低碳节能型建筑幕墙设计及发展趋势的研究

宋海龙 张笑 林东风 许丹

摘 要：随着科学技术的迅速发展和生产水平的不断提高，大量的低碳节能技术被应用在现代建筑幕墙技术中，促进了现代建筑幕墙技术的发展，使低碳节能建筑幕墙技术，在建筑中得到了日益广泛的应用。

关键词：建筑幕墙设计 节能技术 应用

随着我国的小康社会的建设，建筑事业的发展也越来越迅速，因此带来的问题就是能源的消耗也就越来越大。现在的建房中几乎每家每户都有空调、电冰箱、热水器等等大量消耗能源的家具，其中空调的取暖消耗的能源最大。目前我国有很多地方的建筑都没有采用节能建筑，采用节能建筑的地方是少的可怜。其余无论从建筑围护结构还是采暖空调系统来衡量，都是属于高耗能建筑。单位面积采暖所耗能源相当于纬度相近的发达国家的2-3倍。据统计我国的新建的建筑当中所谓的节能建筑还没有超过1亿平方米，我国建筑的能源耗费已经超过了我国总能源耗费的27%，也就是说相当于三成的能源耗费在了建筑事业上。我国一直在强调要实现可持续的发展，那么在实现可持续发展前，我们要知道建筑的节能在很大的程度上帮助我国基本实现可持续发展，因此建筑节能在我国势在必行。

1幕墙节能体系

双层幕墙是一种特殊的幕墙系统，与传统建筑幕墙有本质区别，其由外层幕墙，内层幕墙、遮阳系统和通风装置组成，内外层幕墙之间形成空气缓冲区；其设计理念是体现节能、环保。它除了具有传统幕墙的全部功能以外，在防尘通风、保温隔热、合理采光、隔声降噪、防止结露和安全性六个方面更具显著特点。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。

2建筑幕墙结构设计

结构设计是幕墙设计中的一个重要方面。幕墙是建筑物的外围护结构，主要承受自身的重力荷载，以及作用在其上的风荷载、地震作用和温度作用。

2.1幕墙的支承结构

支承结构是建筑幕墙重要的组成部分，它能把幕墙表面承受的风荷载、温度差作用、自身重量和地震荷载传给主体结构。因此，支承结构必须有足够的强度和刚度。它相对于主体结构有特殊的独立性，又是整体建筑不可分离的一部分。 支承结构既要与主体结构有可靠的连接，又不承担主体结构因产生位移或变形对幕墙产生的附和作用。由于幕墙是可以拆换的维护结构，所以其结构设计使用年限不宜低于25年。在幕墙支承结构设计中，立柱的上、下柱连接算是最普通的结构设计了。JGJ102-2003.6.3.3中关于上、下柱连接闭口型材可采用长度不小于250mm的芯柱连接。此项要求主要是对铝型材而言，如果立柱是钢龙骨，上下柱连接也可以用钢板连接，前提是上、下柱位移一致就可以了。如果幕墙立柱是双跨梁结构模型，长短跨之比不应小于1/10，目前有些审图中心的审查员把长短跨比控制在0.15，如果层间结构梁高度不足，则跨距比很难达到0.15的比例，这个问题后期可以与审查人员沟通解决。

2.2幕墙后锚固处理

幕墙后锚固处理主要体现在锚栓形式上的选用，目前较普遍的锚栓选择上主要有化学锚栓与金属膨胀锚栓。两种锚栓目前尚不能说哪种好哪种不好，只能说它们承载原理有些区别。化学锚栓因无膨胀应力的锚固可以实现较小的边间距， 其锚固原理主要是化学粘结力及锁键力来承受外界荷载；膨胀锚栓主要是通过膨胀片与混凝土间的摩擦力或对混凝土的压力，产生承载能力来承受外界拉力荷载。不论哪种锚栓，其承载力设计值不应大于其极限承载力的50%，且不宜在与化学锚栓接触的连接件上进行焊接操作。

2.3幕墙用预埋件设计

预埋件是用于固定幕墙支承结构的主要受力构件，因此预埋件的质量尤其重要。预埋件由锚板和锚筋组成。常用的幕墙预埋件有平板形和槽形两种。预埋件的锚板宜采用Q235B的钢材，表面作热浸镀锌防腐处理，锌膜厚度应大于40um。锚筋应采用I级或Ⅱ级钢筋，目前普遍采用的是Ⅱ热轧螺纹钢筋，锚筋不得采用冷加工钢筋。在预埋件加工时，锚板与锚筋是采用塞焊还是T形焊并没有强制性规定，本人认为焊接方式最好采用坡口塞焊，这样质量才比较可靠。不过，当锚筋直径大于20mm时，JGJ102-2003规范要求宜采用穿孔塞焊。

3节能型建筑物外墙围护设计

节能型建筑物的外墙围护设计对于我国的建筑行业能够完成国家所规定的节能减排的目标，对我国经济能够平稳，持续发展有很重要的作用。节能型建筑幕墙设计的原则主要有：科学性，综合的考虑幕墙的款式与窗墙的面积比等构造；经济性，建筑幕墙只是建筑节能的一部分，要实现经济与节能同步；适用性，根据项目的环境等因素，按照相关规定的要求及国家的有关政策，正确处理好低能耗及舒适的关系。

节能型建筑幕墙工作复杂而艰巨，它涉及的面非常的广，因此对于节能型建筑幕墙在我国的普及还是很有难度的。无疑，节能型建筑必定要付出比一般的建筑更多的精力与更高的价格。所以，一般的企业比起节能型建筑来说，更愿意选择的当然是一般的建筑，虽然我们可以看到国家已经相应的出台了一些基本的要求和对策，但是，这些对策的力度远远不能解决这希望问题。国家可以出台一些更为严密，精细的新建筑要求，再加上一定的鼓励政策，先公后私，这样，节能型建筑将必然会得到极大的推广与支持。我们必须有计划，有系统的推广节能型建筑的建造。相对于居民住宅等较为难改造的建筑来说，我们可以先考虑商场等公共建筑。当然，在这个推广过程中，关于节能型建筑的相关法律也要跟上，例如节能产品的技术标准，产品标准等等。其次，法律的执行也要相应的加大力度。最后，为了更好的在全国范围内推广节能建筑，配套的节能产品，节能材料等，尤其是最为关键的节能技术都要得到国家的大力肯定与支持。总而言之，节能型建筑幕墙设计需要幕墙设计师与室内设计师及暖通工程师的相互协商，在节能上达到统一的标准。做好节能型建筑幕墙工作需要我国的各级政府及相关的部门进行紧密的合作，那么我国的节能就能很快的实现。

4结束语

只有实行全面的建筑节能计划，能源的节约与合理利用才能从根本上得到解决，另一方面，我国由于经济快速发展而带来的环境与能源问题才能得到缓解，我国的经济才能得到可持续发展，这样，我国的科学发展观才能更有力的贯彻在企业行动中，国民幸福程度才能提高。

参考文献：

[1]马莹华.对节能型建筑幕墙设计及其未来发展的探讨[J].2012

[2]刘尧.节能型建筑玻璃幕墙施工法的研究及应用[J].2012（10）