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摘要：節(jié)能減排、創(chuàng)新降耗是近年來我國可持續(xù)發(fā)揮及建設(shè)重要方向。隨著建筑結(jié)構(gòu)的不斷更新，建筑玻璃幕墻作為一種新型的玻璃形式及外墻形式，逐步應(yīng)用在工程建設(shè)中，提升了傳統(tǒng)建筑玻璃幕墻的效果。本文從綠色節(jié)能建筑（詞條“節(jié)能建筑”由行業(yè)大百科提供）的特點(diǎn)、建筑玻璃幕墻節(jié)能設(shè)計(jì)及要點(diǎn)入手，并闡述了建筑玻璃幕墻的綠色節(jié)能設(shè)計(jì)重要性及意義，探討了施工方案及施工現(xiàn)場，最后總結(jié)了建筑玻璃幕墻的綠色節(jié)能設(shè)計(jì)未來發(fā)展方向。研究成果可為相關(guān)應(yīng)用與研究提供參考。
關(guān)鍵詞：建筑玻璃幕墻;綠色節(jié)能設(shè)計(jì);綠色節(jié)能建筑
引言
采用再生能源建設(shè)技術(shù)，能夠優(yōu)化綠色能源建設(shè)施工質(zhì)量。據(jù)分析，通過加大可再生能源（詞條“可再生能源”由行業(yè)大百科提供）的使用力度，可推動相關(guān)行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。截止2020年，我國可再生能源能夠代替12%以上的常規(guī)能源。在可再生能源開發(fā)方面，我國現(xiàn)已將太陽能、地?zé)崮苓\(yùn)用到工程施工中。節(jié)能減排，創(chuàng)新降耗，是近年來我國可持續(xù)發(fā)揮及建設(shè)重要方向。在城市化建設(shè)進(jìn)程下。綠色節(jié)能建設(shè)施工，一方面滿足了時代經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類生活需求，另一方面，完善了當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)化可持續(xù)發(fā)展。
1 綠色節(jié)能建筑的特點(diǎn)及意義
隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)和環(huán)境影響，建筑企業(yè)建設(shè)模式發(fā)生了重大改變，而環(huán)境和持續(xù)發(fā)展和節(jié)能降耗觀念也不斷深入到工程建設(shè)各項(xiàng)施工技術(shù)管理中。綠色節(jié)能建筑施工的特點(diǎn)和意義，詳細(xì)分析如下。
1.1綠色節(jié)能建筑特點(diǎn)
綠色節(jié)能建筑是一種特殊的建筑體，其在施工和使用中一直將能源作為建設(shè)重點(diǎn)。在整個建筑壽命周期內(nèi)，以節(jié)約電力、土地、水資源為主要建設(shè)方向，力圖為居住人提供一個自然和諧、安全健康、節(jié)能減排的宜居環(huán)境。遵循的是節(jié)能減排，創(chuàng)新降耗的建設(shè)理念。
在施工過程中，綠色節(jié)能環(huán)境施工原則是資源合理化運(yùn)用，讓建筑環(huán)境和周圍生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)建設(shè)，且所有原材料的開采，建筑設(shè)計(jì)和后期維修、拆除全過程都對生態(tài)環(huán)境影響較小，且建設(shè)、使用周期中能源消耗可控。其主要有以下幾個特點(diǎn)：①強(qiáng)制性，所有建設(shè)施工周期各項(xiàng)工程工序需符合國家相關(guān)建設(shè)規(guī)范規(guī)定，避免建筑廢渣、光污染、噪音污染對周圍生態(tài)環(huán)境影響。②技術(shù)性，在進(jìn)行施工建設(shè)管理之中，綠色節(jié)能施工需要運(yùn)行先進(jìn)的技術(shù)手段來保證其建設(shè)符合相關(guān)國家規(guī)定，達(dá)到節(jié)能減排要求，利用先進(jìn)工藝技術(shù)和科學(xué)設(shè)備手段，讓整個施工流程都能可控，且節(jié)約工程建設(shè)成本，降低能源損耗。
1.2 綠色節(jié)能建筑意義
想要實(shí)現(xiàn)綠色能源建筑建設(shè)，首先要考慮當(dāng)代能源環(huán)境建設(shè)情況，如日照長度和房屋朝向。借助外界環(huán)境條件去生態(tài)化實(shí)現(xiàn)“冬暖夏涼”等建設(shè)，減少后期建筑的能源消耗。
