外墙幕墙工程的节能措施探讨

郑建华

摘 要：建筑幕墙工程是一种现代的建筑建设方法，传统的幕墙材料不具有节能低耗的优点。随着新型建筑材料的不断出现，以玻璃幕墙为代表的新型幕墙建设材料逐渐得到广泛的应用。文章详细论述了玻璃幕墙的优点和应用领域，通过实际的工程分析，提出了玻璃幕墙工程建设的设计、施工和验收方法，大大的推进了我国幕墙工程建设工艺的发展。

关键词：幕墙工程；建筑节能；玻璃幕墙

中图分类号：TU198 文獻标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）24-0177-02

随着我国建筑业的不断发展，建筑节能的理念逐渐深入人心。各个国家都在开发与节能减排相关的产业，在相同的气候条件下，我国的建筑能耗是发达国家同等条件下的2～3倍，因此，我国的建筑节能产业具有广阔的发展空间。随着全面建设小康社会逐渐步入最后攻坚阶段，大力发展我国建筑节能产业对全面建成小康社会具有重要的作用。建筑节能技术的有效推广能够大大的提高住宅的舒适度，降低住宅的使用费用，也可以满足可持续发展的需要。把资源节约、降低能源消耗放在与建筑质量同等重要的地位，才能够有效的贯彻科学发展观，全面推进小康社会的建设。建筑节能主要由建筑的外围系统承担，在建筑的外部结构中，以玻璃材质的玻璃幕墙最为常见，这种玻璃幕墙具有外观简单、通透、富有现代感的特点。高层办公楼和商务酒店中应用十分广泛，几乎各个城市高层建筑立面都一致选用。通过玻璃幕墙的使用，传统混凝土和钢筋材质的使用量被减小，能够有效的节约高耗能建材资源，对资源节约具有重要的帮助。玻璃幕墙外围保护结构的保温和隔热的性能远远不及传统的墙体，其热损失率是传统墙体的5～6倍，幕墙能耗约占整个建筑能耗的40%左右，因此，幕墙的建设对我国建筑设计节能中占有极其重要的地位。围墙的节能外墙受到建筑周围自然环境，如光照、湿度、雨量、风压等状况的影响十分严重，针对建筑本身的高度、朝向和室内特点，通过有效的系统技术和工艺，综合考虑多种因素，处理好采光、得热、遮阳、通风、热交换的关系，使建筑的水密性和气密性、换热和隔声效果得到大大的提升。

1 幕墙工程选用的材料及其设计

1.1 工程材料选择

工程选用铝合金材料，采用银白色阳极氧化处理（AA15），钢材选用国产的优质碳素结构钢Q235B，采用热浸镀锌处理方法，其膜厚必须大于45 ？滋m，玻璃幕墙、窗结构采用普通的铝合金LOW-e，6+12A+6钢化镀膜玻璃材料，钢结构的雨棚及天蓬采用8+1.14 PVB+8 mm厚钢化夹胶玻璃。钢结构的雨棚和天蓬都采用8+1.14 PVB+8 mm厚钢化夹胶玻璃构成。建筑的墙面采用4 mm厚的铝塑复合板构建，结构胶为中性结构胶，其宽度为12 mm，厚度为10 mm。

选用复合板结构的特点主要有：

①铝塑复合板内外两层均由0.5 mm厚的铝板中间夹入2～5 mm厚铝板，其表面涂有很薄的一层氟化碳喷涂罩面漆，这种结构能够大大的提高建筑材料的韧性。

②复合板材料具有颜色均匀、表面平整、制作便捷的优点，但铝板与PVC夹层用胶结压住，其复合的强度不高，两层之间用力拉就可以使两者分开，所以这种复合板不够坚固。

③铝制的复合板制作安装首先要在复合板的四边开槽，削去一定宽度的铝板及塑料层，仅留下0.5 mm厚的外层铝板，板的四周要弯成90 ？觷矩形，使材料制作成同一大小的矩形副框并放入铝塑板的矩形凹槽内。副框底面用胶粘在铝板的背面，四边用拉柳进行固定。

④所有的幕墙随时都可能受到不同正负级风的压力，因此版面四边的0.5 mm是极易断裂的部分，这种现象在多数的工程都出现过，因此铝塑复合板幕墙的制作都必须加入铝合金副框实现加强。

⑤在雷击时，金属材质的版面容易发生融化现象，但是铝塑复合板通过中间聚乙烯夹层的良好绝缘性，雷击损害只会损坏表面，因此，铝塑复合板较铝板具有更好的防雷击性能。

1.2 工程设计理念

在设计阶段，玻璃幕墙工程要充分考虑保温、密封、隔热等性能，选用刚度、强度足够的材料，防止由于地震、台风和自身负荷等因素导致玻璃幕墙出现变形，甚至产生裂缝。玻璃幕墙是一种传统的幕墙材料，被广泛应用于我国国内市场中，我国对于绿色建筑的要求日益提高，这为节能环保新型玻璃幕墙材料的推广提供了广阔的市场。目前，我国仍然处于高速发展中，近几十年来，建筑玻璃的发展趋势就是向着新型保温环保的方向发展。建筑外墙幕墙工程的节能措施主要为了提高其保温效果，以节能为主要的应用目标，同时兼顾装饰、安全、隔声和强度，在建筑外面大面积的使用玻璃幕墙，以玻璃取代建筑外的装修，以玻璃幕墙体现现代美学、结构学。玻璃幕墙采用中空玻璃、真空玻璃进行建造，材料单一、施工方便、工期短，维护起来比较简单。为了能够适应旧建筑外墙翻新的要求，玻璃幕墙还具有一个独特的优点——自重轻。工程的设计理念主要有以下几个方面。

