浅议建筑幕墙施工中的绿色低碳技术

刘田

深圳地铁置业集团有限公司 广东 深圳 518000

引言

据不完全统计显示，在所有的社会能耗中，建筑能耗占比高达1/3，这也就意味着，建筑工程在施工建设过程中能源损耗是不容忽略的，尤其在全面发展绿色低碳技术应用的过程中，建筑工程必然首当其冲，现行规范已将建筑碳排放计算作为强制要求，做好自身绿色低碳技术的探究与应用势在必行。而且近年来建筑工程建设需求更是与日俱增，建筑能耗也在不断上涨，面对建设超低能耗、近零能耗建筑的发展需求，建筑物的绿色节能问题成为重点研究对象。尤其其中的门窗和幕墙施工部分，则是绿色低碳技术应用的最佳场景之一。

1 建筑幕墙分类与对比

所谓建筑幕墙，主要是指建筑物中不承受荷载的外围护部分，尤其在现代建筑物中，幕墙发挥外部装饰功能，其能源损耗甚至达到了整个建筑能源需求的20%～50%。就当下建筑物的幕墙主要由支撑结构与面板组成，幕墙往往可以发挥一定的装饰作用，并且具有一定的位移能力。随着科学技术的不断发展，建筑物的幕墙逐渐由笨重型走向轻型，整体品种也呈现出丰富多彩的类别，使得建筑物更是在外表上形成了多元的态势。如常见的石材，陶板，发电玻璃，无机玻璃，金属板等等，建筑幕墙可选用的板材超过60种，具有极高的安全性能及防水性能[1]。

目前，常见的建筑幕墙主要分有6个类别，分别为构件式建筑幕墙，单元式建筑幕墙，全玻璃幕墙，智能型呼吸式幕墙，光伏幕墙等等。每一种建筑幕墙都有其独特的应用价值，但均能不同程度实现绿色节能效果，保证整个幕墙的维护性。近年来多种多样的绿色节能幕墙逐渐在我国建筑工程中得到广泛应用，并且备受青睐，这种高层建筑常用的轻质墙体，已经成为建筑工程绿色节能的重要方向。绿色低碳的建筑幕墙具有诸多优势，是传统幕墙所无法比拟的。首先，传统幕墙在建设过程中，实际上是与外界环境相割裂的，没有将二者进行有机融合，更重要的是传统幕墙没有将自然通风引入其中。而这种新型幕墙则有所不同，借助于自然生态环境融合的理念，能够逐渐减少能源的损耗并形成有机整体。其次，相较于传统幕墙而言，绿色节能幕墙自然能够实现资源的更优化设计，减少能源损耗以达到绿色节能的目标。

2 建筑幕墙施工中绿色低碳技术的重要价值

随着我国建筑产业的快速发展，建筑工程数量与日俱增，这也就意味着建筑工程将会消耗大量的能源物质。产业想要实现可持续发展，就必须要逐步将绿色低碳理念贯彻其中，寻求可替代的能源损耗，最大限度促进建筑行业，朝向健康绿色方向发展。而绿色低碳技术则是促进建筑产业实现绿色建设的关键所在，选择绿色低碳技术，让建筑施工实现能源损耗的最低化，便成为当下建筑产业朝阳发展的重点。而建筑幕墙作为建筑物外层的重要装饰层，占据了极大的能源损耗比例，想要减少建筑能耗就必须做好幕墙的优化与改进，将绿色低碳技术应用于建筑幕墙的施工，必然可有效降低建筑工程的能源问题。此外，在我国城市化发展速度加快的背景下，公共建筑建设需求必然日渐增长，能源损耗也将成为极大的问题。而借助绿色低碳技术，将有效降低城市化发展过程中建筑行业的损耗问题，切实推动我国公共建筑行业的全面发展，进一步获得能源支撑，实现可持续前行[2]。

