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绿色节能技术在公共建筑幕墙设计中的应用郭烨

发表时间：2020/9/27 来源：《基层建设》2020年第17期作者：李明刚朱勇郭烨

[导读] 摘要：建筑工程规模扩大的同时建筑的复杂程度也不断增加，因此在建筑的过程中投入的人力、资金、设备等都是巨大的，如果建筑设计中出现问题很容易引起资源浪费，所以在绿色节能的理念下，当前的建筑基本上都遵循节能降耗的原则。

        中国建筑第八工程局有限公司甘肃兰州 730000
        摘要：建筑工程规模扩大的同时建筑的复杂程度也不断增加，因此在建筑的过程中投入的人力、资金、设备等都是巨大的，如果建筑设计中出现问题很容易引起资源浪费，所以在绿色节能的理念下，当前的建筑基本上都遵循节能降耗的原则。对于其中存在的设计与选材上，都需要科学的设计，降低其中存在的误差，保证幕墙设计的建筑质量。
        关键词：绿色节能技术；公共建筑；幕墙设计；应用
        甘肃省妇女儿童医疗综合体项目，总建筑面积383420平方米，主要有甘肃省儿童医学中心西院11层、甘肃省妇幼保健院西院20层、国际医疗部20层、安宁新城医院22层、门急诊楼4层、科教楼5层、单身宿舍楼6层、多功能报告厅1层和部分配套建筑，地下2层，钢筋混凝土框架结构。
        幕墙结构安全等级：二级；抗震设防烈度8度；幕墙使用年限25年。
        本工程外墙装饰项目主要包含：石材幕墙、铝单板幕墙、玻璃幕墙、铝合金门窗、首层玻璃幕墙、玻璃雨棚、铝单板雨棚等。
        1节能幕墙的设计原则
        建筑设计者在设计前期如果一旦决定采用幕墙因素的话，就要结合当地的气候以及相关的湿度温度等，具体设计出适合该建筑的幕墙。如果要采用节能技术，那么对于前期的准备工作要求是非常严格的，前期相关的设计工作者应该着重考虑该建筑的朝向、高度以及具体的设计是如何布局的，根据这些情况再结合所采用的材料，设计方案一定要合乎每一个情况，避免后续发生一些不必要的麻烦，因为如果建筑物因为一贯的采用节能材料而忽略了安全质量的话，那么造成的建筑安全问题也是非常严重的，它将成为后续的主要问题。其次，在建筑设计的过程当中，与建筑设计师的沟通也是非常重要的，只有设计出合乎满意的产品才能达到满意的效果，进而最大程度上起到节能的作用。
        2节能幕墙设计现状
        公共设施的种类非常丰富，每种设施的功能、用途以及体量都存在着不同，而且公共设施内部的人流量大，室内人员对于建筑都会产生一定的影响。就当前的公共设施幕墙设计工作来说，还存在着以下几个突出的问题:（1）由于幕墙的采光以及隔热特性的影响，公共设施的室内空间必须要保持足够的照明，因此开灯的时间很长，此外为了调节室内的温度，中央空调设备也要进行长时间的工作，造成了能源的大量浪费。（2）幕墙部件的密闭性比较差，对于灰尘无法做到有效的阻挡，为了保证公共设施内部环境的整洁需要投入大量的人力物力来进行清理工作。（3）玻璃幕墙与LED幕墙的使用，前者会造成太阳光的反射，而后者在夜晚的时候会发出强光，这就造成了严重的光污染，影响到居民的正常生活。（4）大多数的幕墙都是密封的，其结果就是令公共设施室内的空气得不到流通，人们处于这样的环境中对于健康会造成一定的影响，而室内通风工作不仅需要投入大量的物力财力，还需要大量的时间，维护成本高。
        3公共建筑幕墙设计中节能技术具体应用
        3.1遮阳技术
        遮阳技术在幕墙建筑中是非常关键的技术，遮阳技术是一种围护结构的比值，在具备遮阳措施与不具备遮阳措施之间的一种太阳辐射热量之间的比值。一般的遮阳技术有三种，百叶遮阳技术、垂直式遮阳技术、水平式遮阳技术，在不同遮阳技术的选择上根据用户类型和建筑的实际情况选择。比如幕墙垂直式遮阳技术为了遮挡组阳光，往往在玻璃前设计出凸出板来对斜射的阳光进行有效的阻挡。

