建筑幕墻優(yōu)化設(shè)計方法分析

嚴(yán)芳萍

浙江亞廈幕墻有限公司杭州分公司 浙江 杭州 310013

1 建筑幕墻優(yōu)化設(shè)計原理

我國現(xiàn)行的技術(shù)規(guī)范以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中對建筑幕墻有明確定義：建筑幕墻是由面板和支撐結(jié)構(gòu)組成的，具有一定的承載能力、變形能力、適應(yīng)能力，且不分擔(dān)主體結(jié)構(gòu)載荷的裝飾性圍護結(jié)構(gòu)。根據(jù)我國建筑幕墻發(fā)展的應(yīng)用現(xiàn)狀，可對建筑幕墻的種類進(jìn)行有效劃分：①按照面板的材料進(jìn)行分類，如玻璃幕墻、金屬幕墻，玻璃幕墻具體指單片玻璃、中空玻璃、真空玻璃。金屬幕墻主要是指鋁板幕墻、防火板幕墻、不銹鋼板幕墻、彩涂鋼板幕墻、琺瑯板幕墻等。石材幕墻主要是指天然石幕墻、花崗巖幕墻等。除此之外，還有諸多人造板幕墻，如陶瓷板、瓷板、微晶玻璃等。②根據(jù)建筑幕墻支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類，有框架支撐幕墻、隱形幕墻、半隱形幕墻等。③根據(jù)面板支撐結(jié)構(gòu)分類，有鋼結(jié)構(gòu)支撐幕墻、全玻璃幕墻等。從行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀來看，玻璃材質(zhì)幕墻在我國的應(yīng)用最為廣泛[1]。

2 建筑幕墻設(shè)計中存在的問題

①設(shè)計理念不受到重視。幕墻在建筑行業(yè)已經(jīng)發(fā)展很久了，但是在設(shè)計理念上始終未能得到有效的發(fā)展。這是因為多數(shù)的企業(yè)都是在需要的時候臨時進(jìn)行設(shè)計，對幕墻的設(shè)計不夠重視，導(dǎo)致一些存在的問題考慮不夠周全，影響了工程的工期進(jìn)展。②建筑施工與幕墻施工之間缺乏溝通。在實際進(jìn)行建筑施工的過程中，在幕墻施工方面會與整體施工產(chǎn)生矛盾，并且因為各方未能進(jìn)行妥善的溝通，導(dǎo)致幕墻最后的質(zhì)量無法達(dá)到設(shè)計的要求。③設(shè)計人員專業(yè)能力不足。幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的專業(yè)技術(shù)較低，也是影響幕墻質(zhì)量的原因。在設(shè)計過程中，設(shè)計人員不能根據(jù)工程的實際情況考慮幕墻設(shè)計所需，導(dǎo)致最后的設(shè)計與預(yù)期不符，無法體現(xiàn)幕墻的美感。

3 建筑幕墻優(yōu)化設(shè)計

（1）新型技術(shù)的應(yīng)用。在玻璃幕墻設(shè)計的過程中，要積極運用當(dāng)下新型技術(shù)，以此最大限度加大節(jié)能成效。比如光電技術(shù)，其主要是運用光電原理產(chǎn)生電能，從而提高能源的利用率；又如太陽能技術(shù)，因為太陽能是清潔能源，可以長時間循環(huán)使用，那么在進(jìn)行建筑玻璃幕墻設(shè)計的過程中，設(shè)計人員要將太陽能電板與玻璃幕墻聯(lián)合起來，從而為建筑提供基本的照明功能，降低建筑結(jié)構(gòu)的電能損耗。改善傳統(tǒng)生產(chǎn)方式最為關(guān)鍵一點就是要積極運用新興技術(shù)，最大限度地合理利用各類資源，并輔助運用各項節(jié)能技術(shù)，降低建筑能耗。因此，為加強玻璃幕墻節(jié)能的效果，設(shè)計人員必須順應(yīng)時代發(fā)展潮流，創(chuàng)新設(shè)計理念，最終達(dá)到節(jié)能建筑的標(biāo)準(zhǔn)[2]。

（2）設(shè)置雙層玻璃幕墻。在設(shè)計玻璃幕墻的過程中，將其分成內(nèi)外兩層模式，其中外層運用玻璃幕墻、明框幕墻、隱框幕墻等；內(nèi)層則運用幕墻、鋁合金門窗材料。通常情況下，建筑玻璃外墻設(shè)計選用的是雙層玻璃幕墻，需依據(jù)實際情況選擇適宜的玻璃材料，嚴(yán)格掌控通風(fēng)寬度，并選擇相應(yīng)的封口，以此確保玻璃幕墻設(shè)計的合理性。在確定通風(fēng)寬度的時候，設(shè)計人員要依照建筑外墻隔音效果及整體節(jié)能效果計算出空氣厚度，一般控制在10cm以下。另外，還要重視遮陽附件和綠化植物。