首先，結(jié)合外圍結(jié)構(gòu)系統(tǒng)建設(shè)特點(diǎn)，據(jù)分析，建筑外圍護(hù)系統(tǒng)耗熱量能維持屋內(nèi)采暖量的1/3。也就是說，借助外墻保溫、屋面搭配、地面構(gòu)造和門窗遮陽環(huán)境設(shè)置，能夠優(yōu)化建設(shè)物內(nèi)部供暖、散熱。降低建筑物內(nèi)采暖制冷能源消耗。
其次，采用先進(jìn)的節(jié)能設(shè)備，如采用高效能的安裝設(shè)備，讓整個房屋建筑系統(tǒng)都能達(dá)到高效能、低耗能的運(yùn)行效率。讓整個建筑系統(tǒng)采暖制冷，通風(fēng)隔熱、照明供水實(shí)現(xiàn)節(jié)能優(yōu)化。據(jù)分析，安裝智能節(jié)能設(shè)備建筑系統(tǒng)能夠降低40%-60%的耗能，實(shí)現(xiàn)持久節(jié)能目的，本文主要探討的是建筑玻璃幕墻的綠色節(jié)能設(shè)計(jì)。
2 我國目前在建筑幕墻設(shè)計(jì)中存在的問題
2.1設(shè)計(jì)理念較為落后，阻礙節(jié)能技術(shù)的實(shí)施
雖然我國早在幾年前就開始提出“節(jié)能環(huán)保”的發(fā)展理念，但是我國在此方面的起步較晚，與發(fā)展國家的水平還存在一定的差距。因此，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，大部分的設(shè)計(jì)公司，都不能完全理解建筑幕墻節(jié)能設(shè)計(jì)的重要性。很多時候都是在工程的主體開始施工之后，才開始著手對建筑幕墻進(jìn)行設(shè)計(jì)，這樣難免就會對建筑主體的施工造成阻礙。而通常為了保證工程的施工工期，這樣不僅增加了幕墻施工單位的工作難度，也是增加了各單位之間的溝通難度，阻礙節(jié)能施工技術(shù)的實(shí)施。
2.2建筑幕墻的設(shè)計(jì)與建筑項(xiàng)目不能達(dá)到統(tǒng)一
建筑外墻是建筑物的主要組成部分，所以其在設(shè)計(jì)的過程中不可脫離建筑結(jié)構(gòu)而單獨(dú)存在，要綜合的進(jìn)行考慮。但是在實(shí)際的施工過程中，我們常會發(fā)現(xiàn)這樣一個問題，建筑幕墻的設(shè)計(jì)單位，通常不會考慮建筑物結(jié)構(gòu)。再加上，有些設(shè)計(jì)人員，對于節(jié)能技術(shù)的各方面了解不清晰，不能專業(yè)的對幕墻技術(shù)以及材料進(jìn)行選擇，無法將建筑結(jié)構(gòu)與幕墻設(shè)計(jì)進(jìn)行結(jié)合，這樣對于建筑的整體施工會造成較大的阻礙。
3 建筑玻璃幕墻節(jié)能設(shè)計(jì)及要點(diǎn)
3.1 設(shè)計(jì)分析
建筑工程建設(shè)階段，需要的能源較多，為實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的，需要合理設(shè)置建筑結(jié)構(gòu)，專業(yè)分析各類技術(shù)，強(qiáng)化新型材料的應(yīng)用，才可降低建筑能耗。建筑玻璃幕墻在建筑工程建設(shè)中得到了廣泛應(yīng)用，通過將建筑玻璃幕墻與各類新技術(shù)結(jié)合，能夠提升建筑結(jié)構(gòu)性能，從各個節(jié)點(diǎn)入手，貫徹節(jié)能降耗理念，以此凸顯建筑玻璃幕墻的應(yīng)用價(jià)值。
3.2 設(shè)計(jì)要點(diǎn)
3.2.1 保溫（詞條“保溫”由行業(yè)大百科提供）隔熱設(shè)計(jì)
建筑玻璃幕墻本身具備較好的采光效果，通過在建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)中融入隔熱技術(shù)，可避免陽光直射，導(dǎo)致室內(nèi)溫度增加，進(jìn)而產(chǎn)生空調(diào)能耗的情況發(fā)生。在隔熱保溫設(shè)計(jì)階段，需要強(qiáng)化建筑玻璃幕墻傳熱系數(shù)的控制，有效反射紅外波段熱輻射，以此降低輻射的傳熱系數(shù)。
3.2.2 自然通風(fēng)設(shè)計(jì)
