高层建筑幕墙工程中节能技术应用

高层建筑幕墙工程中节能技术应用

陈昀

（无锡辰浩装饰工程有限公司江苏省214071）

摘要：从高层建筑的整体结构上看，幕墙工程是相对比较重要的围护结构部分，为达到建筑外立面美观且兼顾节能、舒适性，可加大节能技术的应用，减少能源的过度消耗。另外，还应该将生态环境的质量问题放置到首位。对幕墙工程存在的问题和不足进行明确分析，采取切实可行的措施来彻底解决。本文中，笔者主要对高层建筑幕墙工程中节能技术的应用情况进行分析，希望能够给相关的工作人员提供借鉴和参考。

关键词：高层建筑；幕墙工程；节能技术

近年来，随着我国建筑业在快速的发展，建筑物种类越来越多，特别是高层、大型建筑物，而幕墙也往往作为其附属建筑。建筑幕墙具有美观、节能的特点，越来越多的应用在建筑工程的建设中。其主要由镶嵌板材和结构框架两个主要的部分构成，在建筑的围护结构中不对主体结构的荷载力进行承担。在高层建筑工程建设过程中，要对幕墙进行科学、合理、规范的运用，最终使幕墙各节能参数满足设计要求。

1工程概况

笔者参建一幕墙工程属于综合商务写字楼，分为地下室与地面结构，地下室为2层，地上为22层，总建筑面积为68848m2，建筑高度为91.5m，采用玻璃幕墙与石材幕墙，造型美观，为本省市重点工程。在该工程施工过程中，业主方的要求是将其建设成一座科技含量高的绿色建筑，使其成为当地的标志性建筑。所以在建设该工程的过程中，采用了大量的节能材料以及节能技术，特别是在幕墙工程的设计。首先，对于建筑的整个幕墙进行设计时，采用了当时国内最为先进的技术，以达到业主方预期的要求，使幕墙工程系统具有高性能特点；其次，施工单位在该工程的幕墙上采用了外层为中空LOW-E，内层中空的双层玻璃幕墙、石材幕墙等当时先进的节能材料，使得整个建筑具有典雅之美；再次，为了保证其具有节能效果，施工人员采用聚氨酯发泡保温板等当时先进的节能材料，并在屋顶采用太阳能技术，将该技术最大限度的应用在该建筑物中，如外墙景观灯，暖热水供应等；最后，施工人员采用了节能环保的照明技术，从而使建筑幕墙工程达到节能的目的。

2高层建筑幕墙工程中节能技术应用的重要性

我国尚处于社会主义初级阶段，同时还是一个建筑强国。建设事业的迅猛发展自然令人欣喜，可随之而来的是大量的能耗，我国虽是资源大国，但由于人口众多和节能技术的匮乏，同时也成为资源消耗的大国，我国现有建筑近500亿平方米，其中节能建筑还不到1%。幕墙是建筑物的外墙护围，是现代大型和高层建筑常用的带有装饰效果的轻质墙体。

3幕墙工程中节能技术的设计原则

高层建筑的幕墙工程设计比较复杂，需要对各方面、多因素进行综合考量，其中最为关键的一点是幕墙节能技术的采用要与建筑物的整体结构向契合，只有这样，才能够在保证建筑物整体功能有效发挥的基础上实现幕墙的环保节能。另外，建筑物周围的环境也会对幕墙节能产生一定程度的影响，像日照强度、环境温度、气候变化等都会对建筑节能幕墙造成影响。

4主要节能技术的应用

4.1隔热保温节能技术

该大厦采用了双层幕墙体系，一方面保证了外墙的保温能力，另一方面保证了建筑立面的自然、美观。该体系中，双层幕墙之间留有一定的间隙，为空气在其中的自然流通提供了有利条件，不管是施工环节所带来的墙体潮湿问题，还是使用环节所碰到的下雨或者结露问题，都得到了有效的解决。

（1）保温隔热材料。保温隔热材料应为惰性材料，而且要耐久、耐腐蚀。设计过程中，应考虑合理预留，因为，材料在使用过程中有可能出现老化或者受潮等问题。安装保温材料时候，应特别注意节点位置的拼接问题，要紧凑、密实，应采取一定的防水措施（如使用EPDM防水雨布包覆其表面），应做好相应的固定措施（使用特制的固定件将其牢固的固定在墙体上），还应避免实体墙、窗间墙内出现结露问题。（2）保温材料面层。采用机械连接的方式实现保温层和墙体的可靠连接。（3）防水雨布。在窗口玻璃幕墙四周和外保温交接位置，采用EPDM防水雨布做好过渡段的连接处理，以实现防水及透气的双重功能。

4.2自然通风技术在玻璃幕墙中的应用

室内空气温度与空气流速之间存在一个特定的关系，换而言之，利用相关通风技术可以对室内空气温度进行有效调节。根据需要选取不同的开窗方式属于最为常见的通风技术。相较上悬外开窗或者下悬内倒窗而言，平行外开窗表现出了下列优点：（1）能使风速保持在一个相对平稳的状态；（2）能有效避免局部风速过快的发生；（3）能以一个较小开启量，维持室内温度的相对稳定。在高层建筑中，自然风速和建筑高度成正比关系，平行外开窗这种通风开启方式具有一定的优势，解决了风速过大的问题，解决了开启过大时的各类安全隐患，解决了开启前后室内温度骤变的问题，还解决了基于上述担忧而放弃开窗的问题。

本工程通过平行开启窗设计实现了良好的自然通风，大幅降低了空调及新风系统的能耗，发挥了良好的建筑节能效果。平行开启窗不仅表现出了良好的自然通风效果，而且由于和建筑外玻璃幕墙保持平行的关系，不会带来光污染（光反射造成的）问题，同时有效避免了积灰问题的发生，因此具有一定的建筑美学价值。

4.3智能控制系统

在本大厦的外幕墙体系中，设计了两种电动执行机构：室内与幕墙连接在一起的电动遮阳帘、双层幕墙的上下电动通风口。

对于电动遮阳帘，遮阳系统的控制系统根据日照分析结果和当地气象资料采用计算机软件编程进行控制；百叶片的调节方式根据季节、朝向、工作时段的不同进行阳光跟踪及阴影计算自动调整百叶片角度或做整体升降调节。中控室可对不同区域设置人工优先控制（可授权或取消授权）。智能遮阳百叶系统将与智能化楼宇控制系统集成。

综上所述，可以得知，我国现代建筑行业对节能技术的应用越来越重视，尤其是在高层建筑幕墙工程中，节能技术得到了广泛的应用，设计人员也开始逐渐转变了设计理念，真正意识到节能技术的重要性，不断加强和完善了高层建筑幕墙工程节能方面的优化设计，纷纷采用大量的节能材料、节能技术等融入到设计方案中，建设了一个标志性的绿色建筑，不仅大大改善了生态环境质量，还降低了能源的过度消耗，真正达到了节能环保的目的。通过这些高新技术（隔热保温节能技术、通风技术、智能控制系统）的综合运用，工程人员不仅积累了大量的设计经验，还积累了丰富的应用经验，这些将会推动高层建筑幕墙工程中节能技术的进一步发展。

参考文献：

[1]伍蒙蒙.建筑中玻璃幕墙节能措施探析[J].现代商贸工业，2011（2）.

[2]沈左爱.高层建筑主体结构工程施工技术探析[J].江西建材，2015（2）.

[3]孙正明，康志强.高层建筑预留洞口防火封堵及质量控制[J].安徽水利水电职业技术学院学报，2014（4）.