建筑門窗幕墻設(shè)計(jì)中的綠色節(jié)能技術(shù)

鄧志嶸

（湖北省建筑設(shè)計(jì)院　湖北　武漢　430212）

建筑門窗幕墻設(shè)計(jì)中的綠色節(jié)能技術(shù)

鄧志嶸

（湖北省建筑設(shè)計(jì)院湖北武漢430212）

在經(jīng)濟(jì)建設(shè)不斷發(fā)展的同時(shí)，能源問題日益突出。隨著環(huán)保意識(shí)的不斷提高，各行業(yè)都將綠色節(jié)能技術(shù)作為發(fā)展理念。對(duì)建筑行業(yè)中的門窗幕墻來講，綠色節(jié)能技術(shù)發(fā)揮著重要的作用，應(yīng)用也越來越廣泛。本文結(jié)合建筑門窗幕墻設(shè)計(jì)中對(duì)綠色節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，闡述了門窗幕墻節(jié)能環(huán)保方面的應(yīng)用，希望可以為相關(guān)從業(yè)人員提供理論研究依據(jù)。

門窗幕墻；綠色節(jié)能；探討

門窗節(jié)能是建筑節(jié)能中的關(guān)鍵內(nèi)容，現(xiàn)已受到相關(guān)企業(yè)的廣泛關(guān)注。建筑業(yè)為了發(fā)展，必須秉持與環(huán)境相協(xié)調(diào)的宗旨，門窗幕墻采用先進(jìn)的綠色節(jié)能技術(shù)也是當(dāng)今時(shí)代發(fā)展的必然趨勢。目前，鋁塑復(fù)合門窗、玻璃鋼節(jié)能門窗不斷進(jìn)入市場，門窗幕墻對(duì)綠色節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，一方面加快了建筑產(chǎn)業(yè)的腳步，另一方面促進(jìn)了建筑與環(huán)境的協(xié)調(diào)。

1　綠色節(jié)能技術(shù)的概念

綠色節(jié)能技術(shù)是在綠色建筑的發(fā)展過程中產(chǎn)生的，而綠色建筑是指在建筑的生命周期內(nèi)，實(shí)現(xiàn)各種自然資源最大限度的節(jié)約，在保護(hù)環(huán)境和降低污染的同時(shí)，給人們以健康舒適的建筑產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)建筑與自然的和諧共生[1]。

結(jié)合生態(tài)方面的因素，人類的建筑行為本身就是一種對(duì)自然的破壞行為，它在消耗自然資源的同時(shí)，不斷惡化生態(tài)環(huán)境。為了降低建筑行為對(duì)自然環(huán)境的破壞程度，在建筑設(shè)計(jì)的過程中誕生了綠色節(jié)能技術(shù)，綠色節(jié)能技術(shù)是采用合理科學(xué)的建設(shè)手段實(shí)現(xiàn)人與自然、建筑與自然的和諧共處。在環(huán)境問題和資源問題日益嚴(yán)峻的條件下，綠色節(jié)能技術(shù)必定會(huì)成為未來建筑設(shè)計(jì)的主導(dǎo)理念。在建筑設(shè)計(jì)的過程中，綜合考慮建筑本身和周圍環(huán)境的特點(diǎn)，并將二者融合后進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，這也是綠色建筑設(shè)計(jì)的核心方式。而門窗幕墻設(shè)計(jì)又是綠色建筑設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)考慮對(duì)象。

2　建筑門窗幕墻設(shè)計(jì)中存在的問題

在門窗幕墻產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的過程中，綠色節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用暴露出較多的問題，建筑個(gè)性化的發(fā)展趨勢也對(duì)門窗幕墻設(shè)計(jì)提出了更高要求。我國門窗幕墻設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀與建筑設(shè)計(jì)的需求之間存在一定的矛盾，主要問題概述如下：

