淺析：節(jié)能幕墻的現(xiàn)狀及發(fā)展

　　前言

　　隨著國家經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展,城市化進(jìn)程的逐步加快,我國部分城市建筑"三步節(jié)能"已取得成功,相關(guān)技術(shù)措施也在全國部分地區(qū)全面推進(jìn)并取得顯著成效，我國建筑能耗是相同氣候條件發(fā)達(dá)國家建筑能耗的3-4倍，為貫徹國家有關(guān)節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的法律、法規(guī)和政策，落實(shí) “十二五”時(shí)期節(jié)能減排的目標(biāo)，在保證居民生活熱環(huán)境基本要求的前提下，進(jìn)一步降低居住建筑能源消耗，在全面建設(shè)小康社會的進(jìn)展中，節(jié)能減排任務(wù)十分艱巨，這就需要整個(gè)社會對建筑門窗、幕墻的節(jié)能有所認(rèn)識，特別是業(yè)主、設(shè)計(jì)單位、施工單位必須貫徹國家節(jié)能減排的政策，認(rèn)真設(shè)計(jì)、精心施工、嚴(yán)格管理、把好節(jié)能關(guān)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。

　　建筑門窗與幕墻是建筑的重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)建筑功能及其重要的部件，作為外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，它們的熱工性能最為薄弱，是建筑節(jié)能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，各省市陸續(xù)發(fā)布了最新的居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（詞條“公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)”由行業(yè)大百科提供）。為此，我們通過不懈的努力來降低建筑幕墻的傳熱系數(shù)，以達(dá)到節(jié)能減排的目的。

　　幕墻的整體傳熱系數(shù)由框傳熱系數(shù)、面板傳熱系數(shù)（詞條“面板傳熱系數(shù)”由行業(yè)大百科提供）、邊界區(qū)線傳熱系數(shù)三部分的加權(quán)平均值獲得

　　公式如下：

　　單幅幕墻的傳熱系數(shù)與組成幕墻的各種材料所占的面積及自身的傳熱系數(shù)成正比，所以降低整幅幕墻的傳熱系數(shù)就要降低各組成部分的導(dǎo)熱系數(shù)。

　　降低幕墻傳熱系數(shù)主要分為三步：

　　第一步：降低框的傳熱系數(shù)

　　框的傳熱系數(shù)主要是通過傳導(dǎo)、對流及輻射來傳遞, 降低框的傳熱系數(shù)又分三個(gè)步驟：“斷、堵、封”。

　　1)斷：框采用斷橋鋁合金型材，隔熱條材質(zhì)為尼龍66，尼龍66的導(dǎo)熱率（詞條“導(dǎo)熱率”由行業(yè)大百科提供）為0.3w/(m.k)，鋁合金（詞條“鋁合金”由行業(yè)大百科提供）的導(dǎo)熱率為160w/(m.k)，兩者材料復(fù)合很好的阻斷了熱量的傳導(dǎo)，如圖1;

　　2)堵：在玻璃和鋁合金龍骨之間采用泡沫棒和密封膠進(jìn)行封堵，以降低熱量的對流效應(yīng)，如圖2;

　　3)封：采用多道三元乙丙膠（詞條“三元乙丙膠”由行業(yè)大百科提供）條進(jìn)行密封，在提高氣密性的同時(shí)，進(jìn)一步減少熱量的對流。如圖3;

　　第二步：降低面板的傳熱系數(shù)

　　1)采用三玻兩腔中空玻璃，用兩道空氣層阻斷熱量的傳導(dǎo);

　　2)采用雙銀low-e玻璃，降低太陽光熱量的輻射;

　　3)中空層用惰性氣體替代空氣，因惰性氣體具有比干燥（詞條“干燥”由行業(yè)大百科提供）空氣更低的導(dǎo)熱性能; 更穩(wěn)定的化學(xué)結(jié)構(gòu)，所以能夠更有效的降低熱量的輻射;

　　第三步：降低邊界區(qū)的線傳熱系數(shù)

