节能型建筑幕墙设计及其未来发展趋势的研究

夏焱

【摘 要】随着社会经济的发展、生活水平的逐渐提高，人们对节能、减排、低碳生活的意识也逐步提高。因此，加强对于能源的节约和控制也成了我们现代社会各项建筑行业的主要发展方面，节能建筑的重要性对于我们的建筑行业的发展来说，都是一个非常重要的部分，节能建筑不同于其他建筑。它有其独特的重要性，现今社会为了提高能源的利用率，缓解我国在经济发展的过程中存在的能源问题，需要对节能型建筑幕墙的设计进行分析，并研究其未来的发展趋势。基于此，本文就节能型建筑幕墙设计及未来发展趋势进行分析与研究。

【关键词】节能型建筑；幕墙设计；发展趋势

一、节能建筑的重要性

我国虽然是一个发展中國家，但我国却拥有世界上大约1/4的人口数量，我国的每个国民在现在或不远的将来都要保证自己的住房问题，这种客观事实就导致我国必然成为一个建筑大国。据统计，我国将来的建筑面积将会达到20亿㎡，相当于目前所有的发达国家将其建筑面积加起来的总和。随着我国全面建成小康社会目标的逐步实现，我国国民对建筑的舒适度、美观度等的要求越来越高，这就导致我国建筑行业对能源的需求越来越大，随着我国经济水平和科技的不断发展，白色家电已经走进了千家万户，冰箱、电视、空调、热水器等已经成为了现代家庭生活的必需品，其中空调作为一种暖通的设备，对能源的消耗量相对于其他的家电来讲是最高的，如果采用节能型建筑设计将会大大的减少家庭对能源的需求量，降低我国建筑行业的能源消耗。目前我国采用节能型建筑的地方非常的少，几乎在我国的建筑市场上是非常少见的。据统计，我国平均每平方米的建筑耗能是相同纬度的发达国家的3倍还要多，因为我国的建筑材料的保温效果非常的差，利用空调或暖气等供给的热量，大约有3/4的热量被散失到空气中浪费掉。在我国接近20亿㎡的建筑面积中，采用节能型建筑的面积还不到1亿㎡。在我国，每年建筑行业消耗的能量占到我国每年消耗的总能量的1/3。能源对于任何一个国家来讲都是非常珍贵的，尤其是对于我国这样的发展中国家，能源显得尤为重要，在建筑耗能消耗上，我国1/3的总耗能的数据显然是不合理的，所以我国必须提高对节能型建筑的重视，尽量减少我国建筑能源的消耗量。

二、节能型建筑幕墙的设计

（一）选择先进的节能玻璃。由于玻璃具有良好的光学性能以及热性能，所以可以在建筑工程施工中选择节能玻璃，目前已经得到广泛应用的玻璃类型主要包括中空玻璃、吸热玻璃、低辐射玻璃等。可以说是一个封闭的空间，再加上空气具有的导热系数非常低，只有玻璃导热系数的3.7%左右，因此其具有极好的隔热性能，在节能方面效果显著。不同的玻璃材质和制作方式的不同也会造成我们对于能源的损耗程度的不同，玻璃的材质直接的影响我们的资源和能源的使用程度，选择好的玻璃材质可以直接的影响我们对于能源的选择，也能在一定的程度上加强我们对节能建筑的把握和选取。当然，对于玻璃的选取区域也会直接的影响我们对于能源的选择，不同区域的玻璃的性能和用处都不同，也就是说，如果所在地域不同，那么对中空玻璃所具有的性能要求也会存在一定的差别。

（二）对隔热幕墙的节点进行合理设计。隔热幕墙在实现节能目的的过程中，需要采用隔热断桥铝型材和中空玻璃，其中隔热断桥铝型材则主要利用隔热条把一个连续的隔热区域当中所包括的铝合金型材有效的划分成两个部分来实现隔热，与此同时，在对隔热幕墙进行设计的过程中，铝合金框所占的面积相对于玻璃面积要小很多，另外还需要对中空玻璃的具体应用情况进行考虑。不同的隔热幕墙的节点选择直接的影响我们对于能源的多少选择，也是我们在节能型建筑行业发展中应该注意的方面，节点的选择要是不能很好的体现我们节能的思想和意识，我们的建筑也就不能达到现今社会的整体发展标准。隔热幕墙本身就是节能的一种设施，可以使我们的能源得到控制，良好的隔热效果可以使得能源得到更长时间的利用和保存，为我们的建筑节能争取更多的能源控制，隔热幕墙的选择是对于建筑节能的一个重要方式，也是主要的方式。