在建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)階段，需要考慮自然通風(fēng)效果，通過提升建筑玻璃幕墻通風(fēng)效果，可保障室內(nèi)空氣流通質(zhì)量，維持室內(nèi)空氣新鮮，以此降低室內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用，進(jìn)而降低建筑能耗。
3.2.3 幕墻遮陽設(shè)計(jì)
建筑玻璃幕墻這樣措施主要包括：1.提升玻璃遮陽性能或應(yīng)用彩釉玻璃，以此降低建筑玻璃幕墻遮陽系數(shù);2.室外設(shè)置遮陽物;3.室內(nèi)設(shè)置遮陽物。
3.2.4幕墻施工中的節(jié)能控制要點(diǎn)
在施工階段，對金屬材料、構(gòu)配件連接處的柔性墊片、塊設(shè)置要到位，立柱（詞條“立柱”由行業(yè)大百科提供）上下端與主體結(jié)構(gòu)問要留縫注膠（詞條“注膠”由行業(yè)大百科提供）密封。結(jié)構(gòu)膠施工車間溫度、濕度、衛(wèi)生情況應(yīng)符合要求，結(jié)構(gòu)膠施工要規(guī)范，施工后養(yǎng)護(hù)條件及養(yǎng)護(hù)時間要符合要求。耐候膠（詞條“耐候膠”由行業(yè)大百科提供）施工前清潔玻璃打膠（詞條“打膠”由行業(yè)大百科提供）面。不宜在夜晚、雨天打耐候膠，在接縫內(nèi)打耐候膠應(yīng)對面黏結(jié)，不應(yīng)三面黏結(jié)(如三面黏結(jié)，耐候膠經(jīng)反復(fù)拉壓后會被撕裂，從而失去密封作用)，其施工寬度不宜小于2倍的施工厚度。幕墻與各層樓板、隔墻外沿問封堵巖棉應(yīng)填充密實(shí)、厚度不應(yīng)小于100mm，不僅提高防火性能，還能有效提高隔熱保溫性能。
4 建筑玻璃幕墻的綠色節(jié)能設(shè)計(jì)重要性及意義
隨著我國現(xiàn)代化發(fā)展的加劇，使得我國工業(yè)化發(fā)展也不斷加深，各行各業(yè)對能源需求量也不斷加劇，這無疑會加劇能源、資源能耗，進(jìn)而導(dǎo)致我國社會資源壓力與環(huán)境壓力加重，為切實(shí)減輕能源負(fù)擔(dān)，必須要強(qiáng)化可再生資源的應(yīng)用。
隨著建筑建設(shè)規(guī)模的增加，我國建筑工程數(shù)量也不斷增加，在高速建設(shè)與發(fā)展的同時，建筑能耗問題也愈發(fā)明顯。只有在建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)中，貫徹綠色環(huán)保理念，才可促使建筑行業(yè)朝著可持續(xù)方向發(fā)展。
從建筑能耗角度出發(fā)，我國建筑主要劃分為公共建筑與普通建筑。公共建筑一般為大型建筑，建設(shè)面積在2萬平方米以上，常見包括：高級寫字樓、政府辦公大樓等。建筑玻璃幕墻一般也應(yīng)用在公共建筑中，為滿足城市化發(fā)展，大型公共建筑建設(shè)數(shù)量不斷增加，加劇了建筑行業(yè)的能耗。通過合理應(yīng)用建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)，注重建筑通風(fēng)與建筑遮陽，強(qiáng)化室外溫度與光照的應(yīng)用，可強(qiáng)化自然資源的應(yīng)用，切實(shí)降低建筑能耗。
5 建筑玻璃幕墻的綠色節(jié)能設(shè)計(jì)現(xiàn)狀及方式
5.1 設(shè)計(jì)現(xiàn)狀
相比西方國家我國建筑玻璃幕墻工業(yè)發(fā)展較晚，技術(shù)應(yīng)用起步較晚。但經(jīng)過多年的發(fā)展，我國建筑玻璃幕墻事業(yè)已經(jīng)處于全國領(lǐng)先地位，且成為世界上建筑玻璃幕墻使用第一大國，也是建筑玻璃幕墻生產(chǎn)大國。通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大部分城市標(biāo)注性建筑物、城市形象工程，均應(yīng)用了建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)方式。
