节能技术在建筑与幕墙设计中的应用分析

【摘 要】 现代建筑在追求美观与舒适度的同时，应更多的关注如何实现建筑节能的问题。幕墙设计作为建筑设计的一部分，在设计中实现建筑幕墙降低能耗，对于建筑的可持续发展有着重要意义。本文从建筑幕墙的节能设计原则，节能材料的使用，幕墙节能体系构建以及建筑幕墙设计中新能源的利用等方面分析了节能技术在建筑幕墙中的应用。【关键词】 节能技术 建筑幕墙 应用随着社会经济的发展以及科技水平的提高，现代建筑水平也在不断提高，与此同时由于节能减排以及可持续发展的观念深入人心，人们对于环保的要求也日益提高，现代建筑在设计上越来越注重实现节能的问题，如何实现建筑节能，对于建筑设计者来说是一个亟待解决的问题。在建筑设计中通过节能材料的使用与幕墙节能体系的构建是实现建筑节能，并最终实现建筑可持续发展的一个有效途径。一、建筑幕墙节能设计的原则对于建筑幕墙来说，建筑周围的自然环境，例如气候环境、光线、温度、风压等都会对建设幕墙产生影响，因此在设计中应充分考虑这些因素的影响，在对这些环境要素进行了解分析的基础上，结合建筑本身的室内功能、高度与朝向等特点，采取合适的产品与系统技术对室内环境进行调整。进行这个过程，需要对多种因素进行综合考虑，并协调多种关系，例如水密性、气密性与隔声、传热的关系；隔热与得热的关系；通风与热交换的关系；采光与遮阳的关系等，其依据不应该是一个指标状态，因此在进行建筑幕墙节能设计时应坚持：1. 经济性。首先对于一栋建筑来说，建筑的设计者、投资者、施工企业以及其他的参与者，其参与的最终目的都是为了获得经济效益，经济目的是其考虑的首要因素。对于整个建筑工程来说，虽然建筑幕墙只是整个建筑的一部分，而幕墙节能设计也只是建筑设计的一部分，但是要实现建筑的整体节能效果，在进行建筑节能设计时就应该保证建筑各个部位的节能，每一个方面都做好了才能建筑的真正节能，也才能实现建筑节能与经济效益的统一。2. 科学性。在进行建筑幕墙节能设计时，应根据建筑的实际条件出发对各种有关的因素进行综合考虑，保证其性能与功能，实现建筑幕墙节能设计科学化、合理化。3. 适用性。在进行建筑幕墙的节能设计时，应按照国家的节能政策以及地方对于节能建设的详细规划要求，结合建筑的实际条件与建设项目的具体情况，在保证建筑的舒适度与美观不受影响的前提下，实现建筑的节能设计。由于建筑是一项规模较大、用时较长的大型工程，因此在各个阶段，尤其是设计阶段，为达到建筑效果，需要多方协调统一。在进行建筑幕墙节能设计时，幕墙设计时应和幕墙设计师、室内设计师、暖通工程师等进行协商交流，从建筑的实际环境与条件要求出发，综合各种因素，协调各方意见，达到各方在设计上的统一，在保证建筑质量、舒适度与美观的同时，实现建筑的节能降耗，也为建筑的可持续发展提供可能。二、幕墙节能体系的构建1. 光电幕墙。光电幕墙以光电板为基本单元，光电板是将若干光电电池串并联组合出电池阵列，把电池阵列放在两层玻璃中再用铸膜树脂加热规定而成，将导线与接线盒接在光电板背面，使用这种方法就可以把太阳能转化成电能。2. 双层幕墙技术。与传统的建筑幕墙有着本质的区别，双层幕墙是相对特殊的一种幕墙系统，是由外层幕墙、内层幕墙、通风装置以及遮阳系统组成，在外层幕墙与内层幕墙之间有一个空气缓冲区。以环保、节能为设计理念，除了传统幕墙的所有功能，双层幕墙在安全性、隔声降噪、合理采光、通风、防尘、与防止结露等方面也有着显著优点。三、建筑幕墙设计中节能材料的使用1. 铝合金型材。在建筑幕墙系统中，铝合金型材不仅发挥着支撑龙骨的作用，对于建筑幕墙节能效果的实现也有很大影响。普通的铝型材，即传统所说的非隔热型材，由于其导热性能良好而成为热的良导体，经由热传导的方式经过型材的热量在总热量中占有较大比重，因此必须进行断桥处理。隔热断桥型的铝合金型材是采用导热系数相对较低的塑料来进行隔断，其隔热原理基于出现一个连续隔热区域，使用隔热条把铝合金结构分成两部分，而隔热条采用聚酰胺尼龙，它的导热系数比铝合金导热系数要小很多，但是力学方面的性能指标与铝合金相比不相上下，可以避免因热膨胀引发的冷缩作用导致铝型材与隔热条出现脱落，可以承受风压、垂直冲击力以及长期的压力，同时还可以经受极端的热处理，采用滚压方式和铝型材结合之后，再进行表面处理或阳极氧化处理，其节能效果非常好。2. 节能玻璃。对于一般的建筑幕墙来说，玻璃面积在整体立面中占有较大的比重，进行热交换的面积比较大，因此，玻璃的使用是建筑幕墙实现节能的关键。对节能玻璃进行选择时，应该按照玻璃的位置来确定玻璃的品种，处于向阳面且日照时间较长的玻璃应该尽量减少进入室内的太阳能，从而较小空调的降温压力，因此最好选用吸热玻璃或热反射玻璃以及由吸热玻璃或热反射玻璃所构成的中空玻璃。而对于背阳面或者寒冷地区来说，在选择玻璃时应该以控制热传到功能为主，尽可能选用低辐射玻璃构成的中空玻璃。目前常用的节能玻璃有真空玻璃、中空玻璃、夹层玻璃、低辐射玻璃以及阳光控制镀膜玻璃等。四、幕墙节能新技术太阳能作为随处可见的一种能源，拥有无限的潜在利用价值。在建筑幕墙设计中利用太阳光向进行照明，在降低使用成本的同时，对建筑节能的实现也有着重要的意义。对于太阳光变向照明技术来说，它一改传统的遮阳机构方式，利用幕墙上的光线反射装置将室外日光反射在室内天花板上，天花板再将其反射到生活或者工作区域，来为人们的生活和工作进行服务。同时这样的照明条件与传统的使用“光柱”方式进入照明区域的太阳光相比要更加均匀柔和，避免了直接进入室内的强光在电视屏幕上或者电脑上造成的刺激，同时也改善了阳光在室内甚至是建筑物的整体分布，可以分布到每个边角区域，降低照明的费用。总结建筑幕墙节能设计主要是通过节能幕墙节能材料的选择、构建幕墙节能体系，减少建筑物在使用中的能量消耗从而拥有良好的光线与温度环境。随着科技的发展与新型节能材料的出现，设计者在进行建筑幕墙设计时应结合建筑的各种环境要素，合理利用新型节能材料，实现建筑幕墙的节能设计。参考文献[1] 刘定嘉.建筑设计中的幕墙节能设计[J].科技风，2009（17）.[2] 宋德萱.节能建筑设计与技术[M].上海：同济大学出版社，2003.[3] 张宝鹏，刘洪军.现代幕墙设计对于节能技术的要求与未来发展趋势[J].重庆建筑学报，2006（8）.[4] 王振强.浅析建筑玻璃幕墙及窗的节能措施[J].中国高新技术企业，2009（11）.[5] 郑鹭龙.新技术和新材料在建筑设计中的应用[J].科技致富向导，2011（27）.