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　　我國(guó)是幕墻生產(chǎn)大國(guó)，每年7000萬(wàn)平法米以上的幕墻生產(chǎn)量，占世界的75%。我國(guó)建筑能耗是相同氣候條件發(fā)達(dá)國(guó)家建筑能耗的2到3倍，建筑節(jié)能65%主要由建筑圍護(hù)系統(tǒng)承擔(dān)。在全世界各行業(yè)各環(huán)節(jié)都在節(jié)能減排的大背景下，如何減少幕墻生產(chǎn)的能耗，是我們幕墻從業(yè)人員面臨的一個(gè)新課題。作為一個(gè)專業(yè)公司的從業(yè)人員，結(jié)合自身的工作實(shí)踐，將有關(guān)幕墻設(shè)計(jì)、施工以過(guò)程中的節(jié)能問(wèn)題做一個(gè)總結(jié)及探討。

　　一、幕墻耗能分析及對(duì)策

　　玻璃幕墻是建筑維護(hù)系統(tǒng)中的重要組成部分，不但滿足采光、通風(fēng)等基本需要，還有保溫、隔熱的性能。由于美學(xué)的需要，建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)大量采用了幕墻系統(tǒng)，增加美觀的同時(shí)，不可避免的增加了建筑能耗。如何在美學(xué)和節(jié)能方面達(dá)到一個(gè)相對(duì)平衡的統(tǒng)一，是一個(gè)在幕墻從業(yè)人員需要去面對(duì)的問(wèn)題。首先我們需要從幕墻耗能的基本原因去分析問(wèn)題。

　　(1)幕墻耗能客觀因素

　　玻璃幕墻的傳熱方式一般有輻射傳熱、對(duì)流傳熱（詞條“對(duì)流傳熱”由行業(yè)大百科提供）、導(dǎo)熱方式、換氣傳熱四種形式。幕墻從各種渠道吸收熱量，使之具有熱能。其中一部分由本體結(jié)構(gòu)以導(dǎo)熱方式傳向室外部，而另一部分以輻射的形式從其表面向大氣輻射，還有一部分借助氣流以對(duì)流的方式傳遞給周圍的空氣介質(zhì)。幕墻就是這樣不間斷的進(jìn)行著熱傳導(dǎo)和熱交換。幕墻的輻射傳熱決定于下列因素：表面溫度;玻璃和框架材料及表面粗糙度、表面黑度。幕墻兩側(cè)空氣介質(zhì)的氣流與幕墻表面間的熱量傳遞過(guò)程稱為對(duì)流傳熱或對(duì)流換熱（詞條“對(duì)流換熱”由行業(yè)大百科提供）。室內(nèi)局部熱源引起的溫度差會(huì)形成熱對(duì)流（詞條“熱對(duì)流”由行業(yè)大百科提供），流動(dòng)的空氣介質(zhì)作用在幕墻表面就會(huì)產(chǎn)生熱交換。

　　導(dǎo)熱是指熱能在其結(jié)構(gòu)體內(nèi)額轉(zhuǎn)移。是由其結(jié)構(gòu)的表面接受熱能，因此兩側(cè)存在穩(wěn)定溫度差。結(jié)構(gòu)內(nèi)部分子和原子因溫度差而產(chǎn)生微觀運(yùn)動(dòng)引起的熱傳導(dǎo)叫導(dǎo)熱。幕墻由玻璃和框架組成，而玻璃導(dǎo)熱系數(shù)很小，建筑的導(dǎo)熱主要發(fā)生在框架的結(jié)構(gòu)部分，導(dǎo)熱系數(shù)大的鋁合金框架呈現(xiàn)“熱橋”(或“冷橋”)效應(yīng)。由于熱橋(冷橋)的存在，造成幕墻表面溫度分部不均勻，同時(shí)在局部出現(xiàn)結(jié)露（詞條“結(jié)露”由行業(yè)大百科提供）或結(jié)霜。實(shí)際考慮幕墻導(dǎo)熱時(shí)，可按平均導(dǎo)熱系數(shù)計(jì)算到熱量。雖然玻璃導(dǎo)熱性差，但表面換熱性強(qiáng)，熱輻射率高，因此玻璃的傳熱系數(shù)（詞條“傳熱系數(shù)”由行業(yè)大百科提供）大。據(jù)英國(guó)鋁門窗聯(lián)合會(huì)測(cè)定，單層玻璃(4-6MM)的傳熱系數(shù)為5.7W/(M2.℃),雙層玻璃傳熱系數(shù)為2.8W/(M2.℃),三層為2.0W/(M2.℃)。因此玻璃的傳熱性能較墻體的傳熱大得多，玻璃的節(jié)能效果占幕墻節(jié)能的80%。幕墻框架之間結(jié)構(gòu)縫隙的存在，氣密性能的不同，氣流穿透幕墻縫隙，產(chǎn)生因兩側(cè)間空氣流通引起的傳熱，稱為換氣傳熱。在幕墻采光面積較大時(shí)，氣密性能與建筑物的熱損失（詞條“熱損失”由行業(yè)大百科提供）關(guān)系甚大。

