【關(guān)鍵詞】建筑幕墻；節(jié)能；材料選用

　　0.引言

　　現(xiàn)代的城市建設(shè)中，越來(lái)越多的建筑外部都使用玻璃幕墻裝飾，裝上閃閃生輝、色彩絢麗的玻璃幕墻，以其特有的魅力為提高建筑品質(zhì)，豐富城市景觀起到積極的作用。建筑幕墻有其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，如時(shí)髦風(fēng)尚、視野開(kāi)闊，通透性強(qiáng)等， 當(dāng)然劣勢(shì)也很明顯，有的幕墻會(huì)給城市造成局部光污染，通風(fēng)效果差等。而現(xiàn)在最受關(guān)注的是建筑幕墻的節(jié)能問(wèn)題。毋庸諱言，有些玻璃幕墻系統(tǒng)確實(shí)存在保溫性能差，能耗高的致命缺點(diǎn)，然而這些缺點(diǎn)并不是無(wú)法克服的。

　　進(jìn)行幕墻熱工設(shè)計(jì)時(shí),必須對(duì)其復(fù)雜的傳熱過(guò)程和傳熱方式進(jìn)行分析和研究。物理熱交換有三種形式，即傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射。建筑幕墻的熱交換也無(wú)外乎這幾種基本形式，并且可以細(xì)化為以建筑幕墻為媒介分別與室內(nèi)、室外的熱交換，幕墻的傳熱系數(shù)由建筑物的外形和所處地區(qū)的氣候條件、型材的傳熱系數(shù)和玻璃的傳熱系數(shù)等因素綜合確定。熱傳導(dǎo)及對(duì)流的傳熱能力可以用導(dǎo)熱系數(shù)來(lái)衡量，輻射傳熱能力可用遮陽(yáng)系統(tǒng)來(lái)控制，建筑物的傳熱是上述三種方式綜合作用的結(jié)果。玻璃幕墻的節(jié)能設(shè)計(jì)重點(diǎn)是設(shè)計(jì)合理的控制手段以達(dá)到節(jié)能目的，我們認(rèn)為主要應(yīng)從以下幾方面作好節(jié)能工作。

　　1.幕墻鋁框的選用

　　鋁型材的導(dǎo)熱性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于玻璃，選用斷熱效果好的鋁型材會(huì)大大提高幕墻的整體節(jié)能效果。斷熱鋁型材亦稱隔熱鋁型材或絕熱鋁型材,其具體形式很多，主要有

　　1.1嵌條式

　　就是將原來(lái)一體的鋁型材斷開(kāi)，設(shè)置專(zhuān)門(mén)的嵌槽，將斷熱條在專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)線上穿入兩鋁型材槽口內(nèi)并擠壓成型，從而阻斷冷橋。斷熱條材質(zhì)為玻璃纖維增強(qiáng)尼龍，斷熱條越寬（兩型材間隔就越大）斷熱效果越好。嵌條式是在國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用的一種節(jié)能框形式。

　　1.2注塑式

　　在鋁型材模具設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留注塑槽，經(jīng)注塑硬化后再將多余的鋁型材冷橋加工掉，從而使本來(lái)一體的鋁型材被斷開(kāi)，以阻斷冷橋。注塑式在國(guó)內(nèi)外工程中均有應(yīng)用實(shí)例。

　　1.3發(fā)泡填充式

　　在型材腔和斷熱腔內(nèi)注入隔熱性能良好的發(fā)泡材料，從而提高整個(gè)鋁型材的隔熱性能。這種形式在歐洲應(yīng)用較多。其整體節(jié)能性能比單純嵌條式還要好。

　　1.4隔熱墊式

　　該方法是將鋁型材設(shè)計(jì)成分體后，在兩鋁型材連接處加入隔熱尼龍墊或隔熱橡膠墊，再通過(guò)局部螺紋連接使兩型材重新結(jié)合為一體。該技術(shù)在美國(guó)和日本應(yīng)用較多，國(guó)內(nèi)偶爾也有應(yīng)用。

　　另外，除在材料領(lǐng)域考慮建筑幕墻的節(jié)能性能外，在幕墻的形式設(shè)計(jì)方面亦大有文章可做。如減少開(kāi)啟扇面積、提高密封膠性能、改進(jìn)節(jié)點(diǎn)密封形式、采用百頁(yè)、格柵遮擋等。

　　2.幕墻面材的選用

　　建筑幕墻面材應(yīng)盡量避免像過(guò)去那樣全部采用高通透性的玻璃，而應(yīng)綜合采用玻璃、復(fù)合板、石材、陶土板等多種材料。目前在幕墻玻璃的選用上，國(guó)內(nèi)外工程實(shí)例大都采用LOW-E膜中空玻璃、彩鈾中空玻璃等。隨著幕墻工業(yè)的不斷發(fā)展進(jìn)步，出現(xiàn)了新的更加環(huán)保節(jié)能的玻璃形式。

