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摘要：节能是摆在世界经济发展面前的重要问题，如何更好地利用资源、节约资源、保护环境也是建筑设计人员需要考虑的地方。幕墙作为建筑重要的围护结构之一，其节能效果离不开设计人员的精心设计。科学的测量标准、完善的评估手段、新型的节能技术和方法，促使着幕墙功能不断完善。本文结合建筑幕墙的节能分析及建筑幕墙节能设计的原则探析了建筑幕墙设计中节能技术的应用。
关键词：建筑；幕墙设计；节能技术
引言：建筑幕墙的节能，主要体现在材料的选择、系统的设计等方面，从而使建筑物在使用过程中，能够以最低的能量损耗获得舒适的室内生活工作环境。建筑幕墙在建筑的外表形成一圈围护墙，其结构美观性得到人们的认可的同时，还需要在幕墙的设计上进一步做到更加节能环保，满足国家相关建筑节能设计标准规范的要求，从而提高建筑物的经济效益和社会效益。
一、建筑幕墙的节能分析
随着能源的日益枯竭以及环境问题越来越突出，人们对节能环保工作的重视程度得到了很大提高，国家对建筑节能指标的要求逐步提高，因此，在当今的建筑幕墙设计过程中，节能技术得到了广泛的应用，这些都明显提高了设计的质量。在这其中，幕墙的节能设计过程中需要考虑到气候对其的影响，针对于不同的气候条件需要使用不同的设计策略和不同的技术。因此，针对于幕墙的设计，就应该对工程的具体情况进行系统的分析，并且要结合科学的设计方案，实实在在的践行科学发展的原则。在实际的设计过程中，要选择合适的材料、结构构造和手段，这样才能起到很好的节能效果。
二、建筑幕墙节能设计的原则
对于建筑幕墙来说，建筑周围的自然环境，例如气候环境、光线、温度、风压等都会对建设幕墙产生影响，因此在设计中应充分考虑这些因素的影响，在对这些环境要素进行了解分析的基础上，结合建筑本身的室内功能、高度与朝向等特点，采取合适的产品与系统技术对室内环境进行调整。进行这个过程，需要对多种因素进行综合考虑，并协调多种关系，例如水密性、气密性与隔声、传热的关系；隔热与得热的关系；通风与热交换的关系；采光与遮阳的关系等，其依据不应该是一个指标状态，因此在进行建筑幕墙节能设计时应坚持：
1.经济性原则。除了保证安全性，对于一栋建筑来说，建筑的投资者、设计者、施工企业以及其他的参与者，其参与的最终目的都是为了获得经济收益，经济目的是其考虑的重要因素。对于整个建筑工程来说，虽然建筑幕墙只是整个建筑的一部分，而幕墙节能设计也只是建筑设计的一部分，但是要实现建筑的整体节能效果，在进行建筑节能设计时就应该保证建筑各个部位的节能，每一个方面都做好了才能建筑的真正节能，也才能实现建筑节能与经济效益的统一。
2.科学性原则。在进行建筑幕墙节能设计时，应清楚了解建筑的气候分区、体型系数、窗墙比等指标，根据建筑的实际条件出发对各种相关的因素进行综合考虑，保证其性能与功能，实现建筑幕墙节能设计科学化、合理化。
3.适用性原则。在进行建筑幕墙的节能设计时，应按照国家的节能政策和标准规范及地方对于节能建设的要求，结合建筑的实际条件与建设项目的具体情况，在保证建筑的舒适度与美观不受影响的前提下，实现建筑的节能设计。由于建筑是一项规模较大、用时较长的大型工程，因此在各个阶段，尤其是设计阶段，为达到建筑效果，需要多方协调统一。在进行建筑幕墙节能设计时，应和幕墙设计师、室内设计师、暖通工程师等进行协商交流，从建筑的实际环境与条件要求出发，综合各种因素，协调各方意见，达到各方在设计上的统一，在保证建筑质量、舒适度与美观的同时，实现建筑的节能降耗，也为建筑的可持续发展提供可能。
三、建筑幕墙设计中节能技术的应用
1.节能材料的选用。
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① 隔热型材
铝合金型材是建筑幕墙最主要的框架材料，由于普通的铝型材本身导热系数高，在阻热方面有明显的缺陷，而铝合金隔热型材通过聚酰胺隔热条（PA66GF25）将铝合金型材分为内外两部分，阻隔了铝型材的内外热的传导，成为节能效果很好的框架材料。在建筑幕墙中采用铝合金断热型材，除了具有普通铝型材的结构支撑的作用外，更主要是铝合金断热型材具有很好的节能性能。随着国家对建筑节能指标的要求逐步提高和隐框幕墙的限制使用，在建筑幕墙设计中隔热型材应用成为普遍。
