新型建筑门窗幕墙的节能设计研究

新型建筑门窗幕墙的节能设计研究

翟海鹏

北京城建五建设集团有限公司，北京 101160

摘要：目前我国建筑行业和科技水平发展十分快速，随着人们环保意识和生活水平得到了显著提高。建筑工程是一个耗能高的行业，而能耗中门窗能耗大约占一半，所以，想要更好地实现建筑的节能设计，最关键的是要做好门窗幕墙的节能设计。现今，玻璃钢节能门窗、铝塑复合门窗等新型节能环保产品已占据门窗市场的半壁江山，其社会、经济效益非常理想。总之，在环保节能理念的不断深入背景下，绿色节能门窗幕墙的发展势必成为市场的主流，所以，对建筑门窗幕墙绿色节能设计技术进行研究具有十分巨大的现实作用。

关键词:新型建筑；门窗幕墙；节能设计

引言

为提高建筑幕墙设计水平，降低建筑幕墙的能源耗损，针对建筑幕墙设计中节能技术的应用展开探讨。通过分析建筑幕墙节能设计要求，总结设计人员必须遵循的基本原则；从幕墙设计节能材料的选择与性能等方面着手，了解不同种类材料在建筑幕墙设计中的优势；并讨论光电幕墙技术、节能百叶技术、双层幕墙技术、生态幕墙技术、太阳光变向照明技术的应用，以期能够达到良好的节能效果，促进建筑幕墙行业可持续发展^[1]。

1 建筑门窗幕墙节能设计问题

1.1 设计单位绿色节能意识不足

纵观我国建筑业现状，大部分建筑设计及施工单位均缺乏对门窗幕墙绿色节能设计重要性的认识，目前还是以低成本为主要设计原则，进而导致对门窗、幕墙的节能设计重视不够。另外，相关工作人员对绿色节能知识的了解很少、门窗幕墙设计权属不清、可供参考的设计标准欠缺，所有这些因素都对建筑业的正常发展产生了负面影响。

1.2 门窗幕墙设计方案选择不合理

现今，我国社会不断发展进步，建筑业呈现蓬勃繁荣态势，随着市场竞争日渐激烈，想要在市场竞争中站稳脚跟，很多采购人员在对门窗幕墙设计方案进行选择时，第一步会立足经济视角，寻找价格合理的方案。第二，立足外观视角，需要有美观的外形设计。第三，综合考虑门窗幕墙设计的应用性能，对绿色节能产品没有太多要求。在这种市场背景下，建筑门窗幕墙的绿色节能内容一直没有得到重视，导致行业的发展和创新一度停滞^[2]。

1.3 门窗幕墙设计和建筑整体设计有偏差

生活水平的提升主要体现在人们对“衣食住行”的要求提升，“住”不再局限在建筑基本功能要求，也开始追求节能、可持续发展和安全，对门窗幕墙的设计提出了更高的要求。目前，在门窗幕墙设计过程中，建筑设计的体现并不明显，使得设计出来的门窗幕墙未满足建筑设计理想值。

2 新型建筑门窗幕墙的节能设计分析

2.1 光电幕墙技术

光电幕墙可以同时保证美观性、隔热、发电、隔声等多种功效，既能够满足人们对幕墙的使用需求，又具有智能性。结合光电幕墙技术的应用经验，可以将其作为太阳能光电池技术，建筑幕墙设计阶段，尤其是光电幕墙的设计，要加强抗震性、抗压性、抗风性，以保证建筑幕墙及建筑物安全。另外，设计阶段针对幕墙外观的美观性、水密性、气密性、隔声性与保温性等，也要结合实际设计要求予以强化。幕墙骨料内有大量空腔，将墙面、幕墙技术与太阳能光电技术充分融合，便可组建功能型幕墙。

2.2 门窗幕墙设计的采光通风

门窗幕墙的节能设计中采光通风是人们十分关注和重视的，在市场上如呼吸式幕墙等符合人们对采光通风要求的门窗幕墙也越来越多，在挑选的时候人们也逐渐认识到了一些设计上的问题。因此，为更好地满足人们的需求以及充分体现绿色节能理念，在进行采光通风设计时必须要充分结合日出日落、阴影以及阳光的变化情况。但这一技术需要高端技术人才去不断尝试和实践，就目前来看还存在很多不足。为了满足人们日益强烈的需求，双层幕墙设计应运而生，这种设计使用的是双层呼吸式幕墙和遮阳百叶，能很好地保障室内自然通风和舒适度，也满足了节能环保的设计要求^[3]。

