高层建筑幕墙工程中节能技术的应用

张淑英

上海迪蒙幕墙工程技术有限公司，上海 200120

1 高层建筑幕墙工程中节能技术应用的重要性

近年来，随着我国经济社会的持续发展，城镇化、现代化水平的不断提升，促进着建筑行业也在持续不断地发展进步。然而，建筑行业作为高能耗的行业之一，虽然对于我国的经济社会发展有很好的促进作用，但是过度的能源消耗和环境破坏依然成为了制约发展的重要因素。据调查显示，目前在我国的建筑面积已达500亿m2，但节能建筑仅占1%。幕墙是高层建筑的外墙围护，没有承重作用，是一种带有装饰效果的轻质墙体，一般由结构框架和镶嵌板材构成。但是幕墙在建筑节能中有很重要的影响，科学合理的选择幕墙材料和设计施工幕墙，都能有效地降低建筑耗能。

2 幕墙工程节能技术设计原则

幕墙工程的设计施工中涉及到的工序较多，从而产生了很多的因素都会对能源消耗的多少产生影响。因此，在幕墙工程中要尽可能综合的全面的考虑，对所有的影响因素都进行节能设计，从而最大程度的降低建筑能耗。节能设计原则主要有两点：（1）契合建筑整体结构原则。节能技术的设计中要考虑到建筑的整体结构，不能一味地追求节能而破坏建筑的整体结构，也不能因此而丧失建筑基本功能；（2）综合考量外界环境原则。节能技术的实际应用效果与外界环境因素有很大的关系，包括温度、湿度、光照强度等，这些也都是幕墙工程施工中需要重点考虑的因素。以上两点原则是幕墙工程节能技术的重点设计原则，对于设计的规范性、科学性和施工的有效性都具有很好的指导效果。也只有将影响节能效果的内外部因素都综合考虑到幕墙工程的设计中，融入到幕墙工程的施工环节中，才能真正实现节能环保的良好效果。

3 幕墙工程中的节能资源

3.1 太阳能

太阳能指的是太阳的热辐射能，具有的显著特点为：可再生性（取之不尽用之不竭）、清洁无污染性、普遍性和强大性。目前太阳能已经成为人类使用的能源中非常重要的一种。太阳能的开发利用技术也在科技的不断进步中，得到了进一步的研究和应用。太阳能转换技术是太阳能利用中非常关键的、核心的技术之一，它将太阳能有效地转换为人们可以日常使用的能源，包括电能、光能、热能等，从而降低了对煤炭等不可再生资源的消耗。利用太阳能转换技术，在幕墙工程中可以实现良好的节能效果，对于建筑行业的可持续发展有着重要意义。

3.2 风能

风能指的是空气在流动中所产生的动能。在我国的建筑行业中，将风能转化为电能是一项极具创新性的技术。同太阳能一样，作为一种重要的、可再生的、清洁的自然资源，对于建筑的节能环保有着良好的效果，对于建筑行业的可持续发展意义重大。另一方面，风能和太阳能又是两种独立的能源，各自有着应用的局限性。因此，将风能和太阳能进行有机的结合，共同构建与完善自然能源转化系统，便可以突破诸多条件的制约，例如，阴雨天不能利用太阳能可以利用风能，无风时不能利用风能可以利用太阳能。通过这种巧妙地结合，进一步实现更好的节能环保效果，对于幕墙工程和建筑整体的能耗降低都有重要的意义。

3.3 地热能

地热能指的是在地壳中抽取的天然热能，进一步通过先进的技术手段将其提取出来并为人们的生产生活所用，同时也能为幕墙工程所用，使得建筑工程的能耗大大降低。地热能与太阳能、风能具有很大的相似性，都是可再生、清洁、重要的自然资源。但是地热能的开发利用与太阳能、风能相比具有更大的困难性，当前需要更多的研究和推广，才能发挥更重要的作用。

4 高层建筑幕墙工程中节能技术的应用

4.1 隔热保温节能技术

在高层建筑的施工中，隔热保温是非常重要的一项内容，并且与能耗有着很大的关系。因此隔热保温节能技术有着重要的现实意义。首先，开缝式石材幕墙施工结构对于幕墙工程隔热保温节能有着良好的效果，它不仅能够满足建筑的质量要求，还能起到很好的隔热保温效果，同时更好地节约了能源。并且，高层建筑墙体潮湿的问题也应引起足够的重视，这需要相关人员科学的分析所用石材和墙体距离。另外，幕墙隔热保温工程的效果和质量很大程度上取决于材料的质量和铺设的质量。一方面需要对隔热保温材料进行严格的质量把控，另一方面要选择科学合理的铺设方法，并与外部实际环境特征相结合，防止外部恶劣环境的影响而造成材料的损坏，而影响隔热保温效果。铺设完成后，还需要进行严格的牢固性和防水性检测。

