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新型建筑门窗幕墙的节能设计研究

发表时间：2021/7/1 来源：《建筑科技》2021年7月上作者：张东方

[导读] 随着我国建筑行业正在迅猛地发展，而幕墙行业是建筑领域重要的组成部分，如今建筑行业在确保质量的同时还极为注重建筑自身传递的美感，所以建筑门窗幕墙作为美的呈现载体被愈来愈多人所重视。

浙江省杭州市中南建设集团有限公司张东方 310051?

摘要：随着我国建筑行业正在迅猛地发展，而幕墙行业是建筑领域重要的组成部分，如今建筑行业在确保质量的同时还极为注重建筑自身传递的美感，所以建筑门窗幕墙作为美的呈现载体被愈来愈多人所重视。
关键词：新型建筑；门窗幕墙；节能设计
        引言
        现代建筑项目管理和传统的管理方式存在很大区别，现代项目管理的综合性比较强，从合同管理、信息管理、成本管理、进度管理等方面，一定要确保面面俱到重视细节管理，在很多城市，大量使用幕墙作为建筑外围护结构，幕墙作为立面装饰不论色彩还是光泽，都会影响建设质量的品质，也有利于提升城市的建设质量。但是从建筑实际功能需求出发，建筑幕墙结构设计要保证安全性，只有确保设计合理和材料优质，凭借先进的工艺和高素质的专业技术作为保证，才可以保证建筑幕墙的施工质量。
        1新型建筑门窗幕墙的节能设计原则
        在对建筑门窗幕墙进行设计时，需要对窗墙比进行合理选择。门窗是建筑物能量散失的重要渠道。从传热系数的角度来分析，门窗约是建筑外墙的5倍。实际上，建筑物能耗和窗墙比呈正相关，窗墙比越大，建筑物的能耗就会越大，因此在设计过程中需要根据实际情况对窗墙比进行合理选择。要想有效降低门窗能量消耗，就要对门窗的气密性进行保障。在这个过程中，可以对具有密封功能的材料进行充分运用，在窗口处对密封条进行安装。另外，也可以通过弹性好的、松软的材料对窗框缝隙进行密封，进而增强门窗的气密性。窗型样式不仅会对建筑物的美感产生影响，同时也会影响到门窗的成本。在对窗型进行设计时，需要遵循“少框架”、“小开启”、“多玻璃”以及“大固定”等原则。门窗在开启过程中，必然会出现一些缝隙，它们的出现虽然可以对雨水进行排出，但也同样会加剧门窗的损坏。目前，市场上比较受欢迎的窗型是金属窗，该窗型具有较高的导热系数，能够降低门窗的传热性能。另外，从发达国家门窗幕墙设计的情况来看，在窗型设计过程中，主要遵循了“大固定”以及“小开启”原则，不仅增强了建筑采光效果，同时也降低了建筑能耗。玻璃传热系数主要体现在中央面积、边缘密封、边缘面积等方面，在对门窗幕墙进行设计时，如果经济条件允许，那么可以对一些先进的技术进行充分利用，进而对玻璃传热系数进行降低，增强门窗的节能环保效果，比如可以对热反射玻璃、暖边技术、填充惰性气体、真空玻璃以及低辐射玻璃等进行有效运用，进而降低传热系数。
        2新型建筑门窗幕墙的节能设计问题
        2.1让资源浪费的问题得到有效的减少
        在建筑工程过程中，会消耗大量的资源，也会使得大量的建筑资源得到浪费，如果在建筑工程中能够避免这些问题，就可以在一定的程度上减少了国家资源的负担。尤其是在建筑工程中应用了节能设计后，使得建筑的质量也得到了很大的提升，将资源的利用率提高，在一定程度上避免了资源浪费的情况。
        2.2设计阶段的幕墙施工管理
        建筑行业在发展的过程中以质量为第一，建筑幕墙的施工要有一系列的保证措施，制定出详细合理的制度计划，分别从设计阶段材料供应阶段、生产加工、安装、竣工验收的各个阶段分别落实质量管理。在设计阶段，首先应该确定项目负责人，总工程师对项目做好相关的规划管理，强调工作质量，控制整个设计过程符合施工以及行业建设标准，保证图纸设计的合理性。在具体的施工当中，设计能够指明施工的所有要素，因此要保证设计质量，指导生产的工业卡片编制正确性。工业卡片编制的正确性、针对性和可行性非常关键，完成编制设计之后，进行最终的评审活动。评审人员经过专业的素质评选之后确定编制设计方案，从而进行下一步施工。

