浅谈建筑幕墙设计中节能技术的应用

浦俊

江苏建设控股集团有限公司 江苏 常州 213000

建筑幕墙是现代建筑科学、新型建筑材料和现代建筑施工技术的共同产物。幕墙作为建筑物的“衣服”不但彰显城市的形象，还体现建筑形态的美感。建筑幕墙大量的使用也产生了环境污染，资源浪费等问题。为此，以研究开发节能型建筑幕墙为导向，利用可再生资源，减少能源消耗，从根本上促进资源的合理利用，加快推进建筑节能与绿色建筑的发展。

1 建筑幕墙节能设计的原则

当今社会绿色环保、节能美观、经济实用的理念已经贯穿了整个建筑业。建筑幕墙作为建筑物的“衣服”在建筑节能中有着举足轻重的重要性。建筑幕墙节能设计应按以下原则进行：①规范性，所有设计都应以满足国家规范和行业标准为基础，在满足结构和使用安全的前提下进行。②科学性，了解建筑物所在地区的气候、环境等因素；掌握建筑物的特点及主要功能，综合各方面的因素科学的选择幕墙的种类及形式。③经济性，通过结构计算，优化幕墙结构设计，选用新材料、新技术来保证经济与节能的统一[1]。

2 节能材料在建筑幕墙设计中的运用

（1）节能型玻璃。玻璃幕墙有着轻质的结构、优越的抗震能力、通透的视觉感、设计的灵动性等特点，被广泛地运用于建筑外立面。通过玻璃来阻隔热量的交换，减少阳光的直射，降低室内的噪音是玻璃幕墙节能设计重点。低辐射中空玻璃的使用是目前玻璃幕墙节能设计的主流。低辐射玻璃又被称为LOW-E玻璃，是在玻璃表面镀上多层金属膜，通过对可见光高透性及对中远红外线高反射的特性，即起到了隔热效果又保证了良好的透光性。随着金属镀膜层的增加，双银、三银玻璃的节能效果更加优越。中空玻璃有着良好的隔音效果，中空层充入惰性气体也能有效地减少室内外热量的交换，保温节能。

（2）节能型复合材料。石材幕墙、铝板幕墙在外装饰设计中也比较常见。矿产的过度开挖、材料的冶炼、板材的加工，不仅损耗着不可再生资源还对环境造成了污染。蜂窝石材、蜂窝铝板的出现在一定程度上减轻了此类幕墙的弊端。运用独特的蜂窝结构，在保证材料强度、稳定性、安全性的前提下减少面层材料的厚度，不仅保留了石材，铝板材质的自身特点，还减轻了板材的重量，提高了材料的使用率，节约能源。

（3）新型幕墙材料。陶板、瓷板、木纤维板、纤维水泥板等新型材料逐渐被运用于建筑幕墙中，其材质性能符合建筑幕墙的各项技术指标，结构轻质、施工方便、低放射性、高使用率等特点更符合现代建筑幕墙的节能要求。新型材料的运用不仅节能还使建筑外立面趋于多元化，体现建筑物的时代文化气息[2]。

3 节能技术在建筑幕墙设计中的运用

（1）单元式幕墙系统。单元式幕墙是由许多独立的单元件组合而成，每个单元组件内部所有板块安装、板块间接缝密封均在加工厂内加工组装完成，工地整体吊装。由于所有的单元组件加工、制作、组装、打胶等都在工厂内完成，保证了幕墙的整体质量，提高了幕墙的密封性和保温性。单元式幕墙大部分的加工由工厂完成，不仅缩短了现场施工周期，还节约了现场材料堆放的场地面积，减少了人力、财力、物力的投入，降低了安全事故发生的概率。

（2）双层呼吸式幕墙系统。双层呼吸式幕墙有着独特的双层幕墙结构，空气在通道内流动，导致热能在通道的流动和传递，从而达到保温隔热和节能的效果。两层幕墙之间形成的通风换气层，通过空气的流通和循环作用，使内层幕墙的温度接近室内温度，减少温差，节约了制冷、采暖设备的使用率。换气层还能向室内输送新鲜空气，优化室内空气质量。双层呼吸式幕墙具有保温隔热、通风防尘、隔声降噪、合理采光的特点，它的设计充分体现了环保与节能的理念。

（3）光电幕墙系统。光电幕墙是将太阳电池粘贴在玻璃上，镶嵌于两片玻璃之间，应用光电池、光电板技术，把太阳光转化为电能。太阳能在幕墙玻璃表面即被吸收转化，阻隔了太阳直射产生的热量向室内的传递，有效降低了室内温度，减少制冷设备的使用率，节约能耗。光电幕墙是利用太阳能转化为电能供人们使用，太阳能的转换无须消耗其他资源，没有有害气体的产生，没有噪音的污染。太阳能光电板不仅可以置于玻璃中空层中，不占用室内空间，而且还可以代替玻璃直接作为幕墙的面板材料，装饰不同风格特点的建筑。利用太阳能与建筑幕墙相结合，为建筑供电、供热、供冷、照明是建筑幕墙的节能设计的重要发展方向。

（4）智能遮阳系统。目前遮阳系统形式主要有遮阳板、遮阳百叶、遮阳格栅、遮阳卷帘等。遮阳是除材料自身节能性能外幕墙节能设计的第二重要因素。外遮阳的使用阻挡了太阳光的直射，同时阻隔了太阳热量向室内的传递，降低室内温度，节约能耗。通过调节遮阳的角度，达到人们不同时间段对遮光与采光的需求。外遮阳不仅阻止了阳光直射和紫外线进入室内，防止产生眩光照射，而且有效地保证了室内的良好采光环境。光伏遮阳系统能根据太阳光自动跟踪系统，随着太阳的位置，随时调整遮阳的角度，增加太阳能的吸收，通过其所遮挡的太阳光来产生电能供给电动装置，形成一个 “自给自足”的循环系统，是遮阳节能设计的新方向[3]。

4 结束语

快速的城市化建设带动了建筑行业的发展，资源过度的消耗和浪费、环境的污染问题日趋凸显。建筑幕墙的节能设计理念应追求设计功能的主动性和积极性，变被动设防为主动利用能源。以利用可再生资源为主，减少不可再生资源损耗为辅，研发新型绿色节能材料，优化幕墙结构设计，创新绿色节能技术， 节约能源，保护环境，推进绿色建筑的进一步发展。