建筑幕墙工程中节能技术的应用

姚国峰 山西八建集团有限公司

1 前言

近年来随着时代的发展和社会的进步，我国社会经济得到了相对稳定的发展，建筑行业也发展飞速，建筑规模和数量日益增长。但时代的发展为建筑行业带来全新发展机遇的同时，能源浪费和环境污染问题也愈发严重。在现代建筑工程施工过程中，幕墙的利用率很高，但在使用过程中也引发光污染等问题。因此为了更好地贯彻落实国家可持续发展理念，节能技术在建筑幕墙工程中的合理应用已经成为必然，对建筑幕墙工程中节能技术应用的研究和讨论也是十分必要的，对于城市环境保护和未来发展建设具有重要意义。

2 新型节能技术概述

新型绿色节能技术就是在建筑工程中，通过对水资源、土地资源、施工材料等资源的节约利用，达到保护环境、节约资源，贯彻国家节能环保理念的基本目标，进而保障建筑的基本性能，为人们提供舒适健康的生活环境。可以说新型绿色节能技术的应用是国家实行可持续发展政策的基本手段，然而要想保证新型绿色节能建筑工程技术的应用达到理想效果，首先要确保绿色环保技术符合人们的环保意识，其次新型绿色节能技术中绿色环保理念要从我国基本国情出发，根据我国各区域发展情况和地理环境的差异性合理应用绿色节能技术[1]，然后在经济条件允许的前提下在建筑工程中使用最新的环保技术、环保材料，并将率先投入使用的绿色建筑工程项目视为标准模范大力宣传推广。同时合理利用现有资源，鼓励在建筑工程中应用太阳能等可再生环保资源。经过大量的实践应用后总结技术应用过程中遇到的问题，再从解决问题入手对新型绿色节能技术进行改良优化，确保其达到最佳应用效果。

3 节能环保幕墙建设

3.1 节能环保幕墙建设的重要性

随着时代的发展和社会的进步，我国经济飞速发展，建筑行业也同时崛起，建筑数量和建筑规模逐年增加。

以往传统的建筑工程技术在应用过程中存在大量的资源浪费现象，同时还对周边自然生态环境带来严重破坏，出现环境污染问题。根据实际调查显示，全球大概有50%以上的能源和资源用在了建筑领域，造成大量能源消耗和资源浪费。同时建筑引发的空气、光、声、电磁等环境污染占据了环境污染总量的三分之一，建筑垃圾占据人类活动产生垃圾总数的百分之四十，对自然生态环境造成严重破坏。尤其随着我国城镇化、工业化进程的加快及人们生活水平的提高，人们对于道路、住宅、地下工程、公共设施的质量要求越来越高，因此所消耗的资源和能源也随之增加。但我国煤炭、石油等资源储量日渐匮乏，因此供不应求的状况产生了无法调和的矛盾[2]。而我国对于节能技术的探索还处于初级阶段，根据实际调查研究发现，我国近五百亿平方米的建筑中，节能建筑所占比例还不足百分之一，可见节能技术在建筑行业中的应用普及已经迫在眉睫。

幕墙是建筑的重要组成部分，主要由镶嵌板材和结构框架构成，能够对建筑起到保护作用，且具有一定的装饰性。在建筑工程中有近一半以上的能源消耗来自于暖通系统，而暖通系统产生的消耗大部分是由建筑外围护结构也就是建筑幕墙传热导致的。由此可见，若想对建筑工程进行节能优化，首先要解决建筑幕墙的使用问题，因此在建筑幕墙中应用合理的节能技术是十分必要的。如图1为玻璃幕墙贴膜以降低能耗节约资源。

