中国城市规划设计研究院深圳分院 广东省 深圳市 518040
摘要：随着科学技术的进步，绿色建筑节能技术得到快速发展，并在实际工程中得到广泛应用。本文将对绿色建筑中的外立面节能技术进行分析，包括入口设计、里面门窗设计、外墙体设计和建筑屋顶设计等。在此基础上，结合部分工程案例，探讨外立面节能技术的创新应用。
关键字：绿色建筑；外立面设计；节能技术；创新应用
前言：建筑的节能环保设计是现代建筑设计中的重要内容，长期以来，由于建筑行业的粗放式设计和生产，给能源环境带来了沉重压力，发展绿色建筑工程，是建筑行业可持续发展的迫切需要。建筑外立面是与外界交互的主要结构，对建筑的节能环保性有直接影响。采用外立面节能技术为建筑的设计和施工提供指导，是实现绿色建筑目标的关键。
一、绿色建筑外立面设计中的节能技术
（一）入口设计中的节能技术
建筑入口是建筑与外界交互的重要结构，具有交通组织和空间过渡等功能。建筑入口设计的合理性直接决定建筑内部受外界气候的影响，是节能性设计的重点研究问题。在气候寒冷地区，入口位置应设置在背风侧，可采用旋转门或双层门，形成气候缓冲区。如果是人流出入量大的建筑，还应增设热风幕，采用保温隔热材料，或在入口处设置挡风墙、植物景观墙等，降低外界气候对建筑室内环境的直接影响[1]。
（二）立面门窗设计中的节能技术
立面门窗设计通常是建筑节能设计的薄弱点，如果门窗材料隔热性能较差，会导致室内热量的快速散失，达到墙体散热的5~6倍。为减少建筑门窗热损失，需要合理设计门窗开启方向和窗墙比。南立面的窗墙比应控制在0.50左右，东西向应控制在0.35以内，北立面窗墙壁不能超过0.30。此外，还有采用保温隔热材料，并做好门窗的加密从事，比如使用玻璃棉和气凝胶等对窗墙缝隙进行填堵[2]。
（三）外部墙体设计中的节能技术
外部墙体是建筑外立面的主要结构，分为实体墙和幕墙两种，不仅决定着建筑的外观影响，也决定着建筑系统能耗。外墙节能性的关键指标是建筑体型系数，具体是指墙体外表面积与建筑体积之比。结构规则的建筑体型系数较小，有利于提升建筑的节能性。还可以对建筑外部墙体加设保温层，并设计好通风结构，满足建筑使用的取暖和通风需要。
二、外立面节能技术在绿色建筑中的创新应用
（一）呼吸幕墙的应用
现代公共建筑的幕墙采用透明玻璃材料，热阻相对较小。在气候炎热地区，大面积使用玻璃材料还会增加太阳的辐射热。所谓呼吸幕墙，是在内外两层幕墙内，设置中间空气层，共同组成建筑的维护结构，可以起到调节采光、改善通风效果的作用。比如RWE集团的行政总部采用一种鱼嘴型呼吸构件构成呼吸幕墙。该建筑高128m，地上共29层，业主要求建筑要具备透明的外观形象。采用普通的玻璃幕墙会增加建筑能耗，因此，设计师这种呼吸幕墙，两层幕墙的间隔为50cm，形成一道空气间层，间层中还设置有铝制百叶，可对采光和通风进行调节。
（二）外立面生态材料的应用
现代建筑的外立面设计越来越注重生态材料的应用，比如北京的“篱苑书屋”，建筑位于小镇之中，周围群山环绕，设计者采用整齐排列的树枝进行建筑外立面设计，给人以一种清幽、雅致的感受，与周围树影相称，巧妙与自然环境融合在一起。篱苑书屋的外立面景观效果如图1所示。
图2 上海世博会万科馆
该馆外立面以农业废弃秸秆为主要原材料，对其进行捣碎、拌胶和成型加工，综合采用加压和磨光工艺，形成生态麦秸板，具有良好的保温个人效果和防水防潮效果，坚固耐用，无毒无害，是一种理想的循环可再生材料。
（四）遮阳构件的应用
建筑中的遮阳构件一般较为灵活，可以方便的调节大小和方位，是现代建筑节能设计的重要手段。遮阳构件可以分为四种类型，包括垂直遮阳构件、水平遮阳构件、挡板式构件和综合遮阳构件等。比如在魁北克图书馆中采用磨砂玻璃百叶与玻璃幕墙相结合的方式，使建筑外立面虚实结合，部分通透敞开，部分封闭密实，并利用下沉的田径为底层空间提供光照。由磨砂玻璃百叶构成的建筑外表皮可以通过旋转调节热辐射和光照，磨砂玻璃可以使光纤均匀漫射，为魁北克图书馆内营造良好阅读环境，是当地的代表性建筑之一。
（五）屋顶节能技术的应用
建筑的屋顶被称为第五立面，与建筑外立面的节能性息息相关。建筑屋顶本身具有保温隔热和遮风挡雨的功能，根据地区气候特点，对屋顶进行隔热设计，可以避免室内外热量通过屋顶渠道快速交换。此外，屋顶是建筑中利用新能源设施的重要区域，可以在屋顶上设置太阳能光电板和光电玻璃等，充分发挥新能源的作用，减少建筑使用过程对传统能源的依赖。还可以在屋顶进行绿化种植，既能提高建筑屋顶的隔热性，又能起到绿化和美观的作用，是现代建筑中常用的节能技术之一。
结束语
综上所述，外立面节能技术在绿色建筑设计和建造中的使用，可以有效提高建筑与外界环境的交互控制能力，为其营造适宜的内部空间环境，并满足建筑节能环保的要求。随着材料生产技术和建筑设计的快速发展，各种新的外立面节能技术在建筑设计中得到了广泛应用，可以实现就地取材、对材料进行循环利用的目的，降低建筑施工的能源消耗。此外，还可以通过在屋顶设置新能源设备，进一步提高建筑的节能性。
参考文献
[1]柳丽. 绿色建筑的设计特点及施工措施分析[D].安徽理工大学,2017.
[2]刘毅,梁川. 新世纪环保先锋──浅议新型节能技术及绿色节能建筑设计[J]. 广西城镇建设,2006,(01):41-43.
论文作者:谢开双
论文发表刊物:《防护工程》2017年第23期
论文发表时间:2018/1/5
标签：建筑论文; 外立面论文; 节能技术论文; 屋顶论文; 幕墙论文; 构件论文; 遮阳论文; 《防护工程》2017年第23期论文;