我國玻璃幕墻起源80年代，此階段為有框玻璃幕墻。90年代發(fā)展為隱框玻璃幕墻，之后我國建筑玻璃幕墻產(chǎn)業(yè)逐步從小產(chǎn)業(yè)朝著大產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并逐步規(guī)范發(fā)展，制定了標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)制度與應(yīng)用規(guī)范機(jī)制。此后至今，建筑玻璃幕墻在我國大型公共建筑設(shè)計(jì)中能耗較大，占比整個建筑的40.0%。近幾年，隨著我國大力提倡綠色、環(huán)保、節(jié)能發(fā)展理念，建筑玻璃幕墻也進(jìn)行工藝創(chuàng)新，市面上出現(xiàn)了雙層、光電、智能等新型建筑玻璃幕墻產(chǎn)品，這些產(chǎn)品均具備顯著的節(jié)能、綠色效果，能夠?yàn)榻ㄖＡ粔笃诎l(fā)展指導(dǎo)方向，提供思路。
5.2 節(jié)能方式
5.2.1 雙層建筑玻璃幕墻
雙層建筑玻璃幕墻本身具備較好的節(jié)能效果，這類玻璃幕墻是由內(nèi)外兩層組成，內(nèi)外應(yīng)用的玻璃材質(zhì)不同，節(jié)能效果較好。這類建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)，應(yīng)當(dāng)綜合考慮各類因素，通風(fēng)口的正確選擇屬于關(guān)鍵點(diǎn)。目前市面上就雙層建筑玻璃幕墻種類較多，主要包括：箱式雙層建筑玻璃幕墻、井箱建筑玻璃幕墻、走廊式建筑玻璃幕墻。
5.2.2 節(jié)能建筑玻璃幕墻
從字面分析建筑玻璃幕墻主要材料為玻璃，在建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)階段，必須要合理選擇玻璃材料。選購人員需要從各個層面出發(fā)，進(jìn)行綜合考慮，只有選擇合理種類的玻璃，才可切實(shí)發(fā)揮出建筑玻璃幕墻材料的節(jié)能性與環(huán)保性。筆者認(rèn)為，采購人員在建筑玻璃幕墻材料選擇階段，應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況，綜合考慮季節(jié)、地域因素，審查玻璃熱學(xué)性能及光學(xué)性能，若地域溫差不大，可應(yīng)用熱反射玻璃材料，若地域溫差較大，選擇熱吸收能力較強(qiáng)的玻璃材料即可。若建筑工程對玻璃規(guī)格要求較高，應(yīng)當(dāng)盡量選擇低輻射、反光性低、綜合性能好的中空型玻璃，在滿足建筑建設(shè)需求的同時，降低光污染發(fā)生率。
5.2.3 智能建筑玻璃幕墻
智能建筑玻璃幕墻能夠依據(jù)外部溫度，自動調(diào)節(jié)溫度，構(gòu)建良好的室內(nèi)環(huán)境。不僅如此，還可通過網(wǎng)絡(luò)媒介，自動調(diào)節(jié)與控制建筑室內(nèi)溫度、光照環(huán)境。應(yīng)用智能建筑玻璃幕墻，可有效降低建筑能耗，強(qiáng)化綠色節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用，遵循可持續(xù)發(fā)展理念。據(jù)相關(guān)報(bào)道顯示，智能建筑玻璃幕墻是未來的主要發(fā)展方向，其應(yīng)用范圍也會得到普及。
5.2.4 光電建筑玻璃幕墻
這類建筑玻璃幕墻主要是借助自然界中的太陽光，通過進(jìn)行能源轉(zhuǎn)化，利用轉(zhuǎn)化后的能源。就實(shí)際情況而言，這類建筑玻璃幕墻的應(yīng)用，可降低能耗。且太陽能在建筑行業(yè)內(nèi)的應(yīng)用也愈發(fā)普遍，加速了我國建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
5.2.5新型材料的應(yīng)用
建筑玻璃幕墻不僅要加強(qiáng)新技術(shù)的應(yīng)用，還要加強(qiáng)新材料的應(yīng)用，通過改變玻璃形式來提高室內(nèi)環(huán)境。設(shè)計(jì)者可以加強(qiáng)對玻璃參數(shù)的分析，在綜合考慮傳熱系數(shù)、遮蔽系數(shù)、太陽能透過率和相對熱增益系數(shù)的基礎(chǔ)上加強(qiáng)新材料在玻璃幕墻設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。目前常用的節(jié)能環(huán)保玻璃中有中空玻璃、鍍膜玻璃以及帶薄膜型熱反射材料玻璃，鍍膜玻璃可以有效減少太陽能輻射，散發(fā)熱量。
5.2.6斷熱型材的運(yùn)動