（3）節(jié)能材料綠色節(jié)能技術(shù)。在公共建筑幕墻設(shè)計中為了提高環(huán)保效果，在選擇材料時會優(yōu)先使用綠色節(jié)能型的，在實際設(shè)計時，工作人員就要結(jié)合材料的不同功能合理應(yīng)用。比如節(jié)能材料，在幕墻建筑中經(jīng)常會使用到玻璃，玻璃主要有單層和雙層的，其作用都是為了增強建筑物的隔熱效果，使玻璃有較強的保溫能力，所以會在幕墻玻璃中加入惰性氣體和具備漫反射氣體。另外，吸熱玻璃也經(jīng)常用在幕墻建筑中，為了能夠?qū)㈥柟庵械募t外線有效吸收，會把具有吸熱性的著色劑加入普通玻璃中，這樣就起到了吸熱功能，可以減少進(jìn)到室內(nèi)的陽光分量，從而能夠有效降低空調(diào)能耗的使用。應(yīng)用雙層玻璃能夠有效促進(jìn)采集陽光熱量，加快內(nèi)循環(huán)，從而起到隔音、隔熱、隔霜、防凍等作用，進(jìn)一步減少采暖熱量的損失。雙層玻璃的構(gòu)成相對簡單，是通過兩層玻璃四周封閉密封制成的，在中間會由干燥劑的鋁條來進(jìn)行密封。此外，在公共建筑幕墻設(shè)計中經(jīng)常會用到隔熱鋁合金型材，應(yīng)用這種材料在炎熱的夏天能夠阻隔室外的高溫，從而降低室內(nèi)溫度。應(yīng)用原理主要是把內(nèi)外兩部分都具有高導(dǎo)熱性的金屬礦料之間導(dǎo)入導(dǎo)熱性能較低的隔離物，以此來阻斷門窗型材上的熱量流失。

（4）智能型幕墻的應(yīng)用。在建筑幕墻設(shè)計中，工作人員會采用一些綠色節(jié)能技術(shù)，應(yīng)用最多的有智能型幕墻，常見的有雙層玻璃幕墻、光電幕墻等。應(yīng)用雙層玻璃幕墻能夠使能源的利用率得到大幅度提升，還可以利用自然的空氣流動，從而提高室內(nèi)空氣質(zhì)量，給用戶更好的體驗。同時，在炎熱的夏天和寒冷的冬天優(yōu)勢非常明顯，有隔熱、隔霜、防凍等效果，而且隔音效果很好，可以隔聲降噪。應(yīng)用光電幕墻能夠高效利用太陽能資源，應(yīng)用原理為將太陽能轉(zhuǎn)換模板密封在雙層鋼化玻璃里，從而把太陽能轉(zhuǎn)換成電能，起到發(fā)電作用，同時還有裝飾、隔熱、隔音等效果，非常符合現(xiàn)代化市場對人性化與智能化的要求。在進(jìn)行設(shè)計的過程中，要充分地運用幕墻骨科中的空腔進(jìn)行電線線路的隱藏，提升整個公共建筑幕墻的整潔性以及美觀性。同時，在設(shè)計時還要對電池、導(dǎo)線、變壓器等多方面的因素進(jìn)行分析，做好選型工作，充分分析項目的實際情況，對于電池組成的模板，要將導(dǎo)線進(jìn)行連接，形成PV變壓器。對于光電幕墻在進(jìn)行光電模板加裝以后，還可以提升太陽能的吸收效率，確保整個屋頂和墻面的溫度保持在正常范圍以內(nèi)，減少由于空調(diào)使用造成的能量損耗，提升舒適度，還能節(jié)約許多建筑材料，從而減少成本[3]。

4 結(jié)束語

綜上所述，建筑幕墻是建筑結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)成部分，建筑幕墻的合理設(shè)計決定了建筑的節(jié)能性以及建筑工程建設(shè)經(jīng)濟效益。廣大從業(yè)者應(yīng)深刻認(rèn)識到，建筑幕墻設(shè)計需充分滿足高層建筑建設(shè)在節(jié)能方面的需求，通過優(yōu)化設(shè)計方案，讓建筑幕墻在起到圍護作用的同時，表現(xiàn)出良好的節(jié)能效果。