②节能玻璃
在建筑幕墙中，玻璃是幕墙使用最多的外立面材料，参与的热量交换面积非常大，因此在幕墙的节能设计上具有重要的作用。使用不同性质的玻璃，能够起到不同的效果。
低辐射镀膜玻璃也称Low-E玻璃，能反射远红外热能，兼具“最大限度允许可见光进入”和“控制太阳能”两种性能，因此在自然采光的基础上，还能够发挥隔热节能的作用。冬季防止室内热量流失，夏季防止室外物体产生二次辐射，因此节能降耗的效果很明显。在幕墙应用中，Low-E玻璃的使用可以达到“冬暖夏凉”的效果，具有优异的隔热、保温性能效果。Low-E玻璃通常和透明玻璃做成Low-E中空玻璃使用，现在已有单银、双银、三银Low-E玻璃供选用。
对于节能要求不是很高的地区，采用普通中空玻璃也普遍存在。中空玻璃由两片及以上单层玻璃组成，在玻璃中间充满空气或其他惰性气体，具有明显的隔音隔热效果。和混凝土墙体相比，使用中空玻璃质量更轻，能够满足节能要求，因此在幕墙的建设上具有不可替代的优越性。
真空玻璃是由两片或两片以上平板玻璃已支撑物隔开，周边密封，在玻璃间形成真空层的玻璃深加工产品，其结构类型为平板型保温瓶，具有良好的保温性能。在严寒地区等对保温要求高的地区使用具有较高的价值。
幕墙的采光节能设计。一般人们希望室内环境更加通透明亮，建筑立面更加美观，建筑形态更为丰富。所以在幕墙的设计中设计师使用通透、大面积的透明幕墙。但是玻璃幕墙层间透明部分的保温隔热性能比非透明幕墙差很多，窗墙面积比越大，采暖和空调能耗也越大。因此，幕墙设计从降低建筑能耗的角度出发，必须把采光与保温协调考虑，通过合理选择幕墙面材材料和形式，选择合理窗墙面积比。同时，对于非透明幕墙，如金属幕墙、石材幕墙等幕墙，没有透明玻璃幕墙所要求的自然采光、视觉通透等功能要求，为增加建筑整体的传热系数，在该部位采取增加保温岩棉等保温材料隔热措施。
3.遮阳系统的节能设计。遮阳作为重要的节能手段，合理的设计遮阳系统，能够有效地阻挡太阳光辐射到室内，维护室内舒适的环境，减少室内温度调节设备的消耗。在幕墙工程设计中，技术人员常把遮阳系统的设计融合到幕墙系统中。常见的遮阳方式有垂直遮阳、水平遮阳、综合遮阳、挡板遮阳等形式。应该根据建筑物的地理位置、使用功能来确定遮阳方式。由于普通幕墙是竖向维护结构，从太阳的辐射总量和房间内部的照射面积来看，东西方向的遮阳要求为主。总的来说，做好遮阳工作，选用科学合理的遮阳系统，有助于建筑幕墙的节能设计。
4.透明幕墙部位的节能设计。虽然玻璃等透明材料本身的热工性能很差，但近年来这些行业的技术发展很快，镀膜玻璃（包括Low-E玻璃）、中空玻璃、真空玻璃等产品丰富，用这些高性能玻璃组成幕墙的技术也已经很成熟，如在设计中采用Low-E中空玻璃、填充惰性气体、暖边间隔技术等完全可以把玻璃幕墙的传热系数由普通单层玻璃的6.0W/（m2?K）以上降到1.5W/（m2?K），满足建筑节能要求。
四、结语
随着能源的供给紧张，节能技术已经得到了社会多个方面尤其是建筑幕墙设计的高度重视，在建筑幕墙设计中利用节能技术能够显著的提高能源的利用率。在建筑幕墙设计中设计师要清楚的了解节能技术应用的重要性，本着节能技术的经济性、科学性、适用性的原则，在建筑幕墙设计中材料的选用、建筑采光设计、遮阳系统设计、透明幕墙部位的设计都运用了节能理念进行设计。一方面提高了建筑的舒适性，使其更好地为人们的生活和工作服务。另一方面，降低了建筑能源的损耗，响应国家节能减排、可持续发展的理念。这样才能促进我国建筑行业的长远发展。
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论文作者:宋咏明
论文发表刊物:《基层建设》2016年10期
论文发表时间:2016/7/28
标签：幕墙论文; 建筑论文; 节能论文; 遮阳论文; 玻璃论文; 节能技术论文; 中空玻璃论文; 《基层建设》2016年10期论文;