2024年5月26日发(作者：)
·206·
第
39
卷第
4
期
2013
年
2
月
SHANXI
山西
ARCHITECTURE
建筑
Vol．39No．4
Feb．2013
·
建筑节能
·
文章编号
：
1009-6825（2013）04-0206-02
新型节能环保建筑幕墙应用
张文兰
（
山西太行建设开发有限公司
，
山西阳泉
045000）
要
：
根据建筑幕墙存在的技术问题和现状
，
提出了解决幕墙节能环保问题的技术措施
，
即新型节能环保幕墙的应用
，
并针对节
能环保幕墙的指标
、
幕墙节点的优化设计与施工进行了阐述
，
为实际工程提供了借鉴
。
摘
关键词
：
建筑幕墙
，
节能
，
环保
中图分类号
：TU201．5
1
建筑幕墙存在的技术问题和现状
GB50189-2005
公共建筑节能设计标准将建筑幕墙分为透明
幕墙和非透明幕墙两大类
。
目前
，
常规幕墙只起到建筑外装效果的作用
，
且存在光污染
、
不节能
、
不环保等缺点
。
然而幕墙所具有的豪华
、
挺拔
、
超群的外
观艺术效果是其他外墙
、
门窗等围护结构无法比拟的
，
要利用好
幕墙这种良好的围护结构又不和国家的发展方针相违背
，
就要想
方设法改变现有幕墙的性能
，
使它适应历史的发展潮流
，
在起到
很好的围护和装饰效果的同时
，
展示其节能环保的优势
。
2
解决幕墙节能环保问题的主要技术措施
玻璃幕墙
、
铝板幕墙
、
石材幕墙为目前所使用的主要幕墙
。
2．1
玻璃幕墙
2．1．1
为解决玻璃幕墙的耗能问题
，
需要从幕墙的选材做起
1）
玻璃是门窗与幕墙的重要组成部分
，
它的热工性能直接影
响到建筑的能耗
，
所以科学合理地选择玻璃
，
才能使得玻璃幕墙
更好地节能
。
a．
采用加贴具有安全
、
节能等性能的玻璃有机薄膜
，
能增强
非安全玻璃的抗冲击强度
，
延长玻璃受到外力作用而破碎的时
间
，
可防止玻璃破裂后飞溅造成人身和财产伤害
。
b．
采用光热效应优化组合的双层或多层中空玻璃
，
断热复合
型金属框格
。
c．
还可选用
Low-E
玻璃
、
热反射玻璃
、
凝胶玻璃
。
2）
采用新型高热阻材料如铝塑材料
、
断热桥型材等
。
3）
在幕墙构造方面可以减少开启扇面积
、
提高密封胶性能
、
改进节点密封性能等降低空气渗透热损失
；
还可利用百叶
、
格栅
等遮阳设施
，
减少太阳辐射产生的热量
。
2．1．2
节能环保玻璃幕墙技术最新技术构思
为使玻璃幕墙达到节能环保的目的
，
最好从玻璃
、
结构及太
阳能利用这三个方面对幕墙改造
。
1）
玻璃
。
a．
可以用阳光辐射控制玻璃
，
改变玻璃的光学特性
，
实现对
太阳能辐射的选择性屏蔽或利用来达到环保节能效果
。b．
还可
以对中空玻璃进行技术改造
，
在中空玻璃中充入惰性气体
，
把中
空玻璃空腔里的空气抽走
，
变成真空玻璃
，
从而起到隔热的目的
。
c．
也可以使用隔声玻璃
，
在玻璃之间夹一种新型的
PVB
材料
。d．
凝胶玻璃
：
在中空玻璃之间填充一种硅酸盐玻璃
，
即称之为
“
气凝
胶
”
的材料
，
颗粒层厚度仅为
16mm，
透光率为
45%，
传热系数
U
收稿日期
：
2012-11-29
作者简介
：
张文兰
（1971-），
女
，
工程师
文献标识码
：A
值为
1．0，
可与中空玻璃媲美的透明视野
，
还可使进入室内的光线
均匀分布
。
2）
结构
。
使用双层幕墙体系
，
在幕墙外层采用透过率大的单层透明玻
璃幕墙
，
内层则为中空玻璃幕墙
。
两层幕墙中间有空气通道
，
在
通道的上下两端设有进风和排风设施
。
通过关闭和打开风道来
达到节能环保的目的
。
3）
太阳能
。
对太阳能的利用上出现光电幕墙
，
所谓光电幕墙
，
是一种集
发电
、
隔音
、
隔热
、
安全
、
装饰功能于一身的幕墙
，
集合了太阳能光
电技术与幕墙技术
，
是一种新型的功能性幕墙
。
2．1．3
玻璃幕墙的发展前景
智能玻璃幕墙包括玻璃幕墙
、
通风系统
、
空调系统
、
环境监测
系统
、
楼宇自动控制系统
。
幕墙的几大系统与主体建筑的各个系
统相连接
，
通过幕墙来解决室内的空调
、
通风
、
照明
、
消防等其他
系统的运行
，
从而起到节能
、
环保的目的
。
这种幕墙技术含量高
、
投资较大
，
尚得不到大规模应用
。
2．2
铝板
、
石材幕墙
1）
为使铝板
、
石材幕墙达到保温节能的效果
，
现阶段所采取
的主要措施
。