　　2.1透過(guò)率可調(diào)玻璃（Switchable Glazing）

　　該種玻璃可以隨環(huán)境變化調(diào)整自身的透過(guò)特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)輻射能量的有效控制，從而滿足節(jié)能要求。根據(jù)玻璃特性改變的機(jī)理不同，這種可調(diào)玻璃又可分為熱致變色玻璃、光致變色玻璃和電致變色玻璃。所謂熱致變色就是玻璃隨著溫度升高而透過(guò)率降低；光致變色就是玻璃隨光強(qiáng)增大而透過(guò)率降低；電致變色則是當(dāng)有電流通過(guò)的時(shí)候玻璃透過(guò)率降低。以上過(guò)程都是可逆的。其中光致變色玻璃和電致變色玻璃尤為突出，電致變色玻璃由于可以人為控制其改變的過(guò)程和程度，已經(jīng)在幕墻工程上得到實(shí)驗(yàn)性的應(yīng)用。

　　2.2光譜選擇透過(guò)性玻璃（Spectral Selective Glazing）

　　該種技術(shù)實(shí)際上是Low-E玻璃、熱反射玻璃等技術(shù)的延伸，通過(guò)在玻璃表面覆蓋一層或幾層特殊涂層，使得太陽(yáng)輻射中的可見(jiàn)光成分最大量的通過(guò)并阻擋具有較高熱量的紫外線或者紅外線成分，從而最大限度的利用自然光照亮室內(nèi)，又把輻射的熱能阻擋在室外（或者室內(nèi)），于是從采光和制冷（或者采暖）兩方面同時(shí)起到了節(jié)能效果。

　　2.3惰性氣體隔熱玻璃

　　通過(guò)在中空玻璃的空腔內(nèi)充入惰性氣體，可以得到更高隔熱性能的玻璃。目前國(guó)外已經(jīng)出現(xiàn)了充氪氣的4-8-4-8-4三層中空玻璃，結(jié)合Low-E技術(shù)，它的傳熱系數(shù)可以達(dá)到0.7W/m2K。

　　2.4真空隔熱玻璃

　　通過(guò)把中空玻璃空腔里的空氣抽走，消除掉空腔內(nèi)部的對(duì)流和傳導(dǎo)傳熱，可以獲得更好的隔熱效果。這種玻璃的空腔很窄，一般為0.5～2.0mm，兩層玻璃之間用一些均勻分布的支柱分開(kāi)。若配合Low-E涂層改善其輻射特性，真空隔熱玻璃的傳熱系數(shù)甚至可以達(dá)到0.5W/m2K。這種隔熱玻璃具有厚度小、重量輕的優(yōu)點(diǎn)，但生產(chǎn)工藝較為復(fù)雜，外觀效果不是特別理想。

　　3.目前較為先進(jìn)的環(huán)保節(jié)能幕墻系統(tǒng)主要有

　　3.1呼吸式幕墻體系，又稱為熱通道幕墻

　　國(guó)外也稱作主動(dòng)式幕墻（Active　Curtainwall）。這種幕墻采用雙層幕墻結(jié)構(gòu)體系，外層采用透過(guò)率大的單層透明玻璃幕墻，如點(diǎn)式幕墻等，內(nèi)層一般為中空玻璃斷熱幕墻。在兩層幕墻中間設(shè)置一定寬度的空氣通道，在通道的上下兩端有進(jìn)風(fēng)排風(fēng)設(shè)施和百葉遮陽(yáng)簾，外側(cè)幕墻設(shè)計(jì)成封閉式，內(nèi)側(cè)幕墻設(shè)計(jì)成開(kāi)啟式，通過(guò)通道內(nèi)上下兩端進(jìn)排風(fēng)口的調(diào)節(jié)在通道內(nèi)形成負(fù)壓，利用室內(nèi)兩則幕墻的壓差和開(kāi)啟扇就可以在建筑物內(nèi)形成氣流，進(jìn)行通風(fēng)換氣。

　　3.2光電幕墻,光電幕墻是一種集發(fā)電、隔音、隔熱、安全、裝飾功能于一身的新型建筑幕墻

　　這種幕墻集合了太陽(yáng)能光電技術(shù)與幕墻技術(shù)，是一種新型的功能性建筑幕墻。它利用太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)，把以前被當(dāng)作有害因素而屏蔽掉的太陽(yáng)能，轉(zhuǎn)化為能被人們利用的電能。這種電能是一種綠色能源，無(wú)廢氣，無(wú)噪音，不污染環(huán)境。光電幕墻另外的重大意義還體現(xiàn)在它把太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)集成到建筑幕墻產(chǎn)品中，不占用專(zhuān)門(mén)的土地，而且太陽(yáng)能光電板也可以替代傳統(tǒng)的玻璃等幕墻面板材料，無(wú)需重復(fù)投資。太陽(yáng)能光電板優(yōu)美的外觀，具有特殊的裝飾效果，更賦予建筑物鮮明的現(xiàn)代科技色彩。

　　4.結(jié)束語(yǔ)

　　綜上所述,建筑幕墻技術(shù)與時(shí)俱進(jìn)，"開(kāi)放與交流、舒適與自然、環(huán)保與節(jié)能"的建筑原則促使各種新的幕墻節(jié)能環(huán)保技術(shù)不斷出現(xiàn)。跟蹤國(guó)際前沿方向，開(kāi)展各種高性能的新型節(jié)能、環(huán)保、智能化幕墻的研制、開(kāi)發(fā)工作，技術(shù)建筑幕墻行業(yè)的科學(xué)技術(shù)水平，對(duì)于提高人們生活質(zhì)量，推動(dòng)社會(huì)進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，具有巨大的意義。