1、建筑幕墙设计与节能的研究摘要：建筑幕墙是集建筑、设计、装饰、加工为一体的综合性技术，它直接影响着整个建筑物外观的美观程度，因此对于其设计以及施工都有着非常严格的要求。 关键词：建筑幕墙设计要点 节能材料与技术 中图分类号： TE08 文献标识码： A 目前我国建设高潮持续不断，随着国家对节能减排的重视，合理资源利用、节约能源、绿色环保已成为建筑业发展的主流。而建筑幕墙和门窗的能耗约占建筑营运能耗的 51%左右，由此可见，建筑幕墙的节能设计对整个建筑节能的成效至关重要。 1 我国建筑幕墙的发展现状 1.1 但由于目前我国建筑幕墙市场还不完善，建筑目前设计与建筑目前施工并未区分开，许多幕墙企业既是
2、设计者又是施工者。然而对于幕墙设计技术的发展而言，由于企业仅仅把幕墙设计作为中标的一个优势，作为获得施工权的“配菜” ，这无疑不利于幕墙设计方案的创新与发展。 1.2 随着建筑节能政策出台，建筑幕墙行业不断催生出适合发展的新技术和新产品，提高了建筑幕墙的节能指标，扩大了建筑幕墙的使用范围，增加了建筑幕墙的内涵和外延，使幕墙由原来的单一墙体演变为结构新颖、饰面材料亮丽，既能满足建筑外观又能满足建筑节能要求，给人以耳目一新的视线冲击感的新型多功能建筑结构。然而由于企业在施工中一般要考虑成本，对于整个工程而言，由于幕墙设计与施工已经合为一体，施工企业在施工的过程中为了尽可能的降低成本、获取利润，常常
3、把材料使用标准降低，幕墙设计成为了幕墙施工的配角。 1.3 目前，许多建设单位对建筑幕墙设计工作的重要性缺乏足够的认识，往往在工程即将开工或已经开工，主体工程施工需要预埋件时，才仓促地进行幕墙工程招标或干脆随便招募几个技术人员进行设计。这使得幕墙的设计者根本没有充足的时间进行周密的考虑，再加上专业幕墙设计人员缺乏，技术能力不够，只能依据原有的技术草草了事。这不仅不利于建筑幕墙设计水平的提高，而且埋下了潜在的祸根。 2 建筑幕墙设计管理的原则 2.1 对建筑幕墙额设计与施工分别招标，尽量避免面一家独揽现象的发生，这有利于互相监督，预防一体化所带来的负面效应。同时，由于设计与施工分开了，负责建筑幕
4、墙设计的企业有充足的时间与技术来进行设计上的开发与创新，这对招标的公平、公正与客观性都有好处。 2.2 对设计予以适当的偏斜与支持，鼓励新产品、新工艺的研发与创造。在明确建筑幕墙设计收费标准的同时，对于采用新工艺的企业予以一定的奖励，对于招标中落标的设计企业予以一定的补偿，这样才能促进建筑幕墙设计的繁荣，提高建筑幕墙设计企业的整体水平。 2.3 针对目前建筑幕墙设计与施工已经一体化现实，相关部门要通过经济、法律、行政等多种手段对目前的市场进行引导，要让企业感受到实现设计与施工的一体化是无利可图的，反而会降低自身的竞争力。 2.4 对从事幕墙设计或幕墙咨询的人员应给予相应的认证，未达到标准的人员
5、，不能从事相关工作，从而通过强化对从事幕墙专业的企业与人才各方面的监督管理，形成从规划到设计到审阅到施工到质检到竣工的建筑幕墙工程实施的循环路径，以达到加强对建筑幕墙行业的监督与管理的目的。 3 建筑幕墙主要设计及质量控制要点 3.1 施工单位应有专人负责施工安装质量的检查验收，对发现的质量问题要及时会同现场施工人员进行分析和研究，找出原因并予以改正。检查验收缺席要采取自检、互检及质量管理人员和监理人员最终验收相结合，确保施工质量处于受控状态。 3.2 建筑幕墙必须要有一定的刚性，能够承受自身的重力以及幕墙上物体的重力，幕墙的结构要有一定的稳定性，并且相对建筑主体应该能有一定量的位移。在幕墙的
