绿色节能技术在建筑门窗幕墙设计中的应用分析

李公平

摘 要：对未来门窗幕墙的发展方向，绿色节能是企业家们所提出的关键词之一。随着绿色、节能、环保等的发展，如何运用好绿色节能技术就得到了建筑行业的关注。文章主要阐述了建筑门窗幕墙设计当中所遇到的困惑，同时根据其存在的问题，分析了绿色节能技术在门窗幕墙设计过程中的应用。

关键词：门窗幕墙的设计；绿色节能技术；建筑；运用

1 建筑节能绿色门窗及建筑幕墙

1.1 建筑绿色环保型门窗

建筑绿色环保型门窗的含义是：指符合建筑物地区内建筑节能设计规范标准范畴内的门窗产品，它的确定及判断不单是借助它的加工材料类型进行判断，最关键的是通过它的节能效果及技术性能所决定。我国对于建筑门窗绿色节能使用性能的控制指标主要包含：门窗空气的渗透系数及门窗传热系数的K值两个方面。一般情况下，这两个层面技术指标的要求合格了之后才能把它称为节能型门窗。

1.2 建筑幕墙

从20世纪80年代建筑幕墙在我国出现之后，在发展的近三十年来得到了人们的青睐，无论是东部沿海地区的大城市，还是在西部的偏远山村小镇，都具备玻璃幕墙的建筑物。尤其是那些繁华城市中的超高层建筑物，玻璃幕墙占有极大的优势。不管是北京国贸大厦、上海金贸大厦，还是在北京首都机场的T3航站楼及深圳的王大厦，看见的基本都是玻璃幕墙的建筑物。

2 建筑行业门窗幕墙的设计过程中存在的问题分析

国家颁发并实施绿色节能的条例后，建筑行业中的绿色节能门窗幕墙取得了迅速的发展。目前，中国门窗幕墙的生产加工及使用已经位于世界前列。但随着门窗幕墙绿色节能技术的不断提升，进步过程中所存在的技术性问题也愈来愈突出。

首先，虽然我国已是世界上生产加工及使用门窗幕墙居于前列的国家，但比较缺乏节能理念的知识，很多建筑行业对节能型的门窗幕墙认识不到位。由于建筑部门对门窗幕墙中绿色节能技术的应用缺乏了解，以至于幕墙的设计所归属部门不清晰。我国的节能型门窗幕墙有的是通过建筑部门进行设计，有的是门窗幕墙企业所设计的，因此模糊了绿色环保型的门窗幕墙的设计定义，追求标准也不同，没有确切的权限归属。其次，建筑幕墙设计过多地依赖于建筑施工，阻碍了门窗设计的发展。在市场的竞争中，门窗幕墙设计通常价格低廉、美观且大方、采光好，因此让门窗幕墙的设计缺乏了竞争动力，对它的前景及进步带来了不利影响。最后，随着我国建筑行业的迅速发展，人们对其要求也在不断提升。除了注重美观、经济及适用之外的可持续发展、安全、绿色节能的新要求，也对门窗幕墙设计也有了更深层次的要求。

3 建筑门窗幕墙的绿色节能措施

3.1 优化门窗设计

选择适宜的窗墙比。住房中门窗的能量散失是相对比较弱的地方。因为门窗的传热系数一般是建筑物外墙的5倍左右，所以，建筑物的耗能随着窗墙比的提升而提升，但这不利于建筑整体的节能。

3.2 设计优化窗型

窗型样式的设计会直接关系到建筑外形的美观及门窗成本，建筑物窗型的设计过程中，大体上要遵循多玻璃、少框架，大固定、小开启的原则。门窗在开启时肯定会多少存在缝隙，此缝隙通常是空气及雨水渗漏的道路，导致建筑的物耗能更多。目前，市场上大部分采取金属窗，此窗导热系数较高，可减少门窗的传热性能。西方国家在建筑过程中常见的设计风格是“小开启、大固定”，它不但想到了窗户的通透及采光，也满足了减少能耗的要求。