现阶段铝板
、
石材幕墙保温主要是利用轻钢龙骨及
其支持体系间空隙
，
在主体墙面上粘贴保温材料
，
以达到保温隔
热的目的
。
这种方法存在的缺点是边做幕墙边做保温层
，
施工速
度慢
，
且幕墙内容易产生冷凝水现象
。
2）
铝板幕墙的研究方向
。
新型节能铝板幕墙为今后发展的
主流
。
它是由单层铝板和保温材料复合而成
，
保温材料多为岩
棉
、
矿务棉以及聚苯乙烯泡沫塑料等
，
从防火角度考虑
，
保温材料
宜选用具有阻燃效果的岩棉
。
对铝单板进行特殊的加工
，
使铝单
板与保温材料能够较好的融为一体
。
在保温隔热层与铝板之间
留有一定厚度的空气层
，
以缓解建筑物的热桥问题
，
减少由于热
桥带来的热损失
。
3）
石材幕墙研究方向
。
石材复合板为今后发展的主要方向
。
这种复合板的特点是具有天然石材的装饰效果
，
而且有节能
、
质
量轻
、
施工速度快
、
安装成本低等优点
。
省去了传统石材幕墙施
工时先做外墙外保温的麻烦
，
不用现场加工
，
可以工厂化批量生
产
，
避免了工地上的噪声
、
粉尘污染
，
是一种新型的环保节能产品
。
3
节能环保幕墙指标
3．1
幕墙所选用的主要节能环保材料
1）
玻璃
：6+12A+6Low-E
中空钢化净白玻璃
。2）
铝型材
：
采
第
39
卷第
4
期
2013
年
2
月
张文兰
：
新型节能环保建筑幕墙应用
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用断热铝型材
，
银白色氧化处理
。3）
铝板
：
厚度
3．0mm
的防锈铝
板
。4）
石材
：25mm
厚光面花岗石
，
观感及质量优良
。5）
结构胶
SCS2003
硅酮耐候胶
。6）
密封垫和密封胶
：SSG4400
硅酮结构胶
，
和密封胶条
：
胶条选用
EPDM
胶条即三元乙丙胶条
。
夏季计算公式
：R
s
=0．125+0．00789+0．129+0．00789+
0．053=0．323m
2
·K/W。
冬季计算公式
：R
s
=0．125+0．00789+0．143+0．00789+
0．043=0．327m
2
·K/W。
6mm+12mm+6mm
的双白中空玻璃
K
值可选用
：K=1/R
s
。
2
夏季
：K=1/0．323=3．1W/（m
·K）。
2
冬季
：K=1/0．327=3．06W/（m
·K）。
3．2
幕墙玻璃的选用标准
幕墙玻璃的选用原则遵循品质优良
、
节能环保效果优良的原则
。
由传热学原理可知热量的交换有导热
、
对流和辐射三种方
式
。
要想解决玻璃幕墙的能耗损失问题
，
就要从这三个方面进行
有效的控制
。
玻璃幕墙的热工性能主要有
：
传热系数
K、
遮阳系数
S
c
和抗结露系数
，
而传热系数
K
值是衡量传热量大小的一个重要
指标
。
单层玻璃与中空玻璃传热系数
K
值对比计算如下
：
6mm
白玻璃
。
选用单层玻璃
，
K
值计算
：
玻璃的总热阻公式
：
R
s
=R
i
+
2
表
1
玻璃结构
6mm
6mm+12mm+
6mm
白玻
白玻
中空
玻璃结构传热系数
K
值对比表
夏季
K
值
/W·（m
2
·K）
5．38
3．1
－1
冬季
K
值
/W·（m
2
·K）
6．14
3．06
－1
由表
1
对比分析可以看出
，
中空玻璃比普通单层玻璃的
K
值
低很多
，
也就说明中空玻璃的隔热保温性能大大优于普通单层玻
E
中空玻璃
K
璃
。
在本项目的工程中所采用的
6+12A+6Low-
2
值为
2．1W/（m
·K），
能达到非常好的保温隔热效果
。
∑
R+R。
e
2
2
3．3
断热铝型材的应用
R
i
为内表面换热阻
，m
·K/W；R
为材料层热阻
，
其中
，
m·K/W；R
e
为外表面换热阻
，m
·K/W。
2
已知
：R
i
=0．125m·K/W。
22
夏季
：R
e
=0．053m·K/W，
冬季
：R
e
=0．043m·K/W。
R=
δ
/
λ
，m；
λ为导热系数
，W/（m·K）。
δ为材料厚度
，
铝合金幕墙主要由面板和支撑面板的铝龙骨构成
。
以玻璃
幕墙为例
，
铝型材的断面积远远小于玻璃面板的面积
，
但其导热
2
系数却是玻璃的
110
倍
，
达
203W/（m
·K）。
考虑幕墙的节能
，
就不能忽略由铝型材所带来的能量损失
，
断热铝型材的出现很好
玻璃的导热系数为
0．76W/（m·K）。
R=0．006/0．76=0．00789m
