摘要：建筑幕墙的节能措施主要是指通过产品的体系设计、材料选用，使得在使用建筑物的过程中，尽可能减少能量消耗从而获得理想的光线环境以及温度环境。因此幕墙设计除了需要满足建筑功能与建筑美学的要求，还要尽可能的考虑到节能的设计，通过选择节能材料和应用节能体系，使得整个建筑幕墙能够实现节约资源、降低能耗的目标。
关键词：建筑工程；幕墙设计；节能技术
1.建筑幕墙节能设计的必要性
广义的幕墙是指由任何建筑材料构成的建筑物围护墙，狭义的幕墙专指现代化高层建筑的轻金属或玻璃围护墙。
当前，随着我国建筑行业的迅速发展，每年新建房屋面积高达近20亿平方米，并且还有逐年递增的趋势。建筑事业的迅猛发展自然令人欣喜，可随之而来的是大量的能耗，我国虽是资源大国，但由于人口众多和节能技术的匮乏，同时也成为资源消耗的大国，我国现有建筑近500亿平方米，其中节能建筑还不到1%，节能建筑的推广应用已经迫在眉睫。目前我国的建筑中50%以上的能耗来源于空调制冷和采暖系统，而在空调采暖能耗中，大约20%-50%由外围护结构传热所消耗。因此，建筑幕墙的节能对建筑节能的意义非常重大。
2.建筑幕墙设计中几种节能体系的选用
2.1双层幕墙技术
双层幕墙的节能原理可以总结为循环幕墙由一层玻璃幕墙和一层普通开窗墙体或者双层的玻璃幕墙组成，双层都可以进行上下通风口设置，其大型外形如下图1所示。在夏季的时候，可以打开外层的上下通风口，这样在阳光的照射下其中间空气层温度会升高而出现上浮，从而逐渐形成自上而下的空气流，最终可以达到降低内层表面温度的目的。在冬季时，把外层的通风口关闭，打开内层的通风口，这样夹层中的空气就会在阳光的照射下不断升高，从而逐渐形成一个小温室，这样能够有效地提高内层玻璃温度，造成室内气体循环，从而慢慢提升室内温度，较少热负荷的要求。与单层玻璃幕墙相比，双层的玻璃幕墙可以节约42%-52%的能源，同时制冷时可以节约能源38%-60%。
图1
2.2光电幕墙
如果在钢化玻璃中封装一些太阳能转换模块我们便可以得到太阳能光电玻璃幕墙，这种幕墙可以实现太阳能向电能的转化，除此之外，这种幕墙的隔热隔音性能也比较好，而且美观大方，这种幕墙工作的原理是利用了太阳能光电池技术，在实际的设计中，我们还要考虑建筑幕墙的具体规范，使建筑能够具有很好的抗震能力、抗风能力、保温性能等。而且在实际的施工过程中，可以充分利用幕墙骨料内部的空腔，在里面铺设电线等，这样可以使得墙面更加的干净整洁。光电幕墙通过在幕墙技术中利用太阳能进行发电，将以前不能充分利用的太阳能转化为电能，这种新型的功能性幕墙不仅美观而且产生的电能对于人们的生产生活都有着很大的帮助，节省了能源的使用，提高了生活品质。
2.3生态幕墙
生态幕墙技术是通过将高科技技术与幕墙设计相结合，并着重考虑到了生物气候缓冲层的影响，从而能够更好地保护环境。生态幕墙也利用到了技能环保技术，通过对资源的循环利用和对一些结构的科学设计来达到保护环境提高资源利用效率的作用。
3.建筑幕墙设计中节能技术的应用要点
3.1选择节能材料
3.1.1铝合金断热型材
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。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，而铝合金断热型材通过增强尼龙隔条等隔热材料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。
3.1.2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。如在幕墙应用中，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。低辐射玻璃对于可见光的透过率比较高，具有阻隔红外线的功能，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。
3.2采光与节能的协调系统设计
由于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。
3.3框架节能设计技术
幕墙经过近些年的发展，框架断热技术比较完善，使得现在的金属门窗和幕墙的性能和木质门窗性能接近，涌现了一大批框架节能技术。目前较常见的框架断热有断热型材、在型材外表面镶嵌木料等复合型材等，较好解决了框架的节能问题。
3.4遮阳系统的节能设计
众所周知，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。
结束语：节能技术在社会的各个方面得到很好应用，建筑幕墙设计对节能的要求也随着时代的发展而提高。为了与时俱进，更好地改善人类的生活环境，幕墙设计师们更应该提高自身修养，提升环保节能意识。同时，在我国的建筑幕墙设计过程中最好能以“可持续发展的绿色环保观念”来进行设计，以使我们的生活工作环境更健康更舒适。
参考文献
[1]罗文.节能技术应用下的建筑幕墙设计[J].装饰装修天地.2017.
[2]承良月.节能技术在建筑幕墙设计中的应用探讨[J].装饰装修天地.2017.
[3]李荣年.解读绿色节能技术在公共建筑幕墙设计中的应用[J].装饰装修天地.2017.
论文作者:郭向阳
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第36期
论文发表时间:2018/6/11
标签：幕墙论文; 建筑论文; 节能论文; 遮阳论文; 型材论文; 节能技术论文; 通风口论文; 《建筑学研究前沿》2017年第36期论文;