　　綜上所述，幕墻傳熱是以輻射、對(duì)流、導(dǎo)熱、換氣等四種方式綜合進(jìn)行的。就是這些復(fù)雜的傳熱現(xiàn)象，使幕墻成為建筑物失熱最多的部分。

　　(2)設(shè)計(jì)因素

　　許多開(kāi)發(fā)商或設(shè)計(jì)師為追求建筑外觀的新穎及采光的要求，大量采用通透式全玻幕墻;無(wú)論朝向，均使用玻璃維護(hù)結(jié)構(gòu);為了通風(fēng)又大量的增加開(kāi)啟扇。其實(shí)玻璃無(wú)論怎么“中空隔熱”，無(wú)論開(kāi)啟扇如何密閉保溫，幕墻的節(jié)能效果都比墻體差得遠(yuǎn)，一面面敞亮的窗體，其實(shí)就是建筑物耗能張開(kāi)的“血盆大口”。設(shè)計(jì)師或投資方欠缺節(jié)能設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，缺少節(jié)能環(huán)保的概念是導(dǎo)致建筑體成為耗能大戶的重要因素。

　　(3)材料使用因素

　　如前所述，幕墻的重要組成部分是玻璃和鋁材。玻璃選擇不當(dāng)，將致使夏季透過(guò)玻璃的太陽(yáng)能是其它材料墻體的數(shù)倍;所用的型材、保溫隔熱材料、填充材料不合理，節(jié)點(diǎn)（詞條“節(jié)點(diǎn)”由行業(yè)大百科提供）做法不正確，構(gòu)件間未有效設(shè)置墊片，將使得室內(nèi)熱能損失量大;選用的密封膠粘結(jié)效果差，膠縫施工不到位，膠條密封不嚴(yán)，結(jié)構(gòu)變形（詞條“變形”由行業(yè)大百科提供）產(chǎn)生裂縫，將導(dǎo)致冷、熱風(fēng)滲透情況嚴(yán)重，增加幕墻的換氣傳熱。

　　二、節(jié)能設(shè)計(jì)控制要點(diǎn)

　　(1)減少透明玻璃幕墻的使用面積

　　這是個(gè)根本的減低能耗的措施。玻璃幕墻使用面積的減少，在夏季可降低熱透射量，使室內(nèi)不至于過(guò)熱，降低空調(diào)的能耗;冬季則可減少熱交換熱量，從而降低由于玻璃的保溫性能差造成的熱損失。在目前一些高層辦公建筑設(shè)計(jì)中，為了追求立面的效果，減少幕墻的使用面積并非是個(gè)很好的選擇。但是，我們?cè)O(shè)計(jì)師可以做些變通，如在某些次要立面上做兩層外墻，內(nèi)層為實(shí)體墻，外層為玻璃幕墻，從而減少透明幕墻的面積又不至于影響建筑的外立面效果。

　　(2)建筑物的合理布局

　　建筑總平面的規(guī)劃布置和平面設(shè)計(jì)，應(yīng)有利于夏季減少得熱和充分利用通風(fēng)季節(jié)和通風(fēng)時(shí)段的自然通風(fēng)。建筑的主要朝向宜在南偏東15°至南偏西15°范圍內(nèi)，不宜超出南偏東45°至南偏西30°的范圍，主要房間宜避開(kāi)夏季最大日射朝向。不宜將主要辦公室、客房等設(shè)置在正東、正西和西北方向。不宜在建筑的正東、正西和西偏北、東偏北方向設(shè)置大面積的玻璃門窗或玻璃幕墻。必須在設(shè)計(jì)文件中注明選用的節(jié)能材料或產(chǎn)品的節(jié)能性能指標(biāo)要求，如傳熱系數(shù)、可見(jiàn)光（詞條“可見(jiàn)光”由行業(yè)大百科提供）透光率、遮陽(yáng)系數(shù)、氣密性、采光系數(shù)（詞條“采光系數(shù)”由行業(yè)大百科提供）或采光窗地面積比、窗墻面積比等。如選用的建筑材料熱工性能不明確時(shí)，應(yīng)以法定檢測(cè)機(jī)構(gòu)的檢測(cè)報(bào)告或模擬計(jì)算報(bào)告提供的數(shù)據(jù)為依據(jù)。

　　三、節(jié)能材料使用要點(diǎn)

