探索节能理念在现代幕墙设计中的应用

摘要：随着我国经济的发展和社会的进步，建筑市场也逐渐繁荣起来。建筑节能成为我国建筑行业非常关注的问题。在现代建筑设计中，应将节能理念应用到建筑设计中。幕墙设计作为建筑设计的重要环节，不仅对建筑物的整体美观有重要影响，对建筑节能也有重要的作用。

关键词：幕墙设计；节能理念；应用

中图分类号：TE08文献标识码： A

引言

当建筑节能成为节能工作中的一项重点内容时，建筑行业的一举一动都将受到节能环保人士的密切关注。对我国建筑行业来说，为了响应“绿色建筑”这一国际号召，建筑业内人士在建筑的设计、施工以及使用全过程中，都将绿色、节能理念考虑入内，以期做到建筑节能的全方位实现。建筑节能设计中，幕墙设计是需要重点抢抓的一项内容。

一、现代幕墙设计的基本要求

1、注重幕墙整体坚固性的设计

对于建筑幕墙项目，合理科学的幕墙牢固性设计可以有效防止灾害的发生，保障居民和使用者的财产和生命安全，降低经济损失。在地震、风荷载等自然作用下，幕墙可能会发生不同程度的损坏，严重影响建筑物的使用价值和功能。所以，在现代幕墙设计中，绝对不能忽视幕墙的整体坚固性。设计者必须重视幕墙整体坚固性设计，提高幕墙的整体性能。最近几年，建筑幕墙的建设主要是金属幕墙和玻璃幕墙，这两种幕墙的材料伸缩性都很大，并且自身重力都比较小，但是其牢固性不是很高。其中，钢筋混凝土幕墙所选材料都通常具有一定的脆性，从而造成其变形能力小，很容易受到外界压力的破环，这一点应该引起广大幕墙设计者的注意。幕墙的整体坚固性是幕墙设计中的重要技术问题，现代幕墙的设计者必须要综合考虑幕墙建筑材料的特性，有针对性地结合载重能力的不同的特点，对幕墙进行科学合理的设计，保证幕墙的牢固性。

2、保证幕墙的整体美观效果

现代幕墙设计的基本要求就是实现幕墙整体的美观效果。当前科学技术迅猛发展，对建筑工程整体设计理念也提出了更高的要求，与此同时，幕墙整体美观效果的标准也有了提升。幕墙是建筑物的主体结构，同时也具有一定修饰作用，可以美化建筑物。所以，在现代幕墙设计时，相关设计者一定要注重节能理论的应用，注意全面应用现代美学和建筑学科的知识，进而提高幕墙的强度和耐用性，保证幕墙的整体美观，真正地发挥幕墙的价值。

二、节能理念在现代幕墙设计中的应用探析

1、采用双层幕墙

在现代幕墙设计中，双层幕墙逐渐成为节能的重要方法。双层幕墙指的是在一个单层幕墙上，增加了一个双层幕墙，在这两个幕墙中间会形成一个空间，在空间上下断处安装进风设施和排风设施，从而形成了热通道，因而也可称之为热通道幕墙。通过夹层设计，双层幕墙的保温性能大大提高，还兼具遮阳构建，因而不仅能够遮阳，还保护了建筑物的美观。在双层幕墙的发展基础上，双层通风幕墙也逐步发展起来，可以分为敞开式外循环和封闭式内循环的双层通风幕墙。前者在外层的幕墙内，安装了进风口及出风口，节能的效果非常好；后者在内层幕墙内，安装了进风口及出风口，以电机来强制抽风，空气的流通完全依靠内循环来完成，节能的效果比前者稍逊一筹。

2、保温隔热材料的选择

（1）增加隔热型材的采用，降低型材的k值，措施为：增加隔热条的长度，隔热条之间的空隙注入隔热材料，在热工分析的等温线上增加胶条，增多封闭腔体，减少气体流通传热，提高气密水密性等。在设计中，应考虑到老化、潮湿等对材料性能的不利影响。保温隔热材料在幕墙节点处紧密拼接。

（2）玻璃一般采用中空单层Low-E玻璃、双银Low-E，三银Low-E等配置，Low-E玻璃由于镀覆的膜很薄，它对短波辐射是基本透明的，使紫外线和可见光基本通过，而对长波红外线辐射是不透明的。在冬季，能保持室内热能，使其难以向外散发，在夏季，将室外高温散发出的大量热辐射反射回去，使其难以进入室内，做到“冬暖夏凉”。近年来，在中空玻璃领域，暖边技术也不断发展起来，热量在通过玻璃板的方式一般为辐射和导热，中空玻璃的隔热能力主要是因为空气层。在空气层中，填充惰性气体能够有效降低玻璃的热阻。同时，三层玻璃双中空配置，能够实现自然对流，在气温较高时，窗户温度低于室内温度。紧挨窗户的气体迅速冷却，温度下降。在气温较低时，玻璃温热能减少自然对流，从而形成较大程度的热舒适，能有效降低K值。

