建筑幕墙优化设计方法分析

2020-02-20严芳萍

建筑与装饰 2020年34期

严芳萍

浙江亚厦幕墙有限公司杭州分公司浙江杭州 310013

1 建筑幕墙优化设计原理

我国现行的技术规范以及行业标准中对建筑幕墙有明确定义：建筑幕墙是由面板和支撑结构组成的，具有一定的承载能力、变形能力、适应能力，且不分担主体结构载荷的装饰性围护结构。根据我国建筑幕墙发展的应用现状，可对建筑幕墙的种类进行有效划分：①按照面板的材料进行分类，如玻璃幕墙、金属幕墙，玻璃幕墙具体指单片玻璃、中空玻璃、真空玻璃。金属幕墙主要是指铝板幕墙、防火板幕墙、不锈钢板幕墙、彩涂钢板幕墙、珐琅板幕墙等。石材幕墙主要是指天然石幕墙、花岗岩幕墙等。除此之外，还有诸多人造板幕墙，如陶瓷板、瓷板、微晶玻璃等。②根据建筑幕墙支撑结构进行分类，有框架支撑幕墙、隐形幕墙、半隐形幕墙等。③根据面板支撑结构分类，有钢结构支撑幕墙、全玻璃幕墙等。从行业发展现状来看，玻璃材质幕墙在我国的应用最为广泛[1]。

2 建筑幕墙设计中存在的问题

①设计理念不受到重视。幕墙在建筑行业已经发展很久了，但是在设计理念上始终未能得到有效的发展。这是因为多数的企业都是在需要的时候临时进行设计，对幕墙的设计不够重视，导致一些存在的问题考虑不够周全，影响了工程的工期进展。②建筑施工与幕墙施工之间缺乏沟通。在实际进行建筑施工的过程中，在幕墙施工方面会与整体施工产生矛盾，并且因为各方未能进行妥善的沟通，导致幕墙最后的质量无法达到设计的要求。③设计人员专业能力不足。幕墙结构设计人员的专业技术较低，也是影响幕墙质量的原因。在设计过程中，设计人员不能根据工程的实际情况考虑幕墙设计所需，导致最后的设计与预期不符，无法体现幕墙的美感。

3 建筑幕墙优化设计

（1）新型技术的应用。在玻璃幕墙设计的过程中，要积极运用当下新型技术，以此最大限度加大节能成效。比如光电技术，其主要是运用光电原理产生电能，从而提高能源的利用率；又如太阳能技术，因为太阳能是清洁能源，可以长时间循环使用，那么在进行建筑玻璃幕墙设计的过程中，设计人员要将太阳能电板与玻璃幕墙联合起来，从而为建筑提供基本的照明功能，降低建筑结构的电能损耗。改善传统生产方式最为关键一点就是要积极运用新兴技术，最大限度地合理利用各类资源，并辅助运用各项节能技术，降低建筑能耗。因此，为加强玻璃幕墙节能的效果，设计人员必须顺应时代发展潮流，创新设计理念，最终达到节能建筑的标准[2]。

（2）设置双层玻璃幕墙。在设计玻璃幕墙的过程中，将其分成内外两层模式，其中外层运用玻璃幕墙、明框幕墙、隐框幕墙等；内层则运用幕墙、铝合金门窗材料。通常情况下，建筑玻璃外墙设计选用的是双层玻璃幕墙，需依据实际情况选择适宜的玻璃材料，严格掌控通风宽度，并选择相应的封口，以此确保玻璃幕墙设计的合理性。在确定通风宽度的时候，设计人员要依照建筑外墙隔音效果及整体节能效果计算出空气厚度，一般控制在10cm以下。另外，还要重视遮阳附件和绿化植物。

（3）节能材料绿色节能技术。在公共建筑幕墙设计中为了提高环保效果，在选择材料时会优先使用绿色节能型的，在实际设计时，工作人员就要结合材料的不同功能合理应用。比如节能材料，在幕墙建筑中经常会使用到玻璃，玻璃主要有单层和双层的，其作用都是为了增强建筑物的隔热效果，使玻璃有较强的保温能力，所以会在幕墙玻璃中加入惰性气体和具备漫反射气体。另外，吸热玻璃也经常用在幕墙建筑中，为了能够将阳光中的红外线有效吸收，会把具有吸热性的着色剂加入普通玻璃中，这样就起到了吸热功能，可以减少进到室内的阳光分量，从而能够有效降低空调能耗的使用。应用双层玻璃能够有效促进采集阳光热量，加快内循环，从而起到隔音、隔热、隔霜、防冻等作用，进一步减少采暖热量的损失。双层玻璃的构成相对简单，是通过两层玻璃四周封闭密封制成的，在中间会由干燥剂的铝条来进行密封。此外，在公共建筑幕墙设计中经常会用到隔热铝合金型材，应用这种材料在炎热的夏天能够阻隔室外的高温，从而降低室内温度。应用原理主要是把内外两部分都具有高导热性的金属矿料之间导入导热性能较低的隔离物，以此来阻断门窗型材上的热量流失。

（4）智能型幕墙的应用。在建筑幕墙设计中，工作人员会采用一些绿色节能技术，应用最多的有智能型幕墙，常见的有双层玻璃幕墙、光电幕墙等。应用双层玻璃幕墙能够使能源的利用率得到大幅度提升，还可以利用自然的空气流动，从而提高室内空气质量，给用户更好的体验。同时，在炎热的夏天和寒冷的冬天优势非常明显，有隔热、隔霜、防冻等效果，而且隔音效果很好，可以隔声降噪。应用光电幕墙能够高效利用太阳能资源，应用原理为将太阳能转换模板密封在双层钢化玻璃里，从而把太阳能转换成电能，起到发电作用，同时还有装饰、隔热、隔音等效果，非常符合现代化市场对人性化与智能化的要求。在进行设计的过程中，要充分地运用幕墙骨科中的空腔进行电线线路的隐藏，提升整个公共建筑幕墙的整洁性以及美观性。同时，在设计时还要对电池、导线、变压器等多方面的因素进行分析，做好选型工作，充分分析项目的实际情况，对于电池组成的模板，要将导线进行连接，形成PV变压器。对于光电幕墙在进行光电模板加装以后，还可以提升太阳能的吸收效率，确保整个屋顶和墙面的温度保持在正常范围以内，减少由于空调使用造成的能量损耗，提升舒适度，还能节约许多建筑材料，从而减少成本[3]。