　　主要采用暖邊隔熱條，最大限度的隔斷熱量的傳遞。

　　通過以上幾個(gè)步驟的控制，幕墻的節(jié)能參數(shù)會有很大幅度的提升。

　　下面通過實(shí)例來具體闡述分析

　　例如：根據(jù)業(yè)主要求幕墻的U值小于2.0W/(㎡.K)

　　一、 幕墻標(biāo)準(zhǔn)大樣及分格設(shè)計(jì)

　　豎明橫隱幕墻，見圖4;節(jié)點(diǎn)見圖5、6

　　1、型材采用斷橋鋁合金型材，隔熱條采用T型隔熱條，分格成多個(gè)空氣腔，減少空氣對流，開啟扇采用斷橋型材，收口材料為PA66型材封堵 見圖5

　　2、為了滿足設(shè)計(jì)U值的要求采用雙中空LOW-E玻璃，這里為解決玻璃自重大的問題，我們把玻璃做成大小片形式，使內(nèi)片玻璃荷載直接加在附框（詞條“附框”由行業(yè)大百科提供）上，減少和橫梁的扭力，由于中空玻璃結(jié)構(gòu)膠是否可以填充氬氣沒有理論依據(jù)，故靠近室外側(cè)中空層填充空氣玻璃打結(jié)構(gòu)膠，靠室內(nèi)側(cè)中空層填充氬氣玻璃直接打聚硫膠。見圖5

　　3、開啟位置采用四道密封條（詞條“密封條”由行業(yè)大百科提供）密封，提高氣密性的同時(shí)降低U值 見圖6

　　二、節(jié)能幕墻（詞條“節(jié)能幕墻”由行業(yè)大百科提供）的熱工計(jì)算

　　1、計(jì)算依據(jù)

　　熱工計(jì)算采用《粵建科®MQMC建筑幕墻門窗熱工性能計(jì)算軟件》

　　相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及參考文件《建筑門窗玻璃幕墻熱工計(jì)算規(guī)程》 JGJ/T 151-2008

　　《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50176-1993；

　　《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)（詞條“建筑節(jié)能設(shè)計(jì)”由行業(yè)大百科提供）標(biāo)準(zhǔn)》 GB50189-2005；

　　《嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 JGJ26-2010；

　　《玻璃幕墻光學(xué)性能》 GB/T18091-2000；

　　《建筑玻璃可見光、透射比等以及有關(guān)窗玻璃參數(shù)的測定》GB/T2680-94;

　　2、計(jì)算邊界條件

　　3、幕墻材料物理性能

　　4、框傳熱計(jì)算

　　三、更換材料配置幕墻的熱工計(jì)算

　　其他基礎(chǔ)條件不變，型材稍有變動，隔熱條更換為pvc隔熱條，玻璃換為中空low-e玻璃，面板傳熱系數(shù)1.8W/(㎡·K)，間隔條更換為鋁間隔條，玻璃與鋁合金框之間不填充隔熱物質(zhì)，計(jì)算方法相同，經(jīng)計(jì)算，

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　　總結(jié)

　　兩種相同分格的幕墻，由兩種不同材料及配置組合經(jīng)過計(jì)算可以看出，整窗的 U值有了很大幅度的提升完全可以滿足四步節(jié)能對玻璃幕墻的K值的要求。

　　另外，隨著我國建筑行業(yè)持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展，采用節(jié)能形式的建筑幕墻已作為戰(zhàn)略目標(biāo)越來也多的在各式建筑中應(yīng)用著，節(jié)能建筑（詞條“節(jié)能建筑”由行業(yè)大百科提供）將對促進(jìn)建筑行業(yè)的發(fā)展起著無法替代的作用。

　　主要參考文獻(xiàn)：

　　《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50176-1993

　　《《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 GB50189-2005

　　《嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 JGJ26-2010

　　《建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》JGJ113-2009

　　《《玻璃幕墻光學(xué)性能》 GB/T18091-2000；