1、建筑外墙节能设计常见问题及对策摘要：随着现代建筑的逐步发展，建筑幕墙这一建筑外装饰结构以其美观性及功能性逐渐受到建筑设计师们的青睐，被越来越多的应用在各类现代建筑上，特别是在大中型的公共建筑上的应用尤为广泛。建筑幕墙模糊了传统观念上用于采光、通风的窗子与用于保温、支撑的墙体之间的概念，它不仅更新了现代建筑设计的理念和手法，更展现了现代建筑技术的进步和创新。但随之而来的问题是，建筑幕墙在保持其良好的采光性能及外观造型要求的同时，损失了一定的保温性能，这样不利于满足建筑节能设计，特别是在隆冬季节的我国北方这类严寒地区，此类问题的凸显一直受到幕墙设计师的高度重视。因此，本文就从建筑幕墙的保温优化理念
2、出发，通过建筑幕墙的材料使用及结构设计等方面分别讨论。 关键词：幕墙保温 节能 中图分类号： TU111 文献标识码： A 引言：幕墙作为建筑物的外围护结构不但要满足人们采光、日照、通风、视野等基本要求，还要具有优良的保温、隔热、隔声性能，才能为人们提供舒适、宁静的室内环境，才能满足人们节约能源、保护环境、改善热舒适条件、提高生活水平和实现社会可持续发展的要求 建筑外墙节能常见问题有很多，下面我将简单的描述一下。 （1）外墙龙骨根部包裹不完全，造成冷热桥效应 龙骨主要为角钢，外幕墙龙骨一般是直接焊接在墙体预埋件上，由于角钢槽内施工时极其不便，普通的保温措施无法包裹到该部位，同时钢材与保温材料热
3、胀冷缩的系数不同，引发缝隙的扩大，缩减了保温层的使用寿命，造成冷热桥。 （2）外幕墙与保温层之间的“烟囱”效应 外幕墙与保温层之间的“烟囱”效应，极其容易造成风揭现象，缩减保温寿命，且对于消防安全极为不利。 （3）外幕墙与外门窗连接处易形成“风洞” 在设计时外幕墙与外门窗连接处保温隔热考虑不充分，极易在缝隙处形成冷热桥，甚至透过缝隙形成“风洞” ，导致保温隔热性能的降低。 玻璃幕墙保温隔热性能比较差，通风效果不太好，直接影响到建筑物的设备配置及能源消耗，有悖于我国的国情。建筑师和采暖空调专业技术人员，要考虑玻璃幕墙使用的适应性和最大限度地减少能耗，幕墙的保温性能系指建筑幕墙室内外两侧存在空气温
4、差的条件下，幕墙阻抗从高温侧向低温侧传热的能力(不包括从缝隙中渗透空气的传热)，幕墙的保温性能用传热系数 K 来表示。 传热系数 K 的物理意义为：在稳定传热条件下，幕墙室内外两侧的空气温度差为 1K，单位时间内通过单位面积的传热量，以 Wm2.k 计。 表 1 建筑幕墙保温性能分级值 玻璃的选用对玻璃幕墙的保温隔热性能影响最大 对于玻璃幕墙而言，由于玻璃的面积占外立面的 85以上，参加热交换的面积很大，能耗相对也多，其玻璃材料是节省能源的关键。传统明框幕墙做法： 玻璃板块分格的缝隙对玻璃幕墙的保温隔热性能有很大影响，特别是明框幕墙。传统明框幕墙室内外铝型材之间没有其它隔热材料间隔，而隔热断桥
5、铝型材在室内外铝型材之间有道隔热保温性能非常好的隔热体。隐框幕墙对铝型材没有严格的保温隔热要求。幕墙板块分格缝隙有两种方法密封：一种是采用耐侯密封胶，另一种是采用胶条。由于用耐侯密封胶现场湿密封可以有效的保证幕墙的气密性，减少了室内外空气的流动量，因此就可以有效的保证幕墙的保温隔热性能。 冬天，关闭进风口和出风口，内外两层幕墙中间的空气由于阳光的照射而温度升高，像个温室，提高了内层幕墙的外表面温度，减少了室内热量的散失，从而降低建筑物采暖的运行费用。 夏天，打开上下进排风口，由于烟囱效应，产生气流，在通道内运动的气流带走了通道内的热量，降低了内层幕墙的表面温度，减少了空调负荷。 从技术资料来看
