建筑幕墙的节能结构分析

建筑幕墙的节能结构分析

作者：何晟磊 姚亮

来源：《建筑与装饰》2019年第13期

摘 要 随着社会的发展，人们除了对美观要求高之外，对建筑的节能要求也越来越高。目前作为一种美感新颖的建筑外墙维护形式的玻璃围墙凸显了现代建筑的显著特征，它在世界范围内愈来愈得到广泛的应用。然而据数据统计，全球的建筑耗能已经占全社会总能源消耗的27.6%，其中大约有一半是与门窗幕墙相关。鉴于此，本文研究国内外一些对节能环保具有较为重要的意义新型材料，并对幕墙技术进行深入探讨。 关键词 建筑幕墙;节能;技术 1 幕墙节能材料的选用 1.1 玻璃的选用

（1）阳光辐射控制玻璃。这类玻璃材料主要是采用改变玻璃的光学特性来实现对太阳能辐射进行选择的技术，该技术能够进行选择性屏蔽一些辐射，从而能够达到异性环保节能效果，主要有光谱选择透过性玻璃和透过率可调玻璃：①光谱选择性透过玻璃，它实际上是Low-E玻璃和热反射玻璃技术的延伸，即通过在玻璃表层覆盖一层特殊性质的材料涂层，这种玻璃材料能够选择不同波长的太阳辐射和热辐射。②透过率可调玻璃，这种类型的玻璃能够伴随环境的变化来改变自身的透过特性，能够实现对太阳辐射能量的控制，进而达到满足节能的要求。这种玻璃根据其改变特性的机理可以分为热致变色玻璃、电致变色玻璃和光致变色玻璃。这三种类型的玻璃中，光和电致变色玻璃已经引起了幕墙行业相关人士的广泛关注，并且得到了一定的应用。在实际生活中，光致变色玻璃的可见光透过率能够是现在75%～25%范围内变化，太阳能辐射的透过率变动能够实现53%～23%范围内变化，电致变色玻璃在短短的五分钟内可以时间可见光透过率67%～10%以及太阳辐射66%～10%的变化。

（2）隔热玻璃。随着技术的发展，一些新型隔热玻璃在中控技术上不斷被研发出来，主要有以下几种：①惰性气体隔热玻璃，这种玻璃是通过往中空玻璃的空腔内注入惰性气体得到的。如今，国外市场上已经出现了充氯气的4mm-8mm-4mm-8mm-4mm三层中空玻璃，该种玻璃是结合Low-E技术形成，它的传热系数达到了0.7W/（m2·K）。②气凝胶隔热玻璃，气凝胶是一种多孔性的硅酸盐凝胶，其体积的95%为空气，这种气凝胶中的气泡比较小，一般小于20mm，因此，具有较好的隔热性能，而且还不会阻挡和折射光线，因为其颗粒远小于可见光波长。然而这种气凝胶物质长时间使用后会出现沉降现象，这也是目前其大范围商业化应用的主要原因[1]。 1.2 铝合金型材选用

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相对而言，铝合金和钢窗框等材料本身的导热系数大，加上其对外窗的传热系数影响较大，需要采用断桥处理。这种断桥处理针对铝合金材料来说有很多种，比如，聚酷胶（PA）断热条和聚氨酷（PU）等等，对于一些对保温性能要求非常高的外窗应考虑选择断桥效果较好的铝型材。

2 幕墙节能技术研究 2.1 幕墙节能体系的选用

（1）双层幕墙技术。近些年来幕墙行业在开发新型的幕墙结构方面取得不少进展，尤其是双层幕墙技术引人关注，它的节能原理可以总结为循环幕墙由一层玻璃幕墙和一层普通开窗墙体或者双层的玻璃幕墙组成，双层都可以进行上下通风口设置。在夏季的时候，可以打开外层的上下通风口，这样在阳光的照射下其中间空气层温度会升高而出现上浮，从而逐渐形成自上而下的空气流，最终可以达到降低内层表面温度的目的。在冬季时，把外层的通风口关闭，打开内层的通风口，这样夹层中的空气就会在阳光的照射下不断升高，从而逐渐形成一个小温室，这样能够有效地提高内层玻璃温度，造成室内气体循环，从而慢慢提升室内温度，较少热负荷的要求。与单层玻璃幕墙相比，双层的玻璃幕墙可以节约42%～52%的能源，同时制冷时可以节约能源38%～60%。

（2）节能百叶技术。相对于传统的百叶遮阳技术而言，节能的百叶是对其进行的有效地改进，传统的建筑中百叶要么悬挂在室内要么悬于室外，室内的百叶不能够高效的控制室内的热量，室外的百叶不能达到循环通风效果，这样对节能效果有非常大的影响。我们知道太阳直射能够对建筑的冷热负荷产生影响，夏季遮阳能够对负荷总价值进行有效控制，冬季的阳光能够进入室内，这样节能百叶能够高效的利用这一特征。 2.2 幕墙节能新技术

（1）太阳光变向照明技术。太阳光变向照明技术取代了传统的遮阳机构，它利用幕墙上的光线反射装置把室外的日光反射到室内的天花板上，再由天花板反射到工作或者生活区域，这样为人们提供照明。这种形势下的光照条件与传统的以“光柱”形式进入室内的太阳光相比，会更为柔和和均匀，从而消除了由直接入射的强烈阳光在电脑或者电视屏幕上造成的眩光，同时还能够改善日光在整个房间甚至建筑物的分布，从而减少照明费用。

（2）光电幕墙。光电幕墙是一种集发电、隔音、隔热和装饰等功能于一身的新型建筑幕墙，此种类型的幕墙集合了太阳能光电技术与幕墙技术，把以前被当作有害因素而屏蔽掉的太阳光，转化为能被人们利用的电能。光电幕墙的意义还体现在它把太阳能发电技术集成到建筑幕墙产品中，不占用专门的土地，而且太阳能光电板也可以替代传统的玻璃等幕墙面板材料，无须重复投资[2]。 3 结束语

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长期以来，人们总是认为幕墙建筑不节能，但是从分析中可以看到，随着科学技术的不断发展，幕墙节能材料和节能系统的不断完善，玻璃幕墙也可以做出符合节能要求的建筑物。幕墙节能，并不是人们想象中的存在技术上的问题，更多的是我们对它的重新认识与合理运用。 参考文献

[1] 龙文志.热通道幕墙及智能幕墙[J].中国建材科技，2001，（5）：28-33. [2] 赵国臣.光电幕墙技术[J].新型建筑材料，2000，（11）：42-44.