2.1建筑設(shè)計(jì)單位和施工單位綠色節(jié)能意識(shí)較差

隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展進(jìn)步，建筑產(chǎn)業(yè)正如雨后春筍般蓬勃發(fā)展，我國也因此成為世界上生產(chǎn)加工使用門窗幕墻數(shù)量最多的國家。但在門窗幕墻生產(chǎn)加工和安裝的過程中，技術(shù)含量卻不高，節(jié)能環(huán)保意識(shí)較差，很多設(shè)計(jì)單位和施工單位沒有形成統(tǒng)一的綠色環(huán)保意識(shí)。因此國內(nèi)的門窗幕墻設(shè)計(jì)沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和定義，這種情況不利于門窗幕墻設(shè)計(jì)中綠色節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展，需要加強(qiáng)設(shè)計(jì)單位和施工單位的思想認(rèn)識(shí)，不斷學(xué)習(xí)綠色建筑的相關(guān)知識(shí)。

2.2門窗幕墻設(shè)計(jì)機(jī)制落后

從國內(nèi)的門窗幕墻設(shè)計(jì)機(jī)制來看，整體狀況較為落后，建筑設(shè)計(jì)必定讓位于建筑施工，過分依賴建筑施工，始終以建筑施工為主導(dǎo)，這種機(jī)制嚴(yán)重阻礙了門窗幕墻設(shè)計(jì)的發(fā)展和進(jìn)步。在激烈的市場競爭中，門窗幕墻的設(shè)計(jì)始終以美觀大方、價(jià)格低廉、透光良好為主要理念，這樣的機(jī)制降低了門窗幕墻設(shè)計(jì)應(yīng)有的競爭動(dòng)力，對(duì)技術(shù)的發(fā)展造成了一定的負(fù)面影響。

2.3門窗幕墻設(shè)計(jì)與建筑設(shè)計(jì)缺乏溝通

建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展得益于國內(nèi)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的進(jìn)步，目前越來越多的人正突破對(duì)建筑基本要求的局限，在關(guān)注建筑產(chǎn)品本身的經(jīng)濟(jì)性、適用性、美觀性的同時(shí)，開始追求安全、綠色節(jié)能的特性，對(duì)門窗幕墻的設(shè)計(jì)也提出了更高的要求。但在國內(nèi)的門窗幕墻設(shè)計(jì)中，往往缺乏對(duì)建筑設(shè)計(jì)的深入研究，導(dǎo)致設(shè)計(jì)的門窗幕墻違背了建筑設(shè)計(jì)的理念，使入住者產(chǎn)生不協(xié)調(diào)的感覺。因此在建筑設(shè)計(jì)的過程中，必須將門窗幕墻設(shè)計(jì)與整體建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)相融合，依據(jù)建筑的整體特點(diǎn)，提高門窗幕墻與建筑產(chǎn)品的協(xié)調(diào)性。

3　綠色節(jié)能技術(shù)門窗幕墻設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

門窗幕墻是建筑主體的一部分，是依附于建筑主體而又獨(dú)立存在的完整系統(tǒng)。與傳統(tǒng)建筑的門窗有著極為相似的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)中主要考慮的是建筑材料、采光通風(fēng)、保溫和遮陽等綠色節(jié)能技術(shù)。

3.1門窗幕墻節(jié)能材料的選擇

玻璃作為門窗幕墻節(jié)能材料的重要組成部分，必須在材料選擇的過程中給予足夠的重視，市場上的玻璃主要有真空玻璃、夾層玻璃、中空玻璃、低輻射玻璃幾種，其中真空玻璃具有良好的隔熱和保溫性能，但造價(jià)昂貴，夾層玻璃具有較高的質(zhì)量和防護(hù)性能，中空玻璃是建筑幕墻設(shè)計(jì)中應(yīng)用最廣泛的一種，幾片玻璃之間存在一定的空間，具有良好的隔音效果，低輻射玻璃可以防止二次輻射，具有良好的保溫性能[2]。

門窗幕墻設(shè)計(jì)過程中，鋁合金材料作為重要的節(jié)能材料之一，必須在幕墻設(shè)計(jì)中給予考慮，鋁合金材料在幕墻結(jié)構(gòu)中作為骨架，起到良好的支撐作用，對(duì)門窗幕墻的設(shè)計(jì)效果和成型固定具有重要的作用。在鋁合金選材過程中，需要充分考慮其熱脹冷縮地特點(diǎn)和材料的導(dǎo)熱性能。

3.2采光通風(fēng)