6、设计时应该考虑到幕墙的防水功能，尤其是玻璃采光顶的幕墙工程中，应该特别注意密封性和材料的性能，防止顶部漏水事件的发生。 3.3 在幕墙的防雷系统设计中，应该充分考虑到建筑本身的防雷设备，使用幕墙的立柱和横梁与建筑本身的防雷系统相连接，使得建筑幕墙和建筑的防雷系统形成一个完整的防雷网，从而避免了雷击对建筑幕墙的损害。 4 建筑幕墙设计节能技术应用 4.1 双层幕墙技术。双层幕墙技术作为一种特殊的幕墙系统，它的节能原理可以总结为循环幕墙由一层玻璃幕墙和一层普通开窗墙体或者双层的玻璃幕墙组成，双层都可以进行上下通风口设置。在夏季的时候，可以打开外层的上下通风口，这样在阳光的照射下其中间空气层温度会升
7、高而出现上浮，从而逐渐形成自上而下的空气流，最终可以达到降低内层表面温度的目的。与单层玻璃幕墙相比，双层的玻璃幕墙可以节约42%-52%的能源，同时制冷时可以节约能源 38%-60%。 4.2 太阳能利用技术。通过光电幕墙可将太阳能转化电能，光电幕墙的基本单元为光电板，光电板是由若干个光电电池进行串并联组合而成的电池阵列，将电池阵列放入两层玻璃中(上层为透明玻璃，下层颜色任意)用铸膜树脂热固而成，在光电板背面接线盒和导线，这样就可以将太阳能转化为电能为人们所使用。同时利用幕墙上的光线反射装置把室外的日光反射到室内的天花板上，再由天花板反射到工作或者生活区域，这样为人们提拱照明。这种形势下的光照
8、条件与传统的以“光柱”形式进入室内的太阳光相比，会更为柔和和均匀，从而消除了由直接入射的强烈阳光在电脑或者电视屏幕上造成的眩光，同时还能够改善日光在整个房间甚至建筑物的分布，从而减少照明费用。 4.3 玻璃节能技术。对于一般的建筑幕墙来说，玻璃面积在整体立面中占有较大的比重，进行热交换的面积比较大，因此，玻璃的使用是建筑幕墙实现节能的关键。玻璃幕墙采用的玻璃虽然可以通过二次加工降低传热系数，但目前的技术水平尚不能达到传热系数 K1.5 W/(m2K)的水平，要达到传热系数 K1.5 W/(m2K)的水平，就要在玻璃幕墙内侧用保温隔热材料进行保温隔热处理或设置常规的墙体（达到传热系数 K1.5
9、W/(m2K)） ，而（墙体）保温隔热材料均为不透光材料，为了达到节能目标，这一部分不小于同一朝向玻璃幕墙墙面的 0.3，其余0.7 部分采用加工玻璃或玻璃（透明幕墙） ，并使其传热系数达到予定值（K1.56.5 W/(m2K)） ，要求窗墙比0.7；用保温隔热材料进行保温隔热处理部分或有后置墙体的非透明幕墙（达到传热系数 K1.5 W/(m2K)）与同一朝向上外墙面积的比值要求0.3。 4.4 铝板幕墙的应用技术。在建筑幕墙系统中，铝合金型材不仅发挥着支撑龙骨的作用，对于建筑幕墙节能效果的实现也有很大影响。隔热断桥型的铝合金型材是采用导热系数相对较低的塑料来进行隔断，其隔热原理基于出现一个连
10、续隔热区域，使用隔热条把铝合金结构分成两部分，而隔热条采用聚酰胺尼龙，它的导热系数比铝合金导热系数要小很多，但是力学方面的性能指标与铝合金相比不相上下，可以避免因热膨胀引发的冷缩作用导致铝型材与隔热条出现脱落，可以承受风压、垂直冲击力以及长期的压力，同时还可以经受极端的热处理，采用滚压方式和铝型材结合之后，再进行表面处理或阳极氧化处理，其节能效果非常好。实际工程中，当铝板幕墙后无后置墙体时，可通过加厚衬里保温棉的方法达到所在气候区域的节能要求，如果铝板幕墙后置墙体的传热系数能达到一定的数值，铝板后可不加衬保温材料。 参考文献： 1艾鸿远.现在建筑幕墙设计实录M.南京:东南大学出版社,2007.4 2赵西安.建筑幕墙工程手册M.北京:中国建筑工业出版社,2008.2 3徐永模、孙芹先建筑节能玻璃与绿色生态建筑中国建材，2004，(02) 4谢士涛、董格林节能型建筑幕墙的构造中国建筑装饰，2006，(01)