6、，双层幕墙与传统幕墙比较：采暖时可以节省能源约 4050，制冷时可以节约能源约 4060。 如果采用普通透明玻璃，它的热传系数高，且对太阳辐射和远红外热辐射没有能力限制，因此其面积越大夏季进入室内的热量越多，冬季室内散失的热量也越多。不同的玻璃其性能差别也不同，一个玻璃品种不能适用于所有气候环境和使用朝向。为阻隔太阳辐射热， 对玻璃也要进行处理。如在玻璃原片中添加一些元素可以成为吸热玻璃，在玻璃的一个面镀膜可成为热辐射玻璃，LowE 玻璃及 SolarE 玻璃等。例如吸热玻璃吸收的热量越多，阻隔热的效果就越好。但吸热和透光是矛盾的，所以，吸热玻璃的隔热也受到一定的影响，况且吸热玻璃吸收的一部分
7、热量仍会 有相当多的传人室内。热反射玻璃在反射红外线的同时，对可见光的透射也有一些减弱和反射，使采光率降低，反射光会造成眩光污染。由于热反射玻璃反射太阳能，因而不适应于北方寒冷地区。低辐射镀膜玻璃是上世纪 90 年代开发应用的玻璃新品种， 其辐射率一般为 01 左右，最低可以降至005，是普 通玻璃辐射率的 110 左右，提高了节能效果。而遮阳型LowE 玻璃采用独特的热喷射镀膜技术制成，除本身具有低辐射性能外，还具有控制阳光的能力。 在一般情况下，单片吸热玻璃或热辐射玻璃，LowE 玻璃和 SolarE 玻璃能取得一定的节能作用，但其效果很有限，在玻璃面积太大时仍不能满足需要，采用这些玻璃组
8、成的中空玻璃是较好的选择。对于中空玻璃的外片玻璃，一般采用吸热玻璃，热反射玻璃，吸热 LowE 玻璃。内片采用透明玻璃或 LowE 玻璃。通过这样处理，外片玻璃吸收大部分太阳辐射热，空气层将外片玻璃的热辐射阻挡在外不对室内二次传热。中空玻璃的使用不仅能降低太阳辐射，也可有效阻止温差传热。 ；第二是对非采光部分采用隔热效果好的材料作后衬墙，如浮石、 轻质砼或设置保温芯材；第三是密闭处理和减少透风部位。 不透明幕墙的保温形式一般可分为内保温与外保温两种。内保温由于将保温材料安装于砌块墙内，将混凝土梁、柱暴露于冷空气中形成冷桥，大大折减了建筑本身的保温效果。同时冷桥部位容易出现结露现象，所以在工程中
9、并不建议采取此保温形式。外保温由于安装在砌块墙以外，不但避免了梁、柱的桥效应，而且对于楼体结构本身因为温度的变化而产生的不利因素也起到了重要的防护作用。但现在工程中一般都将保温材料直接附着在楼体表面。这种施工方式对于楼体的保温非常的不利。应当在保温材料与结构之间留有 50mm 以上的空气层。并尽量防止空气层内的气体流动。这样将对保温效果起到积极的促进作用。 幕墙保温材料的选择直接决定着幕墙的保温效果。材料的选择包括材料的种类及材料的厚度两个方面。保温材料传热阻保温材料层的厚度/保温材料层的导热系数。常用的幕墙保温材料矿物棉、挤塑板、聚苯板等几种。 由于板材与板材间留有一定的缝隙（一般为 8-1
10、2mm） 。板材内部的空气与外界冷空气直接联通，面材与保温材料间的空气层失去保温作用，在这种情况下应考虑加厚保温材料的传热阻。由于板材与板材间利用密封材料密封，板材内部的空气层与外界冷空气被隔离开来，空气层由此成为保温层。对于建筑保温起到了有效的促进作用。如果在收边位置能做到有效的密封，尽量限制空气层中的空气流动，尽管此空气层不能和中空玻璃内的空气层相提并论，但对于建筑保温也能起到不可忽视的作用。因此建议对于面材与主体结构的收口要做细致的处理。尽量避免空气流动及热量的传导，收边位置也要做保温处理。 总结：建筑幕墙作为建筑工程的一项外围护结构或装饰性结构,在我国的国民经济建设中已得到了广泛的应用，建筑节能、绿色环保、生态健康、可持续发展的建筑设计理念已成为建筑设计今后的发展方向,对建筑幕墙设计既提出了越来越高的要求,又迎来了难得的发展机遇和严峻的挑战。 参考文献： 1 JGJ102-2003.玻璃幕墙工程技术规范S. 2 罗忆,黄圻,刘忠伟.建筑幕墙设计与施工M.北京:化学工业出版社,2007. 3 张芹.幕墙工程 1000 问M.北京:机械工业出版社,2006.设计与施工