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在这个过程当中，评审活动以及图纸会签等工作，都需要安排质检人员进行严格监督考核审查，只有从源头上保证设计的质量，才能够保证幕墙施工的管理的科学性。
        3新型建筑门窗幕墙的节能设计研究
        3.1合理选取适宜的门窗型号
        门窗的设计是室内建筑设计中必不可少的，建筑正常投入使用时，窗体的能耗可达甚至超过建筑总能耗的50%。可见窗体各项指标的控制对于室内节能设计优化至关重要，合理选择窗体指标可以有效改善室内建筑能耗和室内建筑热环境。受不同气候因素的影响，对窗体气密性、隔热性等指标要求也不同，窗户造成的室内热量损失主要包括热辐射、热对流和热传导3个方面。其中，普通玻璃窗通过热辐射的热量损失约占窗体总热量损失的60%。热对流与热传导往往同时发生，而热传导损失主要在窗户框架附近发生，其热损失相对窗户的占比约为30%，表2为不同窗体框架的热导系数。通过综合考虑室内朝向、墙体结构等房屋特点，选定窗户与地面的距离及窗户的面积大小，通过建筑物本地的气候因素确定玻璃材质及厚度型号。在较寒冷或较炎热地区，选择厚度较薄的玻璃，虽然可增加光线的利用率，但是降低了室内的隔热、保温效果，增加了散热器、空调等附加设备的能量损耗。所以，此类地区应使用双层或三层玻璃，玻璃之间的间隙可以有效实现隔热、保温的功能。具体窗体玻璃厚度、层数与导热系统的对应关系。
        3.2完善管理体系
        完善管理体系，是保证施工项目运行质量的前提以及重要的基础保证。施工项目组织由正式工作人员组成，传统施工项目组织结构效率低下，且交流协商难度比较大，至于项目质量的提升，在现代项目主持工作开展过程中，一定要有真实的目标，清晰的层次认识，保证组织结构的经验高效，提升服务速度和施工速度。对于这样的要求应该创新原本的组织结构，组建一支有活力和专业素质很强的施工队伍。在具体过程中也要考虑施工安全。如果安全无法得到保障，那么企业就很难在激励的市场竞争中站稳脚跟，在保证工期和成本的前提下，通过经济对比确定最终的施工方案。在具体施工的过程中，应该处理好两者的辩证关系，配合双赢取得更好的效益。
        3.3筑门窗幕墙的遮阳设计
        我国建筑市场上绿色环保遮阳门窗幕墙种类，应包括挡板式及格栅式、垂直式及水平式、遮阳帘及遮阳百叶、天幕遮阳等遮阳类型。立足于建筑之间的差异性，如建筑物的朝向、用途及地点的区别性，设计人员应明确一类遮阳技术的应用并不能实现建筑物的全覆盖。故而，在门窗幕墙设计中，设计人员应对不同类型的门窗幕墙进行甄选，合理选择门窗幕墙的遮阳方式，使门窗幕墙的选用契合建筑类型。在深刻理解门窗幕墙遮阳方式的基础之上，设计人员应致力于适合全部建筑类型的遮阳幕墙设计。此外，在门窗幕墙设计中，相应的设计过程要以《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》为依据，以准确计量门窗幕墙的性能及导热节能效用，并结合阳光移动角度及位置，使门窗幕墙设计能够以实际温度变化为基准，实现建筑室内温度的实时调节，从而降低门窗幕墙在遮阳层面的能耗，提升人们的居住舒适度。
        结语
        建筑门窗幕墙的能耗非常严重，世界各国对于绿色节能环保都非常重视，所以，在不对建筑美观造成影响的条件下，减少门窗的能耗，已成为新型建筑门窗幕墙的必然发展趋势。现如今，我国在建筑门窗幕墙行业中居于前列，可依旧存有很多问题，如在建筑设计间的沟通交流严重不足、建筑门窗幕墙的设计并未充分结合建筑设计理念、设计单位的节能意识薄弱、设计机制缺少完善性等。鉴于此，减少能量耗损、绿色节能、安全舒适就是门窗幕墙行业未来发展的重要趋势，节能、环保就是新型建筑门窗幕墙设计的必经之路。
参考文献
［1］中国建筑科学研究院有限公司．绿色建筑评价标准:GB/T50378－2020［S］．北京:中国建筑工业出版社，2020．
［2］中国建筑科学研究院．公共建筑节能设计标准:GB50189－2020［S］．北京:中国建筑工业出版社，2020．
［3］福建省建筑科学研究院有限责任公司．福建省公共建筑节能设计标准:DBJ13－305－2019［S］．福建，2019．