨之得到提升。多鎖點配合蘑菇頭鎖頭的設計大大增強了窗子的防盜性能，使盜賊通過撬壓窗扇進入室內的可能幾乎降為零。內倒狀態的使用，可以使室內自然通風，風不直接吹人身體，尤其是早晚和冬天需要改善室內空氣質量時，不易感冒。春秋兩季風大時窗在平開時風太大，內倒狀態可使空氣交換柔和順暢，且沒有吹人感。刮風下雨時，也可以開啟窗戶，保持室內空氣清新，便于清潔朝外的玻璃面。降低空調的使用頻率，有利于節能環保。

2.5 緊急逃生門建筑節能技術

體育場館作為人員密集場所，建筑外門不僅是建筑外裝飾的一部分，同時也是生命的疏散通道。為保證在緊急情況下，人員疏散要求，場館的對外出入口大小應滿足人員出入方便、疏散安全和器材運輸的要求。承擔本場館主要疏散任務的主出入口，設計寬度為4m，高度為2.4m。在滿足緊急疏散要求的條件下，寬大的疏散門增大了室內空氣與室外空氣的流通，大堂采暖能耗中50%由疏散門散失，能耗巨大，不利于建筑的節能環保。因此選用既美觀大方、滿足緊急疏散，同時又具有節能效果的外門，對建筑節能具有重要意義。

本工程主入口采用美國史丹利公司生產的緊急逃生自動門DG3000，該門由固定扇和活動扇組成，固定扇開啟方式為外平開，活動扇為電動平移。在日常使用過程中，人流較小，人流由中間的電動平移門進出。當緊急疏散時，由室內推外門，可以推動固定扇和活動扇，固定扇和活動扇同時打開滿足疏散要求。

在正常運行過程中，當人接近門時，電動平移門接收到信號，通過驅動系統將門開啟，在人離開后再將門自動關閉。門扇開啟時間非常短，既減少了外門開啟的面積，又減少了室內熱量的散失的時間，從而減少了室內外空氣的流通，減少了熱量損失，達到了節能的

目的。

DG3000在保證了自動門產品的耐用性和安全性的特點的同時，實現了緊急逃生功能，在平行運行的同時，遇見緊急情況，無論門扇運行到什么樣的位置，當人在推活動扇的同時固定扇也同時打開，四個門扇均可以90度緊急向疏散方向推開，形成更寬的疏散通道保證人的安全。活動扇和固定扇的同時開啟功能，減少操作時間，讓逃生的人員以最短的時間到達安全區域。

緊急逃生門不僅推開力度可以調整，而且具有推開斷電功能，保證門扇在被推開后，自動門處于斷電狀態，保證人身安全，同時還具備閉合鎖定功能，當活動扇完全關閉后，固定扇不能從室外側拉開。

3 結語

肅寧北職工活動中心建筑造型充分體現優雅、自由、活力，通過藝術造型及不同的材質的搭配，充分將各種建筑節能技術應用在建筑外裝飾中，仔細推敲窗墻比例關系及色彩明暗的搭配，打造了一個現代的、高科技的、可持續發展的活動中心。

本工程在投入使用后，先后進行了朔黃鐵路發展公司的職工運動會和羽毛球單項比賽，運動員和觀眾均表示建筑室內溫、濕度適宜，場館室內外溫差小，體感舒適。平開內倒上懸窗的新風系統，既為室內提供了足夠的新鮮空氣，同時又避免了平開窗直吹氣流對羽毛球等賽事的影響，滿足了比賽要求。在冬季，與相鄰建筑比較，同一熱源下，該場館的室內溫度更高，體感更舒適，建筑節能效果明顯。

參考文獻

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（責任編輯：王 波）