　　選材盡量采用鍍鏌玻璃，Low-E玻璃、熱反射玻璃、中空玻璃等玻璃處理技術(shù)。因此類玻璃的鏌層能有效阻礙太陽(yáng)能向室內(nèi)輻射。如采用單片鍍鏌玻璃時(shí)，應(yīng)使用在線熱噴法生產(chǎn)的產(chǎn)品(膜層牢固、耐久性好)。玻璃的厚度關(guān)系到結(jié)構(gòu)安全，同時(shí)也影響熱能的透射量，當(dāng)采用框支承幕墻時(shí)，單片玻璃厚度不應(yīng)小于6毫米，夾層玻璃的單片厚度不宜小于5毫米。型材選用鋁塑復(fù)合材料、"斷熱橋"型材等高熱阻材料應(yīng)用技術(shù)，此種材料的使用可有效降低熱橋(冷橋)效應(yīng)，減少幕墻的平局導(dǎo)熱系數(shù)，降低幕墻的能耗。保溫隔熱材料在節(jié)能方面扮演著重要角色，同時(shí)還強(qiáng)化了防火功能。幕墻工程宜采用巖棉（詞條“巖棉”由行業(yè)大百科提供）、礦棉、玻璃棉等充當(dāng)保溫隔熱材料，其優(yōu)點(diǎn)是保溫隔熱性能好，導(dǎo)熱系數(shù)只有0.044W/(m﹒K)，最高使用溫度達(dá)到650℃。玻璃與鋁型材副框間結(jié)構(gòu)性粘結(jié)必須采用中性硅酮結(jié)構(gòu)密封膠，這種結(jié)構(gòu)膠性能穩(wěn)定(使用溫度為-48-88℃、耐熱性達(dá)150℃、冷變形不明顯)、粘結(jié)力強(qiáng)。但全玻幕墻和點(diǎn)支承幕墻采用鍍膜玻璃時(shí)，不應(yīng)采用酸性硅酮結(jié)構(gòu)密封膠粘結(jié)(鍍膜層所含的金屬元素與酸性膠反應(yīng)將致使粘結(jié)破壞)。耐候密封膠應(yīng)采用硅酮建筑密封膠。硅酮密封膠耐紫外線性能好，因此經(jīng)久耐用、不宜老化龜裂，且與硅酮結(jié)構(gòu)膠、玻璃及其它構(gòu)件有良好相容性，粘結(jié)效果好。玻璃與玻璃、型材槽壁間縫處采用密度不大于0.037g/cm3的聚乙烯泡沫棒作填充材料，此材料質(zhì)量輕、保溫性能好。玻璃幕墻開(kāi)啟窗的周邊縫隙、明框幕墻玻璃與型材間隙宜采用三元乙丙橡膠、氯丁橡膠或硅橡膠密封，其中硅橡膠(耐候性好、永久變形小)質(zhì)量最佳。這一點(diǎn)在幕墻工程中容易被人們忽視，認(rèn)為橡膠條作用不大。其實(shí)不然，如果橡膠條老化，則會(huì)產(chǎn)生漏水、透氣等嚴(yán)重問(wèn)題，影響幕墻保溫隔熱效果。

　　四、節(jié)能施工工藝控制要點(diǎn)

　　編制施工組織設(shè)計(jì)，內(nèi)容要全面并有針對(duì)性，節(jié)能方面的施工措施要符合要求。對(duì)工程施工人員做好崗前培訓(xùn)及技術(shù)交底工作，就節(jié)能作業(yè)方面的內(nèi)容進(jìn)行重點(diǎn)交底。組織材料進(jìn)場(chǎng)，檢查主要材料、構(gòu)配件的規(guī)格、型號(hào)、性能與設(shè)計(jì)文件要求是否相符，合格證、檢驗(yàn)報(bào)告、質(zhì)量保證書是否齊全。

　　施工階段，金屬材料、構(gòu)配件連接處的柔性墊片、塊設(shè)置要到位，立柱上下端與主體結(jié)構(gòu)（詞條“主體結(jié)構(gòu)”由行業(yè)大百科提供）間要留縫注膠密封。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(shí)間要符合要求。幕墻與各層樓板、隔墻外沿間封堵巖棉(礦棉)應(yīng)填充密實(shí)、厚度不應(yīng)小于100毫米。所采用的保溫材料如無(wú)防潮性能，則不得在受潮后使用。工程施工中經(jīng)常碰到填塞保溫材料后未及時(shí)有效封蓋，遇雨天進(jìn)水、在雨天搬運(yùn)保溫材料時(shí)受潮或堆場(chǎng)設(shè)置不合理被水浸泡等情況，使得該材料保溫性能明顯降低，因此施工時(shí)要采取防潮措施確保保溫材料的保溫性能。

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