图1 建筑玻璃幕墙贴膜

3.2 建筑幕墙工程节能技术应用目的及原则

当前大部分建筑能源消耗的主要途径就是建筑幕墙热传递消耗了室内热量。建筑幕墙热传递过程比较简单，不同材料的建筑幕墙热传递方式也不同，比如在玻璃幕墙接收到太阳辐射后，热量会通过玻璃缝隙传递到建筑室内。因此若想建筑具有节能环保性质，首先要在其幕墙建设过程中应用合适的节能技术。通过对施工工艺、施工手段的创新，以及对节能环保材料的利用，实现对空气渗透、热传递的有效控制，减少资源浪费。而在建筑幕墙工程中应用节能技术时要遵守一定原则，首先要对所在区域的自然地理环境、气候条件、资源储备状况等信息进行全面调查，并通过对区域社会环境和人文特色的深入分析，结合所在区域建筑实践经验，根据地域特色有针对性地选择合适的节能技术。因地制宜，设置符合当地实际情况的相关绿色建筑评价、设计标准和技术应用规范，选择和区域最匹配的环保材料，高效利用资源，进而达到节能环保的基本目标[3]。

3.3 新型节能幕墙的分类

新型节能幕墙应用的能源主要是太阳能，作为自然界中触手可及的可再生资源，太阳能具有节能、环保等多重优势，在建筑领域拥有极大的应用空间，当前在建筑幕墙工程中的应用主要为太阳光变向照明技术和光电幕墙技术两种。

3.3.1 太阳光变向照明技术

太阳光变向照明技术在建筑幕墙工程中的应用主要体现在对传统遮阳结构的取代，此技术的应用原理是：首先要在建筑幕墙上安装一个光线反射装置，然后借助此装置将室外自然光反射到建筑内的天花板上，再通过天花板将自然光反射到各个生活区域中，为这些区域提供照明。传统建筑的采光是以光柱的形式照射到室内中的，直接入射的强光会在玻璃、电视屏幕等处造成眩光，影响人们的日常生活。和其相比，应用太阳光变向照明技术的采光方式更为柔和，且能够实现光源的均匀覆盖，甚至可以照射到房间的各个角落。通过对太阳光变向照明技术的应用，减少了建筑内对人工照明设备的使用，达到了节能减排的基本目的。

3.3.2 光电幕墙

作为新型节能幕墙，光电幕墙具有多功能特性，具有发电、隔音、隔热等多种功能，且安全性较高，还能对建筑本身起到一定的装饰作用。光电幕墙的主要功能是将以往被遮挡的太阳光进行有效利用，结合利用太阳能发电技术，将太阳光转化为电能供人们日常生活使用。此外太阳能光电板本身就可以对传统建筑的玻璃幕墙进行完美替代，因此对于建筑企业来说光电幕墙的应用有效节约了工程建设成本，具有良好的经济性。且由于光电幕墙结构能够成为太阳能发电的主要工作场所，因此光电幕墙还节约了土地资源。由此看来光电幕墙的应用完全满足当下国家对于建筑行业的节能环保要求，对于建筑企业的长足发展起到推进作用。

4 建筑幕墙工程中节能技术的具体应用

随着人们生活水平的提升和审美观念的改变，人们对于建筑形态的要求越来越高，尤其是对于建筑幕墙这种起到一定装饰作用的建筑结构，人们对其美观性及建筑形态提出更多要求。以下为不同类型建筑幕墙工程中涉及到的节能技术应用。

4.1 普通玻璃幕墙的节能技术应用

（1）首先要对所在区域的自然地理环境、气候条件、资源储备状况等信息进行全面调查，并通过对区域社会环境和人文特色的深入分析，结合所在区域建筑实践经验，根据地域特色因地制宜，选择具有较好节能性能的玻璃材料建设建筑玻璃幕墙结构，比如中空Low-E玻璃、中空夹胶Low-E玻璃。

（2）其次要考虑到普通玻璃幕墙的自然通风问题，尤其是人流量大且人员密集的公共建筑，如果外窗开启面积过小会影响到建筑室内自然通风效果。因此在进行幕墙施工设计时，要结合这些因素进行全面综合地考量，要保证室内空气流动，确保建筑室内空气质量满足相关规范标准。

（3）再次要对普通透明玻璃幕墙的热传递性能进行有效控制，降低其传热系数。比如在玻璃幕墙施工过程中应用惰性气体填充、暖边间隔技术等，来提高建筑的节能性。值得注意的是在应用这些技术前，要事先进行科学的成本分析，要对工程建设成本进行合理控制。

