低碳節(jié)能型建筑幕墻設(shè)計及發(fā)展趨勢的研究

宋海龍 張笑 林東風(fēng) 許丹

摘 要：隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展和生產(chǎn)水平的不斷提高，大量的低碳節(jié)能技術(shù)被應(yīng)用在現(xiàn)代建筑幕墻技術(shù)中，促進了現(xiàn)代建筑幕墻技術(shù)的發(fā)展，使低碳節(jié)能建筑幕墻技術(shù)，在建筑中得到了日益廣泛的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：建筑幕墻設(shè)計 節(jié)能技術(shù) 應(yīng)用

隨著我國的小康社會的建設(shè)，建筑事業(yè)的發(fā)展也越來越迅速，因此帶來的問題就是能源的消耗也就越來越大?，F(xiàn)在的建房中幾乎每家每戶都有空調(diào)、電冰箱、熱水器等等大量消耗能源的家具，其中空調(diào)的取暖消耗的能源最大。目前我國有很多地方的建筑都沒有采用節(jié)能建筑，采用節(jié)能建筑的地方是少的可憐。其余無論從建筑圍護結(jié)構(gòu)還是采暖空調(diào)系統(tǒng)來衡量，都是屬于高耗能建筑。單位面積采暖所耗能源相當于緯度相近的發(fā)達國家的2-3倍。據(jù)統(tǒng)計我國的新建的建筑當中所謂的節(jié)能建筑還沒有超過1億平方米，我國建筑的能源耗費已經(jīng)超過了我國總能源耗費的27%，也就是說相當于三成的能源耗費在了建筑事業(yè)上。我國一直在強調(diào)要實現(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展，那么在實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展前，我們要知道建筑的節(jié)能在很大的程度上幫助我國基本實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，因此建筑節(jié)能在我國勢在必行。

1幕墻節(jié)能體系

雙層幕墻是一種特殊的幕墻系統(tǒng)，與傳統(tǒng)建筑幕墻有本質(zhì)區(qū)別，其由外層幕墻，內(nèi)層幕墻、遮陽系統(tǒng)和通風(fēng)裝置組成，內(nèi)外層幕墻之間形成空氣緩沖區(qū)；其設(shè)計理念是體現(xiàn)節(jié)能、環(huán)保。它除了具有傳統(tǒng)幕墻的全部功能以外，在防塵通風(fēng)、保溫隔熱、合理采光、隔聲降噪、防止結(jié)露和安全性六個方面更具顯著特點。光電幕墻的基本單元為光電板，光電板是由若干個光電電池進行串、并聯(lián)組合而成的電池陣列，將電池陣列放入兩層玻璃中（上層為透明玻璃，下層顏色任意）用鑄膜樹脂熱固而成，在光電板背面接線盒和導(dǎo)線，這樣就可以將太陽能轉(zhuǎn)化為電能為人們所使用。

2建筑幕墻結(jié)構(gòu)設(shè)計

結(jié)構(gòu)設(shè)計是幕墻設(shè)計中的一個重要方面。幕墻是建筑物的外圍護結(jié)構(gòu)，主要承受自身的重力荷載，以及作用在其上的風(fēng)荷載、地震作用和溫度作用。

2.1幕墻的支承結(jié)構(gòu)

支承結(jié)構(gòu)是建筑幕墻重要的組成部分，它能把幕墻表面承受的風(fēng)荷載、溫度差作用、自身重量和地震荷載傳給主體結(jié)構(gòu)。因此，支承結(jié)構(gòu)必須有足夠的強度和剛度。它相對于主體結(jié)構(gòu)有特殊的獨立性，又是整體建筑不可分離的一部分。 支承結(jié)構(gòu)既要與主體結(jié)構(gòu)有可靠的連接，又不承擔(dān)主體結(jié)構(gòu)因產(chǎn)生位移或變形對幕墻產(chǎn)生的附和作用。由于幕墻是可以拆換的維護結(jié)構(gòu)，所以其結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限不宜低于25年。在幕墻支承結(jié)構(gòu)設(shè)計中，立柱的上、下柱連接算是最普通的結(jié)構(gòu)設(shè)計了。JGJ102-2003.6.3.3中關(guān)于上、下柱連接閉口型材可采用長度不小于250mm的芯柱連接。此項要求主要是對鋁型材而言，如果立柱是鋼龍骨，上下柱連接也可以用鋼板連接，前提是上、下柱位移一致就可以了。如果幕墻立柱是雙跨梁結(jié)構(gòu)模型，長短跨之比不應(yīng)小于1/10，目前有些審圖中心的審查員把長短跨比控制在0.15，如果層間結(jié)構(gòu)梁高度不足，則跨距比很難達到0.15的比例，這個問題后期可以與審查人員溝通解決。