2
·K/W。
玻璃的总热阻
：
夏季选用的计算公式
R
s
=0．125+0．00789+0．053=
0．186m
2
·K/W。
冬季选用的计算公式
R
s
=0．125+0．00789+0．043=
0．163m
2
·K/W。
6mm
单层玻璃
K
值可选用
K=1/R
0
。
2
夏季
：K=1/0．186=5．38W/（m
·K）。
2
冬季
：K=1/0．163=6．14W/（m
·K）。
的解决了这个问题
。
现就选用断桥与不选用断桥的型材热阻值
进行对比
（
见表
2）。
表
2
比较项目
节点形式
热阻值
/m
2
·K·W
－1
选用断桥与不选用断桥的型材热阻值对比
方案一
无断热桥
0．152
方案二
隔热条式断桥
（PA66）
1．77
通过采用断桥铝型材
，
避免了幕墙由铝龙骨带来的大量能量
“
冷桥
”
损失
，
也避免了传统幕墙龙骨的现象
。
3．4
幕墙节点构造的优化设计和施工
1）
主龙骨与副龙骨之间设柔性垫片
，
副龙骨两端与主龙骨间
预留
1mm～2mm
的空隙
，
并往空隙内注胶
。
可以有效减少幕墙
也起到了断热的作用
。
噪声
，
2）
玻璃幕墙和周边构件
、
实体墙洞口的边界
、
楼板或隔墙外
沿间的缝隙处填塞保温材料来有效的封堵
，
可以最大限度发挥玻
璃幕墙保温的性能
。
3）
铝板幕墙安装时
，
钢与铝材连接处采用
1．5mm
厚的绝缘
胶皮进行隔离
，
安装螺栓采用不锈钢螺栓连接
，
从而避免了电化
腐蚀
，
也起到了断热的目的
。
4）
铝板
、
石材幕墙部分
，
利用龙骨间的空隙
，
在主体墙面上粘
贴双面铝箔矿棉毡高效保温材料
，
有效地利用了幕墙骨架空间
，
同时与空心砖墙组成复合型保温外墙
，
使建筑物的保温能耗大大
降低
。
5）
在铝板幕墙的檐口
、
窗台等悬挑部位设计滴水线
。
6）
幕墙与主体建筑的防雷系统相连接
，
避免了重做幕墙的防雷
。
选用中空玻璃
，
其
K
值计算
（
以
6+12+6
双白中空玻璃为例
）。
R
s
=R
i
+R
1
+R'+
中空玻璃的总热阻
R
s
=R
i
+
∑
R+R
e
，
R
2
+R
e
。
R
1
为内片玻璃热阻
，m
2
·K/W；R
2
为外片玻璃热阻
，
其中
，
m·K/W；R'
为空气间层热阻
，m·K/W。
2
已知
：R
i
=0．125m·K/W。
2
R'=0．129m
2
·K/W。
夏季
：R
e
=0．053m·K/W，
2
R'=0．143m
2
·K/W。
冬季
：R
e
=0．043m·K/W，
R
1
=R
2
=
δ
/
λ
。
22
玻璃的导热系数可选用
0．76W/（m·K）。
2
则计算出
R
1
=R
2
=0．006/0．76=0．00789m·K/W。
玻璃的总热阻
：
Theapplicationofnewenergysavingandenvironmentalprotectionbuildingcurtainwall
ZHANGWen-lan
（ShanxiTaihangConstructionDevelopmentCo．，Ltd，Yangquan045000，China）
Abstract：Accordingtothetechnicalproblemsandcurrentsituationofbuildingcurtainwall，thispaperputforwardtechnicalmeasurestosolve
theproblemofenergysavingandenvironmentalprotectioncurtainwall，thattheapplicationofnewenergysavingandenvironmentalprotection
curtainwall，andelaboratedtheindexofenergysavingandenvironmentalprotectioncurtainwall，theoptimizationdesignandconstructionofcur-
tainwalljoints，andprovidedreferenceforpracticalengineering．
Keywords：buildingcurtainwall，energysaving，environmentalprotection
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