3.3 增强门窗气密性

加强门窗的气密性是减少门窗耗能的重点，按照运用密封性能较好或所设置密封条的新型门窗材料来实现。通常，门窗框及墙当中的缝隙一般会采用拥有弹性、比较松软的材料或弹性较好的密闭型材料，也可用密封膏等形式进行密封。

3.4 增强门窗保温的性能

现代的建筑物中，会采用大面积的玻璃门窗及幕墙，这样可提高采光效果，也使建筑更美观。但这样的建筑物不适合较寒冷的地区，因为大面积的玻璃门窗和幕墙会产生“热桥”现象，使能耗增多。目前，门窗框和幕墙大多采用金属材料，但是玻璃和金属材料有较强的导热系数，若室内外的温度差别大，要求在门窗框架格内和幕墙增加保温性能较好的绝缘材料，减少耗能，以防结露及挂霜情况的发生。

3.5 先进技术产品的沿用

玻璃的传热系数就是玻璃三个地方的传热系数的加权平均值，玻璃包括中央面积、边缘面积及边缘密封三个部分。若經济条件允许，尽可能采用先进技术，降低整个玻璃的传热系数，达到加强门窗绿色节能作用的要求。减少传热系数的方法有：热反射玻璃、真空玻璃、低辐射玻璃、暖边技术、填充惰性气体等。

4 幕墙设计中绿色节能技术和现代建筑门窗的运用

4.1 采光通风设计和门窗幕墙保温系统对自然的通风和采光的影响

对于门窗幕墙产品的设计，近几十年的迅速改善，断热技术的不断改进，许多金属性的门窗幕墙性能已接近木窗，甚至一些墙体材料与门窗幕墙的导热系数相似，采暖及保温的困扰已基本得以解决。如今，采光通风及幕墙保温有关的产品随之增多，利弊相存，这就要求设计师们更科学、精准的计算和分析。无论是保温性或采光通透性，一样会比单层幕墙系统提高很多。通过两层幕墙构成形成双层玻璃幕墙，外层的幕墙一般采用隐框、点式玻璃幕墙及明框，内层的幕墙一般用明框幕墙和具有铝合金的门窗。两层幕墙当中形成了相对封闭的通风间层，空气从外层幕墙下端的进风口处进入，由上端的排风口处排出，形成一个热量的缓冲层，从而对室内温度进行调节。双层的玻璃幕墙结构如图1所示。

图1 双层的玻璃幕墙结构

4.2 遮阳系统的设计在门窗幕墙中的运用

常见的遮阳方法有格栅式遮阳（综合式）、垂直式遮阳、百叶式遮阳、挡板式的遮阳、水平式遮阳等。遮阳方法不少，特定建筑项目的差异，有特定的用途、朝向及地理位置也不同，没有哪种遮阳技术是可以广泛适用的。因此，要了解每种遮阳方式，能有助于我们在设计过程中进行合理遮阳方法的选择。对于竖向的结构玻璃幕墙，无论从一整天太阳的辐射量看，还是通过房间里的日照面积来分析，遮阳要求最大为东西向，接着是西南与东南，其次是西北及东北，最后为南向，最小为北面。由于下午室外温度比上午高，所以西向的遮阳要比东向的更为关键。

5 结束语

在各国政府的不断倡导下，绿色节能环保的口号愈来愈普遍。对建筑门窗幕墙的行业而言，不但减少能耗，也可满足舒适美观的需求，这就要求门窗幕墙的设计要不断努力满足日益增长的门窗幕墙需求。尽管我国生产门窗幕墙在世界上居于前列，但也需要借鉴他国建筑门窗幕墙设计的优点，从而使我国的绿色节能型门窗幕墙的设计不断改进。

参考文献

[1]李炯.建筑门窗幕墙框节能研究[J].广东土木与建筑，2012.

[2]侯喜斌.关于对门窗幕墙材料发展的思考[J].大观周刊，2012（21）：263-264.