在玻璃幕墻作業(yè)實(shí)踐中，其框架材料的選擇大幅提升了其節(jié)能成效。當(dāng)前，一種全新的散熱金屬框架被運(yùn)用到建筑領(lǐng)域，該種框架最顯著的特征是降低熱量損耗的數(shù)量。散熱材料在建筑行業(yè)得以廣泛運(yùn)用的緣由是密封水平強(qiáng)、質(zhì)量輕、熱量散失慢。另外，這種材料還有良好的氣密性和防風(fēng)性能。在立面的總體設(shè)計(jì)過程中，新型散熱材料可以和多種類型的顏料、砂料混合運(yùn)用，有效提升立面成效。
5.2.7建筑方位的選擇很關(guān)鍵
在許多建筑項(xiàng)目建設(shè)過程中，科學(xué)的選取建筑所朝的方向?qū)τ诠?jié)省玻璃幕墻的能耗有特別顯著的作用。為此，在選取建材的時候，應(yīng)當(dāng)盡量綜合考量所在區(qū)域的光照時間、采光特征、通風(fēng)狀況等所有的或許對玻璃幕墻功能有一定影響的各個層面的要素。國內(nèi)的許多建筑均將坐北朝南作為最理想的朝向，但是由于各個區(qū)域光照不一樣，建筑物的朝向也應(yīng)當(dāng)有一定的區(qū)別。建筑物所朝的方向是由所在地點(diǎn)的環(huán)境特點(diǎn)與氣候特點(diǎn)決定的。為此，在運(yùn)用大規(guī)模玻璃幕墻當(dāng)做外墻裝飾的建筑，盡量不讓其坐西朝東，這樣可以避免產(chǎn)生西曬的問題。
6 建筑玻璃幕墻的綠色節(jié)能設(shè)計(jì)未來發(fā)展方向
隨著時代的不斷發(fā)展與進(jìn)步，建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)理念也發(fā)生了很大的變化，只有設(shè)計(jì)人員積極、主動思考，強(qiáng)化能源與資源的應(yīng)用，遵循可持續(xù)發(fā)展理念，保障建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)的創(chuàng)造性，才可促使我國建筑朝著綠色、技能、環(huán)保、智能方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)建筑玻璃幕墻技術(shù)的創(chuàng)新。在高速發(fā)展背景下，環(huán)境惡化也不斷加劇，能源愈發(fā)減少，只有落實(shí)降耗，才可獲得更為長遠(yuǎn)的發(fā)展。
筆者認(rèn)為，建筑玻璃幕墻在進(jìn)行降耗的同時，還需要保障室內(nèi)的舒適度，強(qiáng)化節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用。通過對比國內(nèi)外建筑玻璃幕墻發(fā)展歷程，可發(fā)現(xiàn)我國建筑玻璃幕墻也逐步朝著綠色、節(jié)能方向發(fā)展，且逐步強(qiáng)化智能技術(shù)的應(yīng)用，推動了建筑玻璃幕墻的創(chuàng)新。隨著我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力的不斷提升，建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)必須要朝著可持續(xù)方向發(fā)展，遵循綠色節(jié)能理念，追尋建筑玻璃幕墻的社會價(jià)值，以此為降耗做出貢獻(xiàn)。
7 結(jié)論與建議
綜上所述，在建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)階段，應(yīng)用綠色節(jié)能技術(shù)，可滿足工程建設(shè)關(guān)鍵性要求。在開展建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)時，應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況，考慮工程特點(diǎn)，總結(jié)以往施工及設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，歸納整合設(shè)計(jì)要點(diǎn)，合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，科學(xué)選擇玻璃材料，強(qiáng)化新技術(shù)的應(yīng)用，以此實(shí)現(xiàn)建筑玻璃幕墻設(shè)計(jì)效果的提升，展現(xiàn)建筑玻璃幕墻應(yīng)用價(jià)值。
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作者單位：上海高昕節(jié)能科技有限公司