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        3.2节能材料
        绿色节能技术在公共建筑幕墙设计中的应用需要使用大量的绿色节能材料，在设计中需要考虑到不同技能材料的使用。（1）节能材料，比如幕墙建筑中的玻璃使用，玻璃使用按照常规可以划分为双层玻璃与单层玻璃，玻璃的使用本质上都是为了提高建筑物隔热的效果和确保玻璃具备保温的能力，因此把具备漫反射与惰性的气体填充在幕墙使用的玻璃之内。某些建筑还会使用到吸热玻璃，吸热玻璃主要是为了吸收阳光中的红外线，其原理就是在普通的玻璃中把具备吸热性能的着色剂加入到玻璃之中降低阳光进入到室内的阳光的分量，从而降低空凋能耗的使用。双层玻璃在使用的过程中，双层玻璃的构成是由两层玻璃四周封闭密封完成，而双层玻璃的中间由干燥剂的铝条密封，这种玻璃可以促进采集阳光的热量促进内循环的，同时还可以进行隔热、隔音、防冻、隔霜等特点，可以从根本上降低采暖热量的损失。（2）隔热铝合金型材在公共建筑幕墙中也要非常广泛的使用，隔热铝合金型材是把内外两部分都具备高导热性的金属矿料之间导入导热性能低的隔离物，阻断门窗型材上热量的流失，这种设计在幕墙的设计中是非常寻常的，比如夏季高温的时候就可以有效阻隔室外的高温。
        3.3智能型幕墙的使用
        智能型幕墙由于其高度的灵活性以及强大的拓展功能，在公共设施项目中的使用量也呈现逐年上升趋势，因此对于智能幕墙的节能工作也要给予重视。从总体上来说，比较常见的智能幕墙有双层呼吸式幕墙以及光伏幕墙两种。首先来说双层呼吸幕墙，这种幕墙由内外两层玻璃构成，玻璃之间设置有热通道，借助于专业的幕墙通风开关在空气可以在幕墙中流通，就如同人类呼吸一样，能够将阳光照射时产生的热量带走。此外在幕墙的底部还设计了进风口，顶部设有排风装置，通过这两个装置让幕墙能够抽取室内的废气，让室内空气保持新鲜。再来说光伏幕墙，光伏幕墙的结构是在双层玻璃中间加入太阳能转换装置，将太阳能转化为电能，供建筑物使用。在进行光伏幕墙设计的时候，要充分利用幕墙中的空腔，将太阳能装置所需要的线路进行隐藏处理，避免影响外观。在使用光伏幕墙之后，一方面可以节省传统施工材料的使用量，对于控制成本有着很大的帮助，另一方面这种幕墙并不是反射或者过滤太阳光，而是直接利用太阳光，在降低了屋顶以及墙面温度的同时也为建筑提供了源源不断的能源，提高了太阳能这种清洁能源在供电系统中的比例。
        3.4光电幕墙的应用
        公共建筑幕墙结构绿色节能效果的优化往往还可以借助于更为先进的系统和技术手段，比如光电幕墙就是当前比较有代表性的重要模式。光电幕墙的应用主要就是在传统双层钢化玻璃基础上，内部置入太阳能转换装置，促使其能够较好实现太阳能到电能的转换，进而也就能够在发挥遮阳以及隔热作用的同时，促使其完成更强的节能效益，达到其他幕墙结构无法实现的发电效果。这种新型光电幕墙系统的应用主要依赖于太阳能光电池技术，这也就得益于相应技术的不断创新优化，促使该技术能够形成更为理想的光电转换效率，同时形成较强安全性作用，避免在后续长期应用中产生不良影响。在光电幕墙结构的设计应用中，往往还需要考虑到相应电力线路的合理埋设，需要促使其较好融入整个幕墙结构骨架，在空腔内部进行合理敷设，避免对于幕墙结构外观产生明显影响，力求整体性更强。随着当前光电幕墙相关技术的不断成熟，其能量转化效率同样也越来越高，成为未来推广运用的重要手段。
        结论
        幕墙行业的进步是第二产业发展的重要推动力，特别是在公共设施项目中运用幕墙对于提高项目美观性以及减低成本都具有重要意义。而在节能环保的视域下，如何在幕墙设计过程中利用节能技术就成了幕墙行业发展的一个重要方向，需要从业人员认真对待。
        参考文献：
        [1]张天佑.玻璃幕墙的节能环保技术进展研究[J].建材与装饰，2018(8).
        [2]钱鋆鏐.建筑门窗幕墙设计中的绿色节能技术探讨[J].中国房地产业，2017(15).
        [3]魏俊强，郑丽.简述绿色环保节能幕墙的动态节能技术[J].建材与装饰，2017(39).