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节能技术在建筑幕墙设计中的应用探究

2021.07.14点击:

【摘要】建筑幕墙设计在当前的建筑工程中发挥着十分重要的

作用,由于以往的传统工程施工中设计人员对建筑幕墙的设计理

念和应用方法掌握并不充足,导致了幕墙的应用范围不够广。但

是,随着建筑业的不断完善,建筑材料的广泛应用,让越来越多

的幕墙材料被应用到建筑工程中,有效地提高了建筑物施工的节

能效果。基于此,本文主要分析了节能技术在建筑幕墙设计中的

具体应用及其应用要点,以期给业界带来一些参考。

【关键词】节能技术;建筑幕墙;设计

doi:10.12159/j.issn.2095-6630.2021.19.0569

引言:

随着我国经济的迅速发展和现代建筑结构的兴起,在建筑行

业应用节能理念成为了发展的重要理念,同时能够有效缓解我国

的资源危机和环境恶化问题。其中,建筑幕墙以其色彩靓丽、造

型美观多样以及材料的多元化对建筑物起到了很多好的装饰与围

护效果,但当前该如何实现建筑幕墙节能设计,对于建筑设计者

来说是一个亟待解决的问题。因此相关设计人员就有必要积极探

究节能技术在建筑幕墙设计中的有效应用策略。

1、节能型建筑幕墙的设计要求

建筑幕墙的节能,首先要对建筑周边的自然环境充分分析和

了解,如光线、温度、气候等,同时,将建筑本身的朝向、高度

以及室内功能等因素充分纳入考虑范围,运用一系列的节能设计

和施工技术以便适应和调整室内环境。在这个过程中,需要将诸

多因素综合纳入考虑范围,对多种关系进行科学处理,如采光和

遮阳、水密性和传热等;在这个过程中,需要依靠多个状态指标

来进行,不能够单单依据一个状态指标。因此,在节能幕墙的设

计过程中,就需要对当地气候环境以及项目具体情况充分考虑,

严格依据相关的标准和规定,结合幕墙的功能和性能,对幕墙形

式、材料以及构造等合理选择。

2、节能技术在建筑幕墙设计中的应用原则

2.1 科学性原则

在工程实践过程中,需要有效权衡环境的基本需求,以科学

的方法分析各类环境对建筑物的功能影响,进而体现出科学的设

计价值。具体来说,需要完善材料的选取环节,权衡基本幕墙结

构与设计的协调性,提高设计的基本精度,这对于提高建筑性能

有积极的影响。

2.2 适用性原则

因为不同地区建筑风格不同、自然气候条件不同,对于建筑

幕墙的节能设计也有着不同的要求,所以必须根据国家政策和地

方对节能设计的要求,再根据建筑实际条件和项目实际情况进行

合理设计,必须保证建筑的基本功能、使用舒适度和美观性,在

此基础上来达到节能的目的。

2.3 整体性原则

实际操作与规划过程中,设计师必须坚持整体性的操作原则,

以全面的角度分析、协调建筑的核心功能。具体来说,需要完善

各个部件的设计原则和设计精度,例如细化通风设计与热交换设

计的操作方法,有效发挥出各个部位的节能功效,有利于提高设

计的经济效益。

3、节能技术在建筑幕墙设计中的具体应用

3.1 光电幕墙设计

光电幕墙主要是为充分合理利用太阳能而设计的。借助密封

板以及钢化玻璃,将太阳能进行一定的能量转化,转变为电能,

使其成为一直能够清洁能源。这种能源有着许多优点,例如,隔

音效果强、美化效果俱佳,智能化显著。光电幕墙最突出的技术

便是电池技术的运用,在对其应用时,对幕墙的设计是需要高标

准、高要求的,设计光电幕墙,不但需要一定的美感还需要一定

的安全性能。例如,抗风和抗震能力要充分得到显现,在具体设

计中为了美感要将电线隐藏起来,这样不但对光电幕墙的整洁给

予了保障,也进一步提升了安全性能。所以说,光电幕墙对光电

技术和幕墙技术进行了整合,成为最新的节能幕墙。

3.2 遮阳幕墙设计

合理设置幕墙遮阳系统可以弱化阳光照射,减少因阳光照射

而引起的室内温升,遮阳系统设置面板本身有两种,前者主要包

括遮阳板、玻璃、低辐射玻璃、日光控制镀膜玻璃等。后者将遮

阳位置作为依据包括内遮阳及外遮阳两种,遮阳百叶及窗帘是内遮

