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摘要：建筑行業是我國支柱產業之一，近幾十年來，高速發展帶動了我國經濟騰飛、就業平穩、社會和諧，同時也引發了相當嚴重的能源消耗及環境污染。目前，建筑節能工作已經成為我國可持續發展戰略的重要組成部分，在全面建設小康的進程中，節能減排的任務十分艱巨。這需要設計提高對整個建筑，對建筑門窗、建筑幕墻節能的認識，特別是業主單位、設計單位及施工單位，必須貫徹國家節能環保政策，認真設計、精心施工、嚴格管理，把好節能關，實現可持續發展的戰略目標。

關鍵詞：能源消耗；幕墻節能；可持續發展

引言

建筑是藝術形式中的一種，即是實用的實體，又包含了具有代表性的美化價值，體現出功能與形式、藝術與技術的統一，其多樣性的美感由人的視覺體驗來得以實現。為實現現代建筑的多樣性藝術，玻璃幕墻成為現代建筑不可缺少的元素。玻璃幕墻具有現代主義建筑的主要特征，是現代化都市的標志，也是經濟、技術發展的代表。玻璃幕墻以晶瑩剔透、輕巧美觀、耐候性好、密封性佳、安裝方便、維護簡便等優點，在建筑中迅速崛起，獨領風騷。然而，建筑玻璃幕墻、鋁合金門窗作為外維護結構節能的薄弱環節，成為了建筑節能中最受關注的重點。近年來，國家及地方新制定的建筑節能設計、施工質量驗收規范及相關檢測標準均對幕墻、門窗的傳熱系數、遮陽系數、可見光透射比等性能提出了具體要求。

1建筑幕墻節能設計分析

建筑幕墻的節能設計并不是固定的模式，而是應因地制宜，節能設計應該滿足建筑周邊的自然環境，如光線、溫度、風壓、氣候狀況等自然條件，通過有效的系統技術和產品對室內環境起到適應和調整的過程，這個過程需要綜合處理多種關系，如隔熱和保溫，采光和遮陽，通風和熱交換的關系，氣密性、水密性和傳熱，隔聲的關系等等，所以說建筑的節能不僅僅是應用材料的節能，更是建筑環境的節能。玻璃幕墻的熱工設計，應該追求設計功能的主動性和積極性，變被動設防為主動利用能源的設計思想，未來減少冬季采暖供熱的熱損失和能源消耗，未來減少夏季空調制冷的熱襲入和能源消耗。進行玻璃幕墻熱工設計時，必須對其復雜的傳熱過程和傳熱方式進行分析和研究。玻璃幕墻的傳熱過程大致有三種途徑：①玻璃和鋁合金框傳熱，通過玻璃的鍍膜層減少輻射換熱；②幕墻內表面與室內空氣和室內環境間的換熱；③玻璃幕墻外表面與周圍空氣和外界環境間的換熱。玻璃幕墻節能設計應從上述三種途徑加以考慮。第一種途徑（熱傳導）對節點設計影響最大，針對玻璃的導熱性能，設計時采用中空玻璃；針對鋁合金框的導熱性能，設計時采用尼龍66等結構塑料，形成“斷橋”，可增大熱阻，減少熱傳導，從而設計隔熱玻璃幕墻。在此基礎上，再考慮第二種途徑（熱對流）和第三種途徑（熱輻射），在構造上采用雙層Low-E玻璃，上下端對流開口，從而設計動態幕墻。

2案例分析

工程名稱：湖北隨州紅星國際廣場•一期幕墻工程。情況說明：該工程位于湖北省隨州市，設計為商業群體，為公共建筑，窗墻比較大，導致鋁合金幕墻節能要求較高，傳熱系數K值為2.0W/（m2•K），普通鋁合金斷橋幕墻一般傳熱系數K值≥2.5W/（m2•K），無法滿足該工程熱工要求。解決方案：此工程為了滿足傳熱系數要求，從以下幾方面設計熱工：