3 建筑幕墙施工中绿色低碳技术

3.1 光伏幕墙技术

光伏幕墙是建筑幕墙中绿色低碳技术的一种典型应用，顾名思义，光伏幕墙则主要是借助太阳能能源物质来实现能耗降低的目标，利用太阳能可再生能源，进行电能的转化，同时满足建筑物的保温隔热、隔音效果以及外部装饰效果等，如图1所示。光伏幕墙技术的运用是推动现代建筑实现电气化、智能化的关键之一，也是诸多建筑幕墙建设的最佳选择，根据市场需求预计至2025年，国内市场光伏幕墙市场达1500亿。具体来说，幕墙与光伏发电系统同时设计、同时施工和安装并完美结合，幕墙、采光顶、雨棚、玻璃栏杆、遮阳板等部位均可实现与光伏的融合。建筑物选用光伏幕墙，往往需要借助光伏发电芯片来实现能源的转化目标，光伏发电芯片包括单晶硅、多晶硅、碲化镉、钙钛矿、铜铟镓硒等技术路线，现有薄膜光伏发电玻璃量产转换效率14%～17%不等，色彩、图案、透光率均能实现定制，满足光伏幕墙及建筑效果需求。随着时间的延续，依靠光伏发电收入，光伏幕墙的成本可进行逐步回收，甚至在建筑全寿命周期内，出现零甚至负数，也就是在挣钱，这也是光伏幕墙经济性的巨大优势。

图1 光伏幕墙

当然光伏幕墙技术在前期设计过程中，便需要进行多方面的考量以保证光伏幕墙设计的有效性以及实施的可行性。如，光伏幕墙在运用过程中还需要考虑到电缆的布置位置，应尽量隐藏电缆，这样才能保证幕墙整个环境较为整洁美观，同时也会降低危险事件的发生概率；考虑光伏玻璃板块的可拆装设计，方便后期破碎后维保工作；综合考虑光伏汇流及逆变器等设备的放置，既要实现维修更换方便，不占用过多室内空间，又要确保用电安全。总的说来，光伏幕墙技术综合了光伏技术及幕墙技术的优势，是典型的绿色低碳技术应用代表[3]。

3.2 生态幕墙技术

除了光伏幕墙技术以外，建筑幕墙施工还可选用生态幕墙技术，这种施工技术与光伏幕墙技术有一定的区别，根据建筑物的使用功能和使用需求，实现改变建筑生态以及建筑色彩的目的，与建筑生态化的发展息息相关，并且需要建筑专业与幕墙专业加强互动，在前期设计环节结合建筑物的使用功能进行调整，因此将生态幕墙称之为生态建筑的重要组成部分，可改变建筑物原有的生态性能[4]。一般说来，可以将生态幕墙作为不同生态外围护结构的组成部分，以达到建筑物能源损耗降低的目的。此外，生态幕墙技术在施工过程中应用到高新技术同时，还能将生物气候缓冲层作为一项重要成果。与常规绿色低碳技术相比，生态幕墙更注重对生态环境的影响，充分考虑人们对生态环境的诸多需求，利用自然通风天然采光，力求能够借助这一技术来营造健康舒适的生活环境，工作空间等等。尤其在面对我国自然环境可持续发展的目标之中，生态幕墙技术成了发展的重要趋势，也将显著提升建筑产业，绿色节能的社会效益，经济效益，生态效益，值得施工单位深入探讨与应用。