2.2幕墻后錨固處理

幕墻后錨固處理主要體現(xiàn)在錨栓形式上的選用，目前較普遍的錨栓選擇上主要有化學(xué)錨栓與金屬膨脹錨栓。兩種錨栓目前尚不能說哪種好哪種不好，只能說它們承載原理有些區(qū)別?；瘜W(xué)錨栓因無膨脹應(yīng)力的錨固可以實現(xiàn)較小的邊間距， 其錨固原理主要是化學(xué)粘結(jié)力及鎖鍵力來承受外界荷載；膨脹錨栓主要是通過膨脹片與混凝土間的摩擦力或?qū)炷恋膲毫?，產(chǎn)生承載能力來承受外界拉力荷載。不論哪種錨栓，其承載力設(shè)計值不應(yīng)大于其極限承載力的50%，且不宜在與化學(xué)錨栓接觸的連接件上進行焊接操作。

2.3幕墻用預(yù)埋件設(shè)計

預(yù)埋件是用于固定幕墻支承結(jié)構(gòu)的主要受力構(gòu)件，因此預(yù)埋件的質(zhì)量尤其重要。預(yù)埋件由錨板和錨筋組成。常用的幕墻預(yù)埋件有平板形和槽形兩種。預(yù)埋件的錨板宜采用Q235B的鋼材，表面作熱浸鍍鋅防腐處理，鋅膜厚度應(yīng)大于40um。錨筋應(yīng)采用I級或Ⅱ級鋼筋，目前普遍采用的是Ⅱ熱軋螺紋鋼筋，錨筋不得采用冷加工鋼筋。在預(yù)埋件加工時，錨板與錨筋是采用塞焊還是T形焊并沒有強制性規(guī)定，本人認為焊接方式最好采用坡口塞焊，這樣質(zhì)量才比較可靠。不過，當錨筋直徑大于20mm時，JGJ102-2003規(guī)范要求宜采用穿孔塞焊。

3節(jié)能型建筑物外墻圍護設(shè)計

節(jié)能型建筑物的外墻圍護設(shè)計對于我國的建筑行業(yè)能夠完成國家所規(guī)定的節(jié)能減排的目標，對我國經(jīng)濟能夠平穩(wěn)，持續(xù)發(fā)展有很重要的作用。節(jié)能型建筑幕墻設(shè)計的原則主要有：科學(xué)性，綜合的考慮幕墻的款式與窗墻的面積比等構(gòu)造；經(jīng)濟性，建筑幕墻只是建筑節(jié)能的一部分，要實現(xiàn)經(jīng)濟與節(jié)能同步；適用性，根據(jù)項目的環(huán)境等因素，按照相關(guān)規(guī)定的要求及國家的有關(guān)政策，正確處理好低能耗及舒適的關(guān)系。

節(jié)能型建筑幕墻工作復(fù)雜而艱巨，它涉及的面非常的廣，因此對于節(jié)能型建筑幕墻在我國的普及還是很有難度的。無疑，節(jié)能型建筑必定要付出比一般的建筑更多的精力與更高的價格。所以，一般的企業(yè)比起節(jié)能型建筑來說，更愿意選擇的當然是一般的建筑，雖然我們可以看到國家已經(jīng)相應(yīng)的出臺了一些基本的要求和對策，但是，這些對策的力度遠遠不能解決這希望問題。國家可以出臺一些更為嚴密，精細的新建筑要求，再加上一定的鼓勵政策，先公后私，這樣，節(jié)能型建筑將必然會得到極大的推廣與支持。我們必須有計劃，有系統(tǒng)的推廣節(jié)能型建筑的建造。相對于居民住宅等較為難改造的建筑來說，我們可以先考慮商場等公共建筑。當然，在這個推廣過程中，關(guān)于節(jié)能型建筑的相關(guān)法律也要跟上，例如節(jié)能產(chǎn)品的技術(shù)標準，產(chǎn)品標準等等。其次，法律的執(zhí)行也要相應(yīng)的加大力度。最后，為了更好的在全國范圍內(nèi)推廣節(jié)能建筑，配套的節(jié)能產(chǎn)品，節(jié)能材料等，尤其是最為關(guān)鍵的節(jié)能技術(shù)都要得到國家的大力肯定與支持?？偠灾?，節(jié)能型建筑幕墻設(shè)計需要幕墻設(shè)計師與室內(nèi)設(shè)計師及暖通工程師的相互協(xié)商，在節(jié)能上達到統(tǒng)一的標準。做好節(jié)能型建筑幕墻工作需要我國的各級政府及相關(guān)的部門進行緊密的合作，那么我國的節(jié)能就能很快的實現(xiàn)。

4結(jié)束語

只有實行全面的建筑節(jié)能計劃，能源的節(jié)約與合理利用才能從根本上得到解決，另一方面，我國由于經(jīng)濟快速發(fā)展而帶來的環(huán)境與能源問題才能得到緩解，我國的經(jīng)濟才能得到可持續(xù)發(fā)展，這樣，我國的科學(xué)發(fā)展觀才能更有力的貫徹在企業(yè)行動中，國民幸福程度才能提高。

參考文獻：

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