（3）金属板、石材幕墙后有建筑墙体，k值容易实现0.35～0.45。降低k值的一般措施是增加保温层厚度。

3、幕墙遮阳系统设计

增加玻璃的遮阳系数sc的控制。不同的窗墙比不同的遮阳系数，选用遮阳系数低的玻璃。在幕墙这样设计中，可以采取以下方法：水平遮阳、垂直遮阳、格栅式遮阳、挡板式遮阳四种。

（1）水平遮阳是常见的遮阳方式，能够遮挡住从窗户上方、高度角大的方向投射来的阳光。水平遮阳一般分布在南向或接近南向窗口的地方才能形成理想阴影区。同时，水平遮阳设计中，在位置和宽度上应遮挡住夏季的阳光，也要让冬天的阳光进入到室内。

（2）在垂直遮阳设计中，由于太阳方向角对遮阳效果有很大的影响，因此，垂直遮阳在高度角较低时的遮阳效果较好，但对于窗口正上方的阳光，或者是日出日落时候的阳光，垂直遮阳的效果并不理想。从这里可以得知，垂直遮阳的方法只适用于西北、东北地区，最南面建筑不适用。

（3）格栅式遮阳是水平遮阳、垂直遮阳的结合，能够包括两种遮阳方式的优点，能够对各个朝向、高度角的阳光都能进行有效阻隔，且进入室内的光线也比较均匀，非常适用于西南向、东南向范围内方位遮阳。

（4）挡板式遮阳能够阻挡高度角小的阳光，主要适用于阳光比较强烈的地区或是东西向窗口。其弱点是与通风阻挡和对视线非常严重，一般不能用于固定式建筑构件，对一些方便拆卸和可活动建筑构件的遮阳效果较好。

4、幕墙密封系统设计

（1）干式密封主要采用胶条，应用在单元式幕墙、小单元式幕墙上。主要成分是三元乙丙，一般30%左右，随气候条件变化而调整其含量、配方。1m2幕墙所用的密封胶不多，一支300mL胶能够满足胶缝0.8cm。通常计算胶用量，就应先求出总胶缝长度，乘以宽度就等于平方数，最后计算出胶的用量。现场施工设计也不需要太精准的计算用量，只要满足现场施工需要，控制进场胶量即可。

（2）湿式密封主要采用硅酮耐候密封胶，组角胶、带胶打钉，主要应用在框架式幕墙及单元式幕墙的工厂加工组装阶段。硅酮耐候胶具有耐污染、耐紫外线照射、耐候性、耐水性等特征，主要是用于幕墙材料之间，通过密封嵌缝来保证材料的气密性。硅酮耐候胶在高温时不流淌，在低温时的弹性也比较好，因此是一种性能较好的密封材料。

5、精细生产施工

在幕墙设计和施工过程中，应重视施工质量，主要着眼点放在玻璃的质量控制、组装的质量控制、安装的质量控制三个方面，减少缝隙，贯彻设计意图，确保实际k值相比理论k值不打折。在玻璃的质量控制方面，应选择质量合格的玻璃材料，在主体结构、预埋件施工、隐框架结构施工方面应特别注意。在组装的质量控制方面，应检查各组成构件的质量，清除焊接接头的颗粒和灰尘。在安装的质量控制方面，其步骤如下：基层处理校核施工放线检查骨架安装的质量调整幕墙骨架的方向密封。

结束语

综上所述，幕墙是建筑物墙体的保护结构，在建筑物中发挥着重要作用。因此，现代幕墙的设计者，一定要综合考虑幕墙使用的适应性，不断开发新的幕墙节能材料，尽最大可能降低能源消耗，完善节能系统，合理运用各种能源。除此之外，国家也应该多颁布相关的节能降耗的法规政策，大力推广节能理念在现代幕墙设计中的应用，进而实施可持续发展战略，真正实现建筑物的整体美观效果。

参考文献

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[2]潘冬.节能理念在现代幕墙设计中的应用[J].科学之友，2010.

[3]肖艳，周冶.节能理念在现代幕墙设计中的应用[J].中华民居，2011.