绿色建筑外立面节能技术的创新应用研究

绿色建筑外立面节能技术的创新应用研究

朱先翔

中国建筑第二工程局有限公司华东公司  上海   200000

摘要：在建筑节能设计中，建筑外墙的合理设计与开发是降低能耗、促进绿色发展的重要环节。在建筑外立面设计、开发和施工等众多环节当中，外立面的选材、设计、施工、维护等都会在极大程度上，影响到整个建筑的能源消耗情况，并且还会产生对周围生态环境的影响。因此，根据绿色建筑的设计需求，尝试将节能技术和建筑外墙相结合，以解决建筑建成后能源消耗大、环境污染大等问题。本文主要分析绿色建筑外立面节能技术的创新应用。

关键词：绿色；外立面；技术；节能；建筑；创新

引言

近年来，我国建筑业取得了很大的成绩，在建筑行业中，绿色建筑是当前发展的重点，其主要用途包括呼吸式、参数式等，并采用节能环保的建材。外立面是一座建筑的外部结构，它与外部世界的联系非常密切。在越来越复杂的建筑形态中，屋顶逐渐被包含在广泛的外部外观中，即“第五立面”，这一结构在设计过程中若存在不合理现象，则对于建筑整体节能效果和美观性都会造成严重影响。此外，近几年，由于建筑形态的多元化，外立面的构成和形态也在不断地发生变化，所以，节能设计是一个重要的章节。基于此，本文以某建筑作为依托，针对该建筑开展其外立面节能技术的创新研究。

1、现代高层居住建筑外立面设计原则

在进行现代高层居住建筑的外立面设计的过程中，需要遵循两项原则：一个是统一性；另一个是对比性。统一性所针对的是形式美学，强调统一于变化的动态规律，在绘画和建筑领域中具有广泛应用，其主要指建筑的不同部分之间能够形成整体上的和谐统一，不同要素之间能够产生相互融合的效果，从而形成较为统一的整体。在现代高层建筑中，对于不同要素之间的组合更加重视，从而使得视觉上能够实现整体统一。对比性是针对建筑美学，除了整体性以外，还要加入变化，从而提升美学效果。变化和对比能够对建筑设计进行丰富，以改变乏味与单调的观感。需要注意的是，建筑美学中的变化必须遵循相关的规律，方可进行应用。例如，在设计过程中可强化主次对比，将部分设计元素进行突出，使得设计主次分明，避免单调乏味。

2、提高建筑外立面设计

建筑外立面通常是指建筑和外部空间的直接接触面,即屋顶以外的所有建筑外围部分。当然,在某些特定情况下,设计人员也可以将屋顶当作建筑外立面来处理。例如,特殊几何造型建筑的屋顶和墙体常表现出较强的连续性且难以区分等。建筑外立面不仅可以展现建筑外观与外部结构,还能通过形式多样的视觉设计来满足人们多元化的审美需求。通常,建筑外立面的设计内容包括窗户、入口、楼梯间、屋顶等部位。设计过程中,设计人员不仅要考虑人们的生产、生活等使用需求,还需要综合考虑建筑外立面的形式、色彩与结构等因素,以确保建筑外立面具有一定美观度。