（4）最后还要针对提高普通透明玻璃幕墙的气密性采取一定措施，以此防止外界寒冷或炎热空气向建筑内部渗漏。比如在施工过程中应用多个具有良好密封性的开启窗，并结合前期成本分析结果以及建筑形态，通过对单元式幕墙的应用来提高玻璃幕墙的气密性[4]。

4.2 全玻璃幕墙的节能技术应用

随着玻璃生产技术的不断提升，玻璃产品日渐多样化，此时全玻璃幕墙也就应运而生。全玻璃幕墙具有极强的美观性，能够让建筑呈现透明、晶莹的形态。对于全玻璃幕墙的节能技术应用主要体现在玻璃材料的选择上，通常会根据玻璃材料的不同将其分为单片或夹胶面层全玻璃幕墙，以及中空面层全玻璃幕墙。全玻璃幕墙如图2所示。

图2 全玻璃幕墙

4.3 点支撑玻璃幕墙的节能技术应用

（1）首先点支撑玻璃幕墙主要功能是让建筑呈现通透的形态效果，因此通常会使用超白玻璃。在使用此种玻璃幕墙时，要提高透明玻璃等材料的热工性能，以此保证玻璃幕墙符合相关标准。

（2）其次在建筑室内安设遮阳帘，达到节能目的。

（3）在建筑工程中使用点支撑玻璃幕墙时要注意尽可能不要在玻璃上开窗，开窗会导致建筑效果大打折扣，因此要使用其他的方式进行室内通风排烟设计。

4.4 双层幕墙的节能技术应用

双层动态幕墙是一种具有双层结构的组合幕墙，主要由外层、内层幕墙和热通道等结构组成，又被称为生态幕墙。建筑中可开启的门窗结构通常位于双层幕墙的内层，能够利用外层幕墙有效避免外界环境对建筑室内的影响。同时双层幕墙内层外层之间所形成的热通道能够巧妙利用太阳能，以及动气热压原理完成室内的通风和保温。此外双层幕墙在采光方面也有显著优势，能够根据用户实际需求对室内光线进行调整，改善室内光照环境[5]。如图3为双层幕墙节能应用。

图3 双层幕墙结构

4.5 采光顶和金属屋面幕墙的节能技术应用

尤其在炎热的夏季，建筑屋顶会受到强烈的太阳辐射，建筑屋顶使用的透明结构面积越大产生的能耗越多，因此要对建筑采光顶采取一定的节能措施。

（1）首先要采取一定措施降低金属屋面幕墙的传热系数，比如使用中空夹胶Low-E玻璃、局部应用光电玻璃等高性能的玻璃，提高建筑节能性能。对于采光顶则可以通过惰性气体填充、暖边间隔技术等降低其传热系数，以提高建筑的节能性。

（2）金属屋面材料当下被广泛应用于大型公共建筑屋面建设中，对于其节能技术应用方式主要有两种，分别为直立锁边屋面和外加铝板直立锁边屋面。直立锁边方式的优势在于能够根据保温层厚度选择固定座的高度，有效避免保温层被完全压缩，让屋面保温层厚度均衡统一，提升屋面的保温性能。此外金属屋面通常会使用A级防火材料，且固定座下还安设了特制的塑料隔热垫，有效防止冷桥效应发生，为屋面的防冷凝效果提供保障[6]。

5 结束语

综上所述，本文结合实际情况，对当下我国建筑幕墙工程中存在的部分问题进行深入分析，并针对节能技术在我国建筑幕墙工程中的相关应用情况展开详细探讨，经实践证实得出以下结论。在我国节能环保、可持续发展政策背景下，对于建筑幕墙施工技术不仅要能够满足国家政策要求，还要具备足够的美观性和经济性，因此节能技术在建筑幕墙工程中的合理应用已经成为必然，对于在建筑幕墙工程中节能技术应用的研究和讨论也是十分必要的，且仍需要结合实际工程情况进一步对其进行探索。