4.2 玻璃幕墙节能技术

在高层建筑的幕墙工程节能设计中，玻璃幕墙节能技术目前已经得到了较为广泛的应用，并取得了较好的应用效果。玻璃幕墙节能技术指的是利用节能型玻璃幕墙进行高层建筑的幕墙施工。节能型玻璃按照组成的不同又分为几种，主要有以下五种：（1）阳光控制镀膜玻璃。在玻璃表面镀了一层金属化合物的膜，利用这层膜有效地控制了一定波长的光的透过，使得这种玻璃具有了单向透视性，即只能从一面看到另一面。（2）低辐射玻璃。它的显著特点是采光性能强、红外线隔离效果好，因而在节能隔热方面具有更好的作用。（3）中空玻璃。通过将多种玻璃组合在一起，之间进行胶带密封而实现的中间真空的一种玻璃。这种玻璃由于中间真空的特性，因此能够实现更好的隔热、隔音的效果。并且加之其轻巧、节能的诸多优点，已经在高层建筑的幕墙工程中得到了广泛的应用，并取得了良好的效果。（4）夹层玻璃。与中空玻璃具有一定的相似性，都是由多种玻璃组合而成的，区别在于夹层玻璃的多种玻璃之间并不是真空的，而是填充了一种透明的有机物质，这不仅没有降低玻璃的透明度，反而增强了其抗击惯性和冲击性的能力。（5）真空玻璃。这种玻璃目前在高层建筑的幕墙工程中并没有得到广泛的应用，主要是因为其一方面生产工艺较为复杂，另一方面其外观也存在一定的缺陷。

4.3 幕墙照明节能技术

高层建筑中，幕墙照明节能技术的应用需要充分考虑到实际的建筑情况，包括建筑物的高度、形态、特征、功能等，综合考量之后合理选择照明方式的组合，不仅增强建筑物的美观性，也起到良好的节能环保效果。其中，智能控制的LED灯光照明设备是幕墙照明节能技术中非常重要的设备之一，因其节能效果好、美观性强、小而轻、隐蔽性好等诸多优点，已经在高层建筑的幕墙中得到了广泛的应用。

4.4 遮阳板节能技术

在建筑物的设计施工中，尤其是高层建筑，为了有效地避免太阳光线的刺激，就需要幕墙能够起到很好的遮阳效果。这时遮阳板节能技术就发挥了重要的作用。遮阳板节能技术主要是利用遮阳帽来实现遮阳的效果，一方面遮阳效果较好，另一方面也并没有较大的影响建筑的外观，以及建筑内部的通风透气效果。

4.5 自然通风技术

自然通风技术对于建筑物内部的环境舒适性有着重要的影响。因此，在幕墙的设计中需要考虑到幕墙的开启方式，只有合理、有效地开启幕墙，才能实现内部空气的流通性，而达到更加舒适稳定的标准。具体的可以从以下四方面进行分析研究：（1）开窗的效果要实现稳定的空气流速和平衡的通风方式；（2）不科学的开窗方式很可能导致风速过快或过慢，尤其是建筑物的低层，增加了更多的安全隐患；（3）幕墙开启程度的大小直接影响着风速的稳定性和平衡性，因此保证较小的开启程度，对于室内的舒适性有更好的效果；（4）需要不断结合现代社会的发展需求和现代先进技术的发展程度。

4.6 智能控制系统

智能控制系统指的是结合现代化的计算机技术、网络技术等而设计出的对幕墙节能装置实现自动控制的系统。其应用能够更高效地实现节能环保的效果。（1）电动遮阳帘。安装在室内，并与幕墙相连接，由计算机自动控制，也可以进行人工优先控制。（2）双层幕墙的上下电动通风口。冬季关闭、夏季开启，起到保温、除热的效果。

5 结语

在高层建筑的设计施工中，幕墙工程中的节能环保技术对于降低建筑能耗具有重要的意义。一方面加强对新型幕墙材料的研究和推广，另一方面深入对幕墙节能技术的分析和实践，对于我国建筑行业的可持续发展都具有良好的推动作用。