2.1明框玻璃幕墻節能方案

（1）玻璃：根據本工程的特點，采用高性能的隔熱玻璃，即8+12A+8中空Low-E玻璃，由于業主選樣玻璃為單銀Low-E玻璃，其傳熱系數K值最小也為1.8W/（m2•K），與鋁合金框加權平均后，整個玻璃幕墻傳熱系數均在2.5W/（m2•K）以上，根本滿足不了本建筑的熱工要求。根據以上情況，在滿足業主要求的前提及認可下，建筑幕墻設計采用雙銀Low-E玻璃，且充惰性氣體，選用的玻璃傳熱系數K值僅為1.5W/（m2•K），與鋁合金框加權平均后，整個玻璃幕墻傳熱系數均在2.0W/（m2•K）以下，滿足了此建筑的熱工設計要求。（2）鋁合金型材：在鋁合金型材截面不變的情況下，采用24mm長隔熱條，降低鋁合金隔熱型材的傳熱系數K值，與玻璃傳熱系數K值1.5W/（m2•K）加權平均計算，滿足熱工設計要求。（3）自然通風與建筑節能：該公共建筑空間比較大，室內人員密度也比較高，于是采用自然通風式動態幕墻的構造，根據《綠色建筑評價標準》（GB/T50378-2006）要求，設置開啟外窗面積，通過開啟外窗通風來獲得熱舒適性和良好的室內空氣品質。（4）提升幕墻氣密性的設計：透明玻璃幕墻中提高幕墻的氣密性能也是提高建筑節能的重要途徑，本工程主要采用多道（三道）密封的開啟窗，以抵御夏季和冬季室外空氣過多的向室內滲漏。

2.2點支撐幕墻節能方案

（1）玻璃：由于采用點支撐幕墻的主要目的是需要通透的建筑效果，因此，其玻璃采用雙銀Low-E中空夾膠超白玻璃，由于無鋁合金框的熱傳導，其熱工性能比本工程明框玻璃性能更優，極大的滿足了建筑幕墻熱工設計要求。（2）電動遮陽：采用室內電動遮陽卷簾，以提高建筑幕墻節能性能。（3）氣密性設計：全玻璃點式幕墻，不設置開啟窗，大廳點式幕墻處采用機械通風滿足節能要求。

2.3玻璃采光頂節能方案

采用高性能的玻璃，即雙銀中空夾膠Low-E彩釉玻璃，中空層充入惰性氣體，玻璃采用暖邊處理，遮陽系數SC值為0.4，同樣鋁合金型材采用隔熱斷橋型材，降低傳熱系數，提高建筑節能。同時采用電動百葉外遮陽系統，大量降低室外陽光照射，減少采光頂外表面與周圍環境的熱傳導。

3鋁合金門窗節能設計分析

眾所周知，建筑是用能大戶，隨著建筑行業中各類建筑耗能逐漸增加，節能環保是建筑行業的必然趨勢，現在建筑工程節能環保十分嚴峻，所以建筑業節能環保任重道遠。鋁合金門窗作為建筑物的外圍護結構之一，直接影響到建筑物的節能性能，提高門窗的保溫性能是降低建筑物能耗的主要途徑。鋁合金門窗的熱量損耗主要有三個途徑：①熱量通過鋁合金型材的傳導損失；②熱量通過玻璃的輻射損失；③通過門窗縫隙的空氣對流熱量損失。因此，針對以上三點，鋁合金門窗著重以下幾點來進行節能保溫設計。

3.1鋁合金型材

由于鋁合金材料是熱的良導體，熱導率高，要想保溫隔熱，必須選擇有隔熱斷橋處理的型材，隔斷熱傳導的通路，以此來達到保溫隔熱的目的。

3.2玻璃

采用中空玻璃就可以達到保溫隔熱效果，這是因為中空玻璃之間的空腔內充滿干燥、靜止的空氣，大大降低熱導率，除此外中空玻璃具有優良隔聲和抗霜凝、結露性能。建筑材料中常用的中空玻璃的玻璃厚度5～8mm，常見的空腔厚度有9mm、12mm、15mm等。

3.3密封材料

鋁合金門窗如果密封不好會通過熱對流損失大量熱量，因此保溫隔熱門窗應采用密封膠，而且要注意選擇抗臭氧腐蝕性能及抗紫外線老化性能優良的氯丁橡膠制品，門窗扇開啟重合部位更要設置三道以上密封膠條，這樣才能起到很好的密封效果。