3、绿色建筑外立面节能技术创新应用

3.1设计绿色建筑呼吸幕墙

为了适应绿色发展的要求，优化建筑整体结构的综合性能，下述将采用设计呼吸幕墙的方式，进行建筑结构外立面的初步优化设计。设计中，明确幕墙结构是建筑外立面的主要构成，对此部分结构展开精细化设计，是指在建筑设计阶段开始，到中期制作与后期施工，均将节能技术贯穿其中，基于此种设计方式，使建筑在投入使用后具有低能耗的优势。为了提高建筑通风幕墙的设计水平，满足业主的要求，本文通过对箱形窗户的实例，对建筑外墙进行节能设计。在设计中，可以根据建筑楼层的整体高度及建筑柱网结构形式，将幕墙结构划分为多个网格单元，根据幕墙的空间布局，进行网格结构的优化，按照此种设计方式，确保建筑结构中部署的每个网格单元结构，都具有独立的通气、通风隔断，从而实现对整体布局的优化。根据实际需求，在设计过程中，应结合建筑通风设计需求，进行单元网格中，通气口与排气口的连通设计，通过此种设计方式，使幕墙具有通风、通气等优势，确保室外环境中的空气，可以通过建筑幕墙结构进入室内环境中，再从室内环境进行换气，最终在建筑顶部的排气口排出。按照上述内容对建筑结构呼吸幕墙进行优化设计，可以使建筑结构具有通气、通风的优势，从而使建筑整体达到一种“呼吸”效果。为进一步实现对此项工作的优化，可在此基础上，在每个幕墙网格单元上设置独立的进气、出气通道，避免建筑内不同房间出现声音的传播，以此种方式，达到一种“隔断”设计效果。

3.2幕墙设计在建筑外立面设计中的应用

建筑外立面风格，通常,设计人员可以根据幕墙设计的特点,应用不同的材料和设计元素来丰富建筑外立面的形象和内涵,以提升设计美感并满足人们多元化的审美需求。在此过程中,设计人员不仅需要了解幕墙的类型、优缺点及性能,还需要积极应用先进的施工技术,以保证建筑外立面风格的独特性。需要注意的是,设计人员在设计过程中过于注重独特性、过度强调局部装饰,会导致建筑外立面的风格杂乱无章,丧失美感。因此,设计人员先要对比建筑各部位之间的风格,再采用整体设计的方法。比如：为打破外立面的单调感,设计人员可采用起伏式结构设计方案；设计人员可利用窗户或玻璃来增强建筑的通透感,达到虚实结合的效果。建筑功能与建筑外立面设计效果，在实际工作中,设计人员应从全局角度出发,将建筑的功能性与建筑外立面美观性相结合,并结合建筑设计要求和建筑内部空间情况来确定合适的幕墙设计方案。在设计过程中,设计人员经常会遇到建筑外立面与内部结构之间发生冲突的问题,这一问题会导致建筑外立面的适用性与功能性无法兼具。对此,设计人员需要不断优化建筑外立面的细节设计方案。例如,设计人员必须保证幕墙面板颜色符合建筑整体风格,并且通过色彩与纹理的搭配来实现建筑外立面与周边环境的融合；设计人员可以采用凹凸造型来增强建筑外立面的立体感；设计人员不能将幕墙设置在人们的视线范围内,以免影响人们的第一印象。

3.3重视美学要素

建筑立面的美学要素在设计过程中具有重要的地位，其主要分为建筑形态、比例控制和色彩搭配三方面的要素。建筑形态是在对建筑进行观察时最为直观的体现，对于建筑带给人们整体上的第一印象具有决定性的作用。之所以不同建筑的实际形态存在差异，主要因为其设计功能、设计理念、场地条件等方面的影响因素，从建筑的房间状况到平面空间再到设计理念，都会使得不同建筑的形态具有各自的特色。建筑比例主要是不同部分之间的对比关系，在建筑中诸如长宽比、虚实分段比等都会涉及到对比例的控制。一般来说，对于比例之美的界定并没有统一标准，不同设计师对于比例之美有着不同的理解，但1:1.61这一比例是公认的“黄金分割比”，既能够分清主次关系，又能够保持一定的平衡。建筑的色彩搭配对于建筑的立面设计同样具有重要作用，其通过色彩之间的差异实现对视觉效果的丰富。相比起其它的构造方式，色彩搭配并不会对建筑的功能和结构造成影响，因此，具有较强的可实施性，实现效果也更为理想。

结束语

本文针对实际情况，从通风幕墙、墙体材料优化、增加遮阳结构等方面进行了优化设计。期望本文的研究成果能用于节能技术的改善，真正实现基于绿色建筑产业的产业结构升级。

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