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，呼吸式幕墻逐漸應(yīng)用于建筑設(shè)計(jì)中，滿足了建筑產(chǎn)品自然采光和自然通風(fēng)的要求。在門窗幕墻不斷發(fā)展的過程中，不同的采光式幕墻也制造出來，在采光式幕墻的應(yīng)用中，人們也逐漸認(rèn)識(shí)到通風(fēng)與節(jié)能之間的矛盾，雙層幕墻的產(chǎn)生使這一問題得到解決，這樣的設(shè)計(jì)保證了良好的通風(fēng)性能，同時(shí)具有節(jié)能、環(huán)保、舒適的優(yōu)點(diǎn)[3]。

雙層玻璃幕墻又稱動(dòng)態(tài)幕墻，兩層玻璃治安的間隙為20～ 500mm，氣流在兩層玻璃之間自下而上循環(huán)，不斷帶走外面一層玻璃幕墻的輻射能量，從而達(dá)到隔熱、保溫、節(jié)能的效果，圖1是雙層玻璃幕墻的結(jié)構(gòu)示意圖。

3.3保溫

圖1　雙層玻璃幕墻結(jié)構(gòu)圖

在低溫環(huán)境下，門窗幕墻的保溫功能受到足夠的重視，在門窗幕墻地不斷發(fā)展過程中，門窗幕墻的保溫功能已越來越完善，主要方式是對(duì)窗框結(jié)構(gòu)進(jìn)行改良，選擇優(yōu)質(zhì)的窗框材料和玻璃類型，采用的窗框材料主要有鋼材、松木、鋁合金、玻璃鋼等。表1是不同玻璃材料的性能比較。

表1　玻璃材料的性能比較

3.4遮陽

市場上采用的遮陽門窗幕墻主要有遮陽簾、天幕遮陽和遮陽百葉等。遮陽系列的門窗設(shè)計(jì)類型較多，但由于建筑產(chǎn)品的多樣性，至今仍然沒有一種遮陽門窗幕墻能適應(yīng)多種建筑產(chǎn)品。建筑類型的不同，采用的遮陽系統(tǒng)也必定不同，這就要求設(shè)計(jì)人員對(duì)遮陽系統(tǒng)進(jìn)行全面的了解，對(duì)建筑整體進(jìn)行仔細(xì)的調(diào)研和考察，設(shè)計(jì)符合要求的遮陽幕墻。在建筑門窗幕墻的設(shè)計(jì)工作中，需要結(jié)合《建筑門窗玻璃幕墻熱工計(jì)算規(guī)程》計(jì)算出相關(guān)的框熱節(jié)能和性能，綜合考慮門窗的位置和角度，保證門窗幕墻可以按照實(shí)際情況對(duì)建筑物室內(nèi)的溫差進(jìn)行調(diào)節(jié)，在提高室內(nèi)舒適度的同時(shí)，降低門窗幕墻的耗能，還可以利用光照的強(qiáng)弱來改變遮陽百葉的角度。

4　結(jié)束語

建筑門窗幕墻是耗能較為嚴(yán)重的部分，為了實(shí)現(xiàn)綠色建筑的目標(biāo)，提高人與自然、建筑與自然的協(xié)調(diào)性，在門窗幕墻的設(shè)計(jì)工作中必須付出較多的努力。在環(huán)境問題日益嚴(yán)重的今天，在提高建筑產(chǎn)品舒適性的同時(shí)，必須要做到建筑的綠色節(jié)能，使建筑門窗幕墻設(shè)計(jì)朝著環(huán)保和節(jié)能的方向發(fā)展。

[1]建筑節(jié)能帶動(dòng)節(jié)能門窗幕墻業(yè)市場需求[J].廣東建材，2012（2）：10～11.

[2]馮斌.簡析建筑門窗幕墻中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用[J].中國建筑金屬結(jié)構(gòu)，2013（10）：61.

[3]胡亮.建筑門窗幕墻設(shè)計(jì)中的綠色節(jié)能技術(shù)[J].價(jià)值工程，2013（20）：142～143.

TU228

A

1673-0038（2015）41-0063-02

2015-9-21

鄧志嶸（1978），男，湖北武漢人，工程師，本科，從事建筑幕墻設(shè)計(jì)工作。