（三）对玻璃幕墙具有的气密性进行合理设计

建筑玻璃幕墙所具有的节能效果同时也会受到玻璃幕墙的气密性影响，通常我们会在幕墙玻璃、型材以及玻璃之间通过利用密封材料进行严格的密封，以此来提高玻璃幕墙具有的气密性。通常情况下所使用的密封材料主要包括橡胶密封条以及硅酮耐候密封胶等。其中橡胶密封条的主要特点包括耐老化、耐紫外线以及耐变形等，所以会在型材和建筑幕墙之间应用较为广泛，二者之间能够形成波浪形，可以有效的避免发生空气渗透现象。此外，硅酮耐候密封胶对污染、紫外线照射等具有良好的耐受性，而且耐候性以及耐水性良好，所以在建筑幕墙玻璃间的密封嵌缝过程中应用较多，可以取得良好的密封效果。

（四）对玻璃幕墙的热工进行合理设计。通常热通道玻璃幕墙包括两种，一种是敞开式外循环双层的通风玻璃幕墙，敞开式外循环双层玻璃幕墙的特点就在于它是一个开放式的幕墙结构，可以很好的保持热的散发性，另外一种则为封闭式内循环双层通风玻璃幕墙。对于我们在实行建筑型节能工程的过程中，首先我们在对玻璃幕墙的热工进行设计的过程中一定要充分了解他的传热方式，掌握其热工性能参数，不同的热工设计会引发出不同的传热机制和传热方式，也会导致不同的节能结果，因此，对于玻璃幕墙的热工设计也已经成为了我们现代社会对于节能式建筑结构的一个重要方面，只有保证我们对于这些细节和内在的充分把握，我们才有可能真正的实现节能式建筑。

三、节能型幕墙的发展趋势

（一）单元组合式建筑幕墙

单元组合式建筑幕墙作为一种新型的结构体系，主要是建立在现代高层以框剪、框筒为代表的结构体系的基础上，将新型围护结构理论和施工工艺有机的结合在了一起。

其基本构件单元主要为各个单元板块组件，将其直接支撑到主体结构上，共同构成具有一定面积的幕墙结构体系；然后将相邻的基本单元组件的立柱与横梁分别相互插接在一起，共同构成组合式网络梁系；另外，在组合式梁柱的插接位置上主要采用了具有一定弹性的密封元件进行封闭，从而有效形成补偿效应。在这当中要注意基本板块单元尺寸一定要大于普通固定网络梁式幕墙采用的分格尺寸。除此之外，还需要在工厂加工预制基本单元组件所需要的饰面材料，在施工现场完成板块单元的组合安装工作。

单元组合式幕墙能够在一定程度上提高建筑幕墙的工厂化程度，节约围护结构的整个施工工期；另外在基本单元的周边通过采用弹性插接组合，进一步提高了幕墙结构所具有的温度以及震动补偿效果，增强了抗冲击能力，消除了由于温差过大而产生的结构位移噪音；除此之外，幕墻基本单元组件都是在工厂内部完成加工和组装的，这就改善了制品表面的质量保护效果。

（二）点支式全玻幕墙

通常我们也把点支式全玻幕墙称为点驳接全玻幕墙。在全玻璃幕墙的发展过程中，点支式全玻幕墙作为一个新的分支，大大改善了过去采用的玻璃肋接全玻璃幕墙以及悬吊式全玻幕墙单调的平面造型，充分展现出了现代玻璃支撑结构所具有的旋律美，真正建立起了围护结构体系的新理念。

点支式全玻幕墙作为一种全景式幕墙，能够让建筑物的内部空间和外部空间相互融合起来，二者之间是通透的，使得环境和空间和谐统一。他可以将玻璃、点驳接以及支撑系统所具有的空间造型魅力充分的展现出来，让景观效果更加轻盈新颖。另外，点支式全玻幕墙的主要构成部分包括玻璃、点驳接件以及支撑结构体系等。

其中玻璃可以采用单片玻璃、中空玻璃以及钢化中空玻璃；点驳接件则可以按照玻璃结构的造型选择合适的形式，通常都会选择铸钢件，并采用电镀的方式将其喷涂到表面上以便于起到防腐的效果；支撑结构一般会选择钢结构以及玻璃肋体系。

结束语

能源对于一个国家的发展和进步是非常重要的一个因素，解决能源问题一是通过开发大量的新型能源用于代替现有的不可再生能源，二是节约能源，提高对能源的利用率，节能型建筑幕墙体现了我国对能源的可持续发展，节约了大量的能源，支持我国建筑行业发展，为缓解我国的能源危机做出贡献。

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