阳,格栅及型材遮阳板是外遮阳;将遮阳形式作为依据包括水平遮

阳,垂直遮阳,综合式遮阳以及挡板式遮阳。西方一些发达国家对

新型纳米材料的窗帘进行合理应用,此种窗帘不仅能够对紫外线进

行合理反射,并且能够将其吸收的能量通过低能的形式进行合理释

放,降温效果较好;除此之外一些省市在两层玻璃幕墙的通道中

对遮阳系统进行合理设置,在节省空间的同时能够起到遮阳的作

用。同时,为了更好地发挥遮阳系统的作用,设计人员需要根据所

在区域的气候及建筑物的实际情况对使用何种遮阳系统进行慎重的

选择,确保在满足规定要求的情况下尽量选择线遮阳系数小,活动

性,耐久性较强,重量小以及容易控制的遮阳系统。

3.3 玻璃幕墙设计

玻璃作为建筑幕墙设计中常用的外立面材料,也对建筑幕墙

的节能效果有很显著的影响。镀膜玻璃、吸热玻璃、中空玻璃和

夹层玻璃是目前市面上主要的四种节能玻璃类型。其中镀膜玻璃

是能够通过其表面的氧化物镀膜来在能实现对光的高反射率的同

时保证室内光透射率。而吸热玻璃顾名思义就是玻璃表面的镀膜

可以实现对光的强烈吸收来达到节能的目的。在两片或多片玻璃

中注入密封惰性气体的中空玻璃,还能起到较好的隔音、隔热和

保温效果。夹层玻璃则选取了透明的有机材料添加在夹层玻璃的

夹层中,使得玻璃在实现节约能源的同时具有良好的抗冲击力和

抗弯性,从而起到良好的安全防护作用。

3.4 双层通风幕墙设计

双层幕墙是由内外两层幕墙有机地组成,能产生较普通幕墙

更优越的功能作用的幕墙系统。双层幕墙的类型按空气流在幕墙

中的循环方式分有封闭式内循环和开放式外循环双层幕墙。目前

应用最广泛的形式是开放式外循环双层幕墙,开敞式外通风幕墙

的内幕墙是封闭的,采用中空玻璃;外幕墙采用单层玻璃,设有

进风口和排风口。它的工作原理如下:在炎热的夏天,强烈的太

阳透过外层幕墙加热通道中的空气,产生“烟囱效应”,热空气从

外层幕墙顶部流出,外界相对较“冷”的空气从外层幕墙的底部

进入补充,实现双层幕墙“通风。”由于通风作用,流动的空气带

走内层幕墙外表面的热量,使从内层幕墙外表传入内表面(即室

内)的热量大大减少,这就可以降低室内的空调负载,实现节能;

在寒冷的冬天,将外层幕墙顶部的出风口关闭,室外的太阳光加

热通道中的空气,通道中的热空气不能流出,使内层幕墙外表面

的温度提高,减少内层幕墙内外表面间的温差,即可减少室内热

量向外界传播,从而降低室内采暖负荷,实现节能目的。

3.5 太阳光变向照明技术的应用

无处不在的太阳能在生活中属于可再生能源,其使用途径十

分广泛,所以将无污染的太阳能向可用能源转化一直是建筑领域

要完善的问题。利用太阳光的可变方向照明技术,可以替代传统

的照明技术。外部太阳光经过幕墙后反射到室内天花板,接着继

续反射至生活区或工作区域,从而产生照明效果。同时,这种照

明条件会比传统的方式更均匀、更柔和地进入照明区域,避免了

在房间中强光直接进入电视屏幕或电脑上产生的影响,也提高了

室内甚至建筑物内太阳光的整体分布,并可分布到每个角落区域,

以降低照明成本。

结束语:

建筑幕墙作为一个耗能比较严重的行业,实现其节能环保的

要求越来越强烈,这也就要求幕墙设计者在现代的幕墙设计中融

入绿色节能理念,这样不仅可以有效的对资源紧缺问题进行适当

缓解,还可以大幅度的推动建筑行业的进步。因此,在现代幕墙

设计中,设计人员一定要不断的应用节能材料和节能技术,提高

幕墙的安全性和实用性,为工程树立良好的节能意识,也使我国

的建筑行业以及节能技术得到发展。

参考文献:

[1] 李为 . 试论节能技术在建筑幕墙设计中的应用 [J]. 建筑与

装饰,2020.

[2] 梁宏琨 . 建筑幕墙设计中节能技术的应用 [J]. 工程技术研

究,2020.

[3] 来琳玲 . 探讨节能技术在建筑幕墙设计中的应用 [J]. 建筑

工程技术与设计,2019.

[4] 孟慧敏 . 节能型建筑幕墙设计研究思路构建 [J]. 消费导刊,

2019

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