4案例分析

工程名稱：美林湖生態小鎮－大家元•家園住宅鋁合金系統門窗工程情況說明：本工程位于廣東省清遠市美林湖國際社區。該項目大部分由業主內部員工自持，對建筑品質要求較高，特別是保溫，整窗節能傳熱系數K值不大于2.0W/（m2•K）。解決方案：（1）鋁合金型材：首先選擇該工程的門窗系統，由于門窗節能要求高，必須增加型材隔熱性能，型材隔熱性能主要從幾方面優化：①隔熱條尺寸，其尺寸越長隔熱性能越好；②型材墻體內空氣盡可能減少流動，避免熱量的流動損耗。綜合以上兩點，該工程系統選型為70系列平開窗及120系列推拉門。隔熱條采用尼龍66結構塑料，市場上標準長度為14.8mm，本工程根據其特點設計為24mm，等溫線上的雙隔熱條之間采用交錯設計，盡量減少空氣流通。（2）玻璃：玻璃采用5+12A+5+12A+5雙中空Low-E鋼化玻璃，玻璃傳熱系數K值1.52W/（m2•K），大面積降低玻璃的輻射損失。（3）密封材料：為了增加鋁合金門窗的密封性，設計時考慮開啟部位與固定部位均采用三道密封，杜絕通過熱對流損失熱量。同時采用歐標的三元乙丙膠條，抗臭氧腐蝕性能及抗紫外線老化性能優良，質保期能達到10年以上。

5幕墻門窗通風性能分析

在日常生活工作中，室內空氣流通非常重要，關系到人類的身體健康和人們的工作效率。保證室內的自然空氣流通，排除室內的有害氣體具有非常重要意義。建設部頒布的《綠色建筑評價標準》（GB/T50378-2006）明確規定：居住空間自然通風，通風開口面積在夏熱冬冷地區不小于該房間地板面積的8%，其他地區不小于5%。在現代建筑幕墻設計過程中，建筑通風是必須要考慮的一個重要因素。在考慮建筑通風時，既要保證整個建筑幕墻的完整性，又要考慮整個建筑幕墻的密封性，而且還要考慮節約能源降低能耗，可見建筑幕墻通風的重要性，幕墻通風性能好壞將直接影響幕墻的使用。

6案例分析

工程名稱：崇明縣陳家鎮濱江生態休閑運動居住社區4號地塊（金茂凱悅大酒店）。情況說明：該工程為上海崇明唯一一家五星級酒店，面對長江口，極端天氣較多，建筑對幕墻水密性、氣密性要求比較高，但建筑設計同時也強調了通風量必須滿足《綠色建筑評價標準》（GB/T50378-2006）中的要求，通風開口面積不小于該房間地板面積的8%，且通風量要求達到3.0（m3/s）。該酒店有套高檔套房，室內建筑面積為108m2，但該房間使用的玻璃幕墻面積22m2，按照108×8%=8.64m2，該面積占幕墻外立面面積比例較大，破壞了幕墻外立面完整性，且幕墻水密性、氣密性較差，建筑設計師堅決不同意，且僅只允許外幕墻最大開啟1.2m2。解決方案：綜合考慮相關規范及建筑設計要求，從以下幾點設計幕墻開啟及通風量。（1）幕墻通風包括自然通風和機械通風兩種形式，該工程部分采用機械通風、部分采用自然通風，此房間機械通風面積設計為7.5m2，。（2）根據通風量公式：Q=Aa•Va，通風量大小與通風面積和空氣流速有關。空氣流速一定的情況下，通風面積越大，通風量越大；通風面積一定的情況下，空氣流速越大，通風量越大。由《玻璃幕墻工程技術規范》（JGJ102-2003）規定，幕墻上懸窗開啟扇的開啟角度不應大于300，設定開啟扇開啟角度為30°。此房間開啟面積為1.2m2，按以上要求，開啟通風面積實際僅為0.4m2。7結束語隨著科學技術的不斷發展，建筑幕墻門窗節能技術和新材料的應用也會不斷的完善。通過合理的選擇建筑幕墻材料及先進幕墻門窗節能技術，使建筑幕墻門窗、建筑節能及建筑設計進行有機的結合，通過幕墻門窗來實現現代建筑設計的多樣性效果，使我們的建筑真正成為綠色的生態建筑。

參考文獻

[1]《玻璃幕墻工程技術規范》（JGJ102-2003）.[2]《公共建筑節能設計標準》（GB50189-2005）.

作者：高利紅 單位：上海旭博建筑裝飾工程有限公司