①对于调节光线，玻璃幕墙材料具有其他材料无法比拟的特性——透明性，因此自然光可以通过玻璃直射入室内，使室内光线充足。如果配合自适应照明设备，根据室内光线进行补充照明，在建筑外光线强烈的情况下，室内的灯光强度自动调低，这样可以起到节约能源的目的。同时，如果玻璃中加入了化学成分，如着色剂、稀土金属等，可以有效的改变玻璃的透射能力，也可以使非金属胶体和金属胶体着色，降低射入室内的紫外线，减少20%～30%的太阳能热量。

②可以采用节能效果优秀的新型镀膜玻璃——低辐射镀膜玻璃，使70%的太阳可见光和近红外光透过，这不仅有利于节省照明费用，实现自然采光，而且具有很好的防紫外线能力。

③中空玻璃由两片或多片玻璃，在其中加入了高效分子吸附剂，填充铝框之间隔离开的一定厚度的缝隙，其边缘采用强度较高的密封粘合剂组成玻璃组件，玻璃密封空间内，空气形成一道隔热、隔音的屏障，如果在其中充入惰性气体，则可以进一步提高产品的隔热和隔音性能。

2 节能幕墙工程的施工及验收

施工过程中，各方要加强对各道工序的质量检测，确保符合工程的质量要求，在幕墙的横梁和立柱安装完成以后，施工人员、建设、建立和设计人员等要共同进行中间验收，在工程全部完成以后，还要进行专项竣工验收。玻璃幕墙工程的专项验收具十分重要，验收时需要检查玻璃幕墙的安装情况，保温和透光情况，强度和韧性等。对有明显缺陷的部位要及时提出整改的意见，施工单位对工程建设中出现的质量问题要不折不扣的进行整改，监理单位也要进行复验，直至达到工程建设的要求。对于幕墙材料的取样和检验，需要选用主要的建筑材料，送到专业的实验室检验。由于目前我国专业的检测机构发展缺少规范，因此，这项工作具有一定困难，以次充好，弄虚作假导致工程质量受到影响的情况屡见不鲜。

玻璃幕墙的构件主要包括两个方面：①用于固定玻璃的骨架；②作为装饰面的玻璃。将玻璃与固定骨架连接，玻璃才能成为幕墙，骨架的主要作用是支撑和固定玻璃，通过连接体和主体相连，玻璃的重量和骨架的自重都传递为主体建筑，使两者相互融为一体。玻璃幕墙的主要材料有玻璃，金属骨架、密封胶等，通常情况下，其重量仅为砖墙的1/12～1/10，是混凝土墙面的1/7。这不仅利于高层建筑减轻墙体重量，降低建筑基地和建筑主体结构的建造成本，而且还能大大提高建筑的安全性和可靠性。

建筑幕墙的建设过程中要注意以下几点：

①需要选择适当的方位，建筑的方位是建筑外墙节能的关键要素之一，建筑的朝向需要考虑日照、通风、采光、遮阳等建筑要求。建筑的朝向应该设置成南北配置，避免大面积玻璃幕墙东照西晒，坐北朝南是我国建筑的基本朝向。但是在实际的选向过程中，还要考虑建筑区域的环境和气候，不能一概而论。

②提高玻璃幕墙的气密性，减少空气的对流传热，重视玻璃幕墙的保温隔热的薄弱环节。可开启的部分空气通透量要远远大于固定部位，开启窗的角度≤30 ？觷，开启的距离更不宜>300 mm，同时还要注意建筑立面参数设置，兼顾通风和观景的要求。

③在必要的部位采用百页或格栅等遮阳设施，以降低太阳的辐射得热。在玻璃幕墙上设置适当的这样系统，可以最大限度的降低太阳光的直射，避免室外的热量进入室内。

④采用低铁玻璃、背光玻璃、太阳能光电板等材料，设计新型的高科技玻璃幕墙，能够实现建筑能源自供应。光电能源取之不尽用之不竭，這对可持续发展具有很重要的作用。

建筑玻璃幕墙的建设过程中，选择合适的材料，选择科学的建筑方位，可以大大的提高建筑的质量，降低建筑的能耗。我们应该根据实际的建筑要求，从实际出发，灵活应用各种新型材料和技术，以实现预期的节能目的。

3 结 语

建筑玻璃幕墙是近年来广泛应用于建筑业的一种新型技术，不仅可以减少建筑的建设成本，降低建筑的能耗，而且能够增加建筑的现代感和美感。随着各种新型玻璃材料的不断涌现，玻璃幕墙得到极大的发展。本文通过详细分析玻璃幕墙的建造技术和材料选择，以期为建筑幕墙工程的建设提供参考。

参考文献：

[1] 曲建胜.高层建筑幕墙施工技术探讨[J].中国科技博览，2010，（3）.

[2] 卜广森.刍议现代建筑幕墙施工技术[J].建筑学研究前沿，2012，（11）.