关于高层建筑幕墙工程中节能技术的应用探析

摘 要：本文结合工程案例探讨了高层建筑幕墙工程中节能技术的应用，旨在促进建筑行业科技节能的进一步发展，打造更多集节能、美观、实用、环保于一体的精品工程。

关键词：高层建筑；幕墙工程；节能技术

中图分类号：TU767.5 文献标识码：B 文章编号：1671-3362（2013）05-0052-02

1工程概况

某大厦为综合商务写字楼，建筑面积共计60125㎡，地下5层，地上19层，建筑高度80m。该项目在建设过程应用了多种节能环保材料及施工工艺，特别是幕墙工程部分。[1]

2主要节能技术的应用

2.1隔热保温节能技术（以开缝石材幕墙中的应用为例）

该大厦采用了开缝式石材幕墙体系，一方面保证了外墙的保温能力，另一方面保证了石材接缝处的自然、美观。该体系中，石材彼此之间、石材和墙体之间均留有一定的间隙，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。

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。保温材料面层。通常采用厚度为1.5mm的热镀锌钢板，并采用机械连接的方式实现钢板和墙体、钢板和幕墙龙骨的可靠连接。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。丁基密封胶带。镀锌钢板之间接缝处最好采用带铝箔的丁基密封胶带予以处理。开缝式石材幕墙施工过程如图1所示。[2]

2.2通风技术

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。平行外开窗的气流模拟结果如图2所示。[3]

在高层建筑中，自然风速和建筑高度成正比关系，从图1的数据可以看出，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。值得一提的是，建议高于50m的建筑部分，最好利用电动方式完成启闭。

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。

2.3LED绿色照明技术

对该大厦外幕墙照明部分进行设计时，充分考虑了建筑自身的形态特点，采用了光的多种表现形式（点、线、面），赋予了建筑物极为强烈的现代化气息。

LED灯具在智能控制系统的帮助下能够实现RGB颜色的各种转换，这是传统灯具所不具备的功能。另外，LED灯具不仅体积小、重量轻，而且具有极好的隐蔽性。集这些优势于一身的LED将获得进一步的推广和应用。

经过科学的计算、分析，对LED灯具总结如下：LED灯具照明方案比普通灯具方案综合节能34.3%，如果只比较筒灯及线性投光灯，LED灯具照明方案比普通灯具方案节能56.5%。

2.4太阳能技术

在建筑顶部安装钢架，并将太阳能光电板牢牢固定在钢架上，最终实现了太阳能和建筑光电一体化，主要为夜间的景观通过太阳能光电板及太阳能电池完成对太阳能吸收、转化及存储，然后供给建筑照明或者其他需要，就是上文提到的太阳能和建筑光电一体化。在具体的应用环节，人们在布置太阳能电池组件时，通常以发电方阵的形式来布置，使其成为了一个整体屋顶建筑构件，发挥了传统建筑物中南坡屋顶的作用。如此一来，太阳能发电和建筑物实现了有机结合。

本工程所设计的光电屋顶不仅实用，而且环保，还为大厦的美观增添了几分颜色，其节能减排估算如下：额定发电功率为88.56kw，全年发电总量为108517kW·h，每年节约标准煤43.5t，每年减少二氧化碳排放量108t，每年减少二氧化硫排放量3.3t。[5]

2.5智能控制系统

在该大厦外幕墙整个体系中，一共设计了两种不同的电动执行机构：1）室内与幕墙连接在一起的电动遮阳帘。遮阳系统由专门计算机软件进行控制。百叶片部分，可以根据季节、时间以及朝向等因素展开阳光追踪调节，也可以根据阴影计算展开自动调整。可通过中控室对整个大厦的各个区域进行人工优先控制的相关设置；2）双层幕墙的上下电动通风口。冬季应置于关闭状态，以满足保温的要求。夏季应置于开启状态，以便于热空气的有效排除。至于春秋季，则需要综合考虑相关条件（室内外温度以及一些自然气候条件），最终开启与否。

3结语

通过这些高新技术（隔热保温节能技术、通风技术、LED绿色照明技术、太阳能技术、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] 尚新峰.玻璃幕墙与建筑节能[J].黑龙江科技信息.2010（05）.

[2] 赵俊超，苏强国.浅谈既有玻璃幕墙节能改造技术[J].中国西部科技.2010（10）.

[3] 伍蒙蒙.建筑中玻璃幕墙节能措施探析[J].现代商贸工业.2011（02）.

[4] 马淑芬.对建筑玻璃幕墙的节能技术与应用问题探讨[J].中国新技术新产品.2011（23）.

[5] 孙晓亚.新型玻璃幕墙在建筑节能中的应用[J].中国新技术新产品.2010（02）.

[6] 郭娜，高春灵.浅谈建筑外墙外保温的节能技术[J].科技风.2010（11）.

（编辑：蒋东旭）

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