3.3 双层玻璃幕墙技术

双层玻璃幕墙技术是又一种高效的绿色低碳技术之一，在建筑幕墙的应用中能够借助双层结构，组合而成幕墙，最终实现遮阳，进风，出风等一系列效果。双层玻璃幕墙与生态幕墙有一定的类似之处，也是现代科学技术的重要产物。而且这种幕墙技术早在一个世纪之前就已经有欧洲国家开始应用，组建该项绿色节能幕墙技术的深厚底蕴。相较于其他技术而言，该项技术能够进一步加强建筑室内部的通风质量，改善空气水平，发挥自然风的积极影响，并减少了自身能源损耗问题。此外，幕墙中间还存放着遮阳装置，这一装置既可以实现一定的美观，装饰效果，还能在发生气候变化的过程中自身进行调节，结合进出风口的顺序来实现自然风的循环，最终还能达到降低建筑内部温度的目的。另外，双层玻璃幕墙还是双层幕墙的积极价值，将太阳辐射和温度影响而导致的空气热量随空气流动而排出，有效降低机械用电设备工作量，避免能源损耗。而且双层节能幕墙还能逐步发挥烟囱效应，将室内污浊的空气全部排出室外，也能减少室外灰尘的渗入，不仅可以有效发挥节能效应，在绿色低碳方面也尤为突出[5]。

3.4 节能百叶及遮阳技术

建筑幕墙施工建设中节能百叶技术及遮阳技术，也是绿色节能的重要技术类型之一。首先节能百叶技术主要是指在建筑幕墙外部增加百叶，并且借助百叶自身的可调节性来实现室内照明的调节效果，这种技术不仅可以增强建筑物幕墙的美观度，同时还能在一定程度上削弱太阳光照对室内温度的影响，从而达到调节室内温度的目的。其次，遮阳技术则是现代建筑幕墙施工中极其重要的一项技术类型，借助该项技术可以发挥遮阳系统的保温与隔热效能，对建筑物整体的能源损耗影响极大。一般说来，建筑幕墙遮阳技术的运用，往往要考虑到具体的材料和结构，选择合适的建筑幕墙，能最大限度降低太阳光照的影响，同时也能实现调节室内温度的目的，这便是遮阳技术的重要价值所在。而分析当下我国城市内部的建筑建设情况，用到了非常多的遮阳技术，如垂直式遮阳，水平式遮阳以及挡板遮阳等等。其中窗户的中空玻璃内置百叶，可以让建筑实现遮阳、遮光、隐私的精准调节，以及智能化、光感化调节，同时具有隔音、隔热、保洁免维护的优点。严格说来，百叶节能技术也是一种遮阳技术的延伸，无论何种遮阳技术，都必须结合具体的施工建设要求及建设标准合理进行筛选，同时也要考量外部的环境因素，做出最佳选择。

4 建筑幕墙施工中绿色低碳技术应用要点

在上述幕墙施工技术中，想要最大限度达到绿色节能效果，必须做到节能材料的有效筛选，并优先选择通过绿色建材产品认证的材料。市场发展多元且动态化，越来越多的新型节能材料出现在人们的视野之中，而施工单位则应从中选取性价比最高的施工材料类型，如常见的隔热玻璃便是建筑幕墙设计应用中的典型材料，主要以气凝胶隔热玻璃为主，内部95%为空气，这种节能材料能在一定程度上达到隔离热量的作用，从而实现室内温度的调节。除此以外，还可以选择隔热铝合金型材料，作为建筑幕墙施工中绿色低碳技术的基本原料，这种节能材料可以实现导体热传递的主角，从而达到调节室内温度的目标。除了这些典型的节能材料以外，在建筑设计和施工中也在不断增加多元节能材料供施工单位选择，如三银玻璃是节能建设的又一突破点，这种幕墙玻璃，具有较强的美观效果，而且也能实现这样目标。最后也要结合建筑功能选择合适的幕墙型材，无论是明框型材还是全玻璃幕墙等等，均要结合整个建筑工程的建设需求以及当地的环境条件，气候特点等综合进行考量，最终选择合适的幕墙型材。

5 结束语

综上所述，在我国建筑产业不断发展的过程中，绿色节能低碳必然是时代发展的趋势，必须要着重探寻建筑幕墙的绿色施工及应用，提高居住建筑、公共建筑的热工性能。同时，也要逐步将现代科学技术植入建筑工程之中，以最大限度降低能源损耗，加强建筑工程的美观效果，推动建筑行业实现更高质量的发展。