张 曦
(重庆悉境建筑设计事务所,重庆 600010)
随着我国社会的不断发展,各项资源消耗量不断增加,环保节能工作也得到了更多重视。建筑行业一直是支撑我国经济发展的核心行业之一,而在建筑市场规模持续扩大的背景之下,建筑耗能所导致的资源浪费、环境污染等问题也逐渐凸显了出来,若不能在建筑设计阶段及施工阶段对此类问题进行预防,那么建筑使用过程中必然会因为高能耗而引发各类环保问题,导致我国环境及资源利用情况受到影响。为了从根本上避免这一类问题,灵活地将“节能型建筑”这一理念利用起来是非常有必要的,因此本文主要对节能型建筑幕墙对应的设计办法和发展方向进行研究,以期能为相关建设单位及设计人员提供理论上的参考。
首先,节能型幕墙应用范围更广。以我国北方区域为例,这些地区的建筑大都具备较高的取暖需求,而节能型幕墙自身具备较好的保温效果,能有效降低空调及暖气等的使
用率,最终达到减少建筑能耗的目的。
其次,节能型幕墙能直接作为一种节能设施。以隔热幕墙为例,这一类幕墙的应用主要是为了降低建筑内对空调的应用频率,而通过对隔热材料以及幕墙节点等的选择,建筑内的温度将能得到有效降低,即使在外界温度较高的情况下,建筑内部也能保持一定的舒适度。
隔热玻璃是现阶段建筑幕墙设计过程中最为常用的材料之一,以气凝胶隔热玻璃为例,气凝胶自身属于一种多孔性硅酸盐凝胶,体积的95%都是空气,通过这一材料内部细小的气泡,外界热量将能得到很好地隔绝。
部分玻璃能对阳光辐射进行调节或控制,进而达到自动调节建筑室内温度的目的。以光谱选择透过性玻璃为例,通过在玻璃表面覆盖一层或几层特殊材料,实现对不同波长太阳辐射透过率的调整,室内温度自然能得到有效控制。也就是说,利用这一材料完成建筑幕墙的设计,建设单位将能自主地根据地域特点等利用幕墙隔热或增加采光。
结合上文中的内容,对节能材料的选择将直接影响到节能型建筑幕墙所体现出的节能性,因此,相关设计人员首先要做的就是保障幕墙材料选择的合理性。设计人员应能针对当地地域特点进行深入分析,了解当地建筑在保温、采光等方面的需求,进而在此基础上选择具备不同功能的节能玻璃。其次,设计人员应针对建筑自身的特点进行考量。建筑所处位置、是否属于普通住宅等都会对其能源消耗情况及设计需求等产生一定影响,因此,设计人员应进入到建筑施工现场进行考察,分析周边建筑排布情况,在此基础上确定幕墙材料。
玻璃幕墙热工设计的规范性决定着其自身能否在隔热、保温等方面达到预期,因此,必须保障玻璃幕墙热工设计的科学性及合理性。
(1)明确玻璃幕墙的传热方式以及各类热工性能参数。在了解这些内容的基础之上,设计人员将能更好地根据不同材料的特点确定幕墙设计方案,避免完全照搬现有方案导致幕墙的节能效果受到影响。
(2)分类完成玻璃幕墙的热工设计。现阶段常见的热通道玻璃幕墙主要包含敞开式外循环双层玻璃幕墙及封闭式内循环通风玻璃幕墙两种,显然,这两种玻璃幕墙在结构、传热方式等方面都存在着明显的差异,设计人员则应结合这些内容完成热工设计工作,以此来确保不同的幕墙结构都能最大化地发挥出预期效用。
除了幕墙结构设计、材料选择等过程之外,气密性同样会直接影响到节能型幕墙的具体性能,设计人员可以结合以下内容来完成幕墙气密性设计工作:
(1)选择在质量、环保性上都能达到要求的密封材料。以硅酮耐候密封胶为例,这一材料具备非常强的耐紫外线照射、耐水性等特点,同时能有效避免外界污染的影响,通过这一材料在节能型幕墙中的应用,幕墙整体将能更好地避免空气渗透,保障建筑内温度。
(2)重视密封嵌缝工作。密封材料主要作用于型材与建筑幕墙之间,而若这些材料在密封性上达不到要求或相关人员不能依照规范做好密封嵌缝工作,那么幕墙整体的性能必然会大打折扣。为了解决这样的问题,设计人员应在设计阶段就结合幕墙结构、玻璃种类等明确密封材料及嵌缝施工流程等内容,以此来避免这一因素对玻璃幕墙节能性的影响。
某一材料是否可回收再利用是衡量其环保性能的主要因素,而对于本文所讨论的问题来说,相关研究人员应进一步针对各类环保节能材料在节能型建筑幕墙中的应用进行研究,从建筑成本上进行控制。同时,在这些材料的作用之下,建筑整体自然能更好地在环保性能、节能性能等方面满足要求。
节能型建筑幕墙在我国主要用于供暖、采光等方面,部分建筑中的幕墙则只起到装饰作用,针对这样的状况来说,研究人员应针对多功能节能型幕墙进行研究,通过这一类幕墙来将多种功能集成起来,从根本上降低建筑建设成本、提升建筑环保性能。举例来说,相关人员可以针对应用节能幕墙改善建筑内空气质量做进一步研究,通过相关过滤型材料的应用来达到过滤室外空气有害物质的目的,进而保障建筑内住户的身体健康。
随着计算机技术、网络技术等的不断发展,建筑幕墙的功能将更加多样化,在未来的发展过程中,建筑幕墙将成为一个完整的智能控制体系。通过智能型节能幕墙的应用,用户将能自主地对幕墙透视效果、隔音效果等进行调节,进而更好应对建筑不同的应用场景。显然,在未来的发展过程中,具备足够的智能化水平及自动化水平的节能型幕墙将成为主流,这一类幕墙可以主动依据不同需求及外界环境等调整各项参数,智控制室内温度、湿度。在这样的背景之下,空调、照明等电器设备所产生的能耗将能得到有效制约,进而更好地在节能性上满足我国社会发展需求,保障建筑自身的可持续发展。
综上所述,本文针对节能型建筑幕墙的优势进行了简单介绍,进而在此基础上分析了这一类幕墙设计过程中常用的几种节能材料,并从材料选择、热工设计、气密性设计等几方面对节能型幕墙对应的设计思路做了深入分析,最后则介绍了智能型节能幕墙、多功能节能型幕墙等内容,为这一类节能设施后续的发展提供了方向。在后续发展过程中,相关建设单位应能进一步将节能型建筑幕墙的设计工作重视起来,并通过各类新型材料及设计办法的应用来保障这一设施能在节能性上满足要求,在降低建筑能耗的同时保障室内舒适度,为业主创造一个良好的居住环境。