2.3 双层幕墙技术

建筑幕墙设计中的双层幕墙由内、外两层幕墙组成，利用相关装置加强保温、隔热与通风等效果。目前在建筑幕墙设计中，双层幕墙技术会应用封闭、敞开式的结构，搭建缓冲空气空间，加强室内温度调节的有效性与灵活性。除此之外，双层通风幕墙技术也是其中一种设计技术，包括两层幕墙，同样分为内、外两层。内层为具有断热、隔热性能的明框幕墙，外层为单层玻璃、非断热型材组成幕墙，内、外层中间部位空间有热通道，处于相对封闭状态，始终和内层幕墙的外表面进行热交换。

2.4 太阳光变向照明技术

建筑领域使用可再生资源，已经成为节能目标要求下的一项有效举措。建筑幕墙设计中应用节能技术，也可以利用太阳能替代其他设计能源，达到节能环保效果，并且可以减少因幕墙设计导致的环境污染问题。建筑幕墙设计过程中，采用太阳光变向照明技术可以代替遮阳技术，以免遮阳技术中幕墙发挥反射作用，使太阳光线进入室内，反射至室内天花板、功能区，不但会对室内照明环境带来直接影响，还会降低居住舒适度。太阳光变向照明技术可保证照明效果，采用的照射方式也更加柔和、均匀，无须大量电能消耗。

3 建筑幕墙施工质量的控制管理策略

3.1 深化质量控制管理的意识

在幕墙施工过程中，要保证施工质量，需要施工人员提高质量意识。施工单位要加强对幕墙施工人员的专业培训，施工人员需充分了解施工流程，掌握先进的施工技术，确保幕墙施工稳定有序地展开。所有质量监督管理人员也要接受培训，不断更新知识结构，同时建立考核评价制度并不断完善，提高相关人员的专业素质。

3.2 健全质量控制管理制度

幕墙施工企业应按照有关的法律法规，建立健全管理控制体系，确保施工质量管理工作系统化运行。在管理控制体系运行过程中，相关人员应充分掌握具体内容，并按照相关的规定实施管理。严格按照设计图进行施工，确保施工安全，如果发生质量事故，则要对直接责任人予以追纠并进行处罚。

4 绿色节能玻璃幕墙的发展趋势

如今，科技飞速发展，玻璃幕墙也得到了发展，中空玻璃具有良好的反射系数和良好的隔热效果，能有效地解决玻璃幕墙的保温问题，使玻璃幕墙的能耗达到最低限度。中空玻璃之所以具有较好的隔热性能，主要是因为玻璃内部的空间是封闭空间，与外界空气隔绝，不易产生空气对流，空气的导热系数往往比较低，与普通玻璃相比，是其导热系数的二十七分之一，导热性非常低。南、北方的玻璃幕墙的设计不同，主要是由于两地的环境不用，在南方，中空玻璃通常先吸收太阳短波辐射，之后利用中空玻璃的空气层阻挡长波辐射，使大量的太阳热量进入不了室内。但北方，中空玻璃主要是尽量减少对太阳短波辐射的阻挡，使更多的阳光进入室内，起到保温作用^[4]。

5 结语

现如今，我国在建筑门窗幕墙行业中居于前列，可依旧存有很多问题，如在建筑设计间的沟通交流严重不足、建筑门窗幕墙的设计并未充分结合建筑设计理念、设计单位的节能意识薄弱、设计机制缺少完善性等。鉴于此，减少能量耗损、绿色节能、安全舒适就是门窗幕墙行业未来发展的重要趋势，节能、环保就是新型建筑门窗幕墙设计的必经之路^[5]。

参考文献：

[1]仇颂学，喻静.建筑幕墙门窗节能技术的应用及控制措施[J].2014（8）：70.

[2]张叶希.节能设计在民用建筑设计中的有效应用探讨[J].住宅产业，2020（11）：34-36.

［3］矫富磊，张晓东.节能型建筑幕墙设计要点[J].2020（9）：48-49.

[4]严志伟.BIM在商业建筑幕墙设计中的应用方法探究[J].2020，46（8）：32-33.

[5]陈纪欣.低碳视角下铝门窗和幕墙节能设计要素相关研究[J].居业，2019（10）:29,32.