新型建筑幕墙材料及节能施工探析
时间：2020-03-30 05:16:58 来源：千叶帆 本文已影响人
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摘要：建筑幕墙技术是现代常用的建筑方法，但是受制于建筑材料的选取以及施工技术的限制，传统的建筑幕墙不具有节能低耗的优点。随着施工技术的发展，新型建筑幕墙材料的不断出现，建筑幕墙技术得到了长足的发展。本文通过分析几种目前常用的新型建筑幕墙材料，同时就节能施工进行了探讨，为新型建筑幕墙工程提供参考。
关键字：建筑幕墙；建筑方法；新型材料；节能施工
引言
随着节能减排理念不断融入现代社会的各个行业，建筑行业也在大力发展建筑节能技术，提高建筑住宅的舒适度，降低建筑的投入成本。随着新型建筑幕墙材料出现以及节能施工技术的发展，建筑幕墙技术已经越来越多地被城市的高层建筑所使用。通过建筑幕墙可以及大地减少钢筋混凝土的使用，这不但使得整个建筑的质量大大降低，同时也能有效的节约高耗能建材资源，降低墙体的热损失。
一、新型建筑幕墙材料
建筑材料是进行新型建筑幕墙的基础，且这些材料对于节能施工有着极大的影响。铝型材和玻璃是建筑幕墙的主要材料，因此这两种材料的性能对于建筑幕墙来说至关重要。
（一）铝型材的选择
在传统的建筑幕墙中经常采用6063-T6铝合金作为整个建筑的骨架架构，这是因为铝型材比重较小且强度满足实际需要。而根据实验表明，铝合金型材的导热系数为6.21 ，而使用的中空玻璃的导热系数为2.8 ，由此可见铝合金的导热系数较大，那么发生热变形的时候主要是铝合金型材部分发生形变。铝合金的导热系数较大就会使得建筑的骨架架构在温度发生较大变化的时候产生过热或者过冷的情况，在这一循环热应力的情况下对于铝合金型材骨架结构的性能就会产生较大的影响，因此需要采用方法避免铝合金型材产生过热或者过冷。PA66材料是一种新型的材料，其导热系数为0.23 ，而且抗拉压性能、抗剪切强度以及抗变形的刚度都与铝合金材料基本接近，因此近些年在建筑幕墙多采用PA66来作为隔热材料。在室内外的铝合金型材骨架结构内部填充进去PA66材料，就可以将原来的骨架结构的导热系数从6.21 降低到3.14 ，从而大大降低了建筑幕墙的散热系数，降低能耗。
（二）玻璃的选择
玻璃材料也是进行建筑幕墙的重要材料之一，其热辐射率较高，表面换热性较强，是进行建筑幕墙的优良材料。在太阳光较为强烈的夏季，多余的太阳能会通过玻璃进入到室内，而冬季的时候由于室内温度较高就会和外部空气产生热传递，从而增加空调的负荷，增加室内的能耗。根据国际门窗相关数据表明，单层玻璃的导热系数为5.5 ，中空玻璃的导热系数为2.75 ，Low-E中空玻璃的导热系数为1.58 ，由此可见Low-E中空玻璃的导热系数较小，隔热效果最好，因此在建筑幕墙多采用这一材料。目前采用的Low-E中空玻璃类型分为单银Low-E中空玻璃、双银Low-E中空玻璃和三银Low-E中空玻璃，表1是这三种玻璃的参数对比表。从表1我们可以看出三种Low-E中空玻璃的透光性能基本类似，但是三银Low-E中空玻璃的遮阳系数Sc以及太阳红外热能总透过率比另外两种玻璃要低很多，也就是说该种类型的玻璃可以最大限度将太阳光吸收掉，从而降低室内与室外的热循环。Low-E中空玻璃解决了当前建筑幕墙的透光性能与太阳红外热能总透过率两者不能兼得的情况，其在解决光线外观通透性的前提下降低了能耗。由此可见三银Low-E中空玻璃更加适合我国现代化的高层建筑，因此在高层建筑中应该多使用三银Low-E中空玻璃。
表1三种Low-E中空玻璃的参数对比表
中空玻璃类型透光率（%）遮阳系数Sc太阳红外热能总透过率（%）
单银Low-E650.5531
双银Low-E630.3912
三银Low-E650.324
二、建筑幕墙的结构设计的节能施工
建筑幕墙的结构设计的节能施工对于整体建筑的节能性能有着重要的影响。根据热力学分析可知，建筑物的能耗损失一般情况有以下两种：其一是通过建筑幕墙的墙体结构与外界产生热传递而带来的能耗损失；其二是由于空气的深入带来的能耗损失。因此为了实现节能施工，一般是通过合理的设计遮阳系统，提高幕墙的气密性能进行节能施工的。
（一）设计合理的遮阳系统
传统的这样系统采用的是固定式遮阳系统，这一系统根据每个地方的环境、气候特点以及建筑要求将遮阳系统设计成永久式的。尽管这一系统成本较低，但是这样效果并不是很好，现在高层建筑建筑幕墙多采用的是智能遮阳系统。通过智能遮阳系统可以根据每一天的温度变化、风力的变化以及太阳光的辐射强度来灵活调整这样效果。因此这一遮阳系统本身灵活性比较高，能够针对外界的环境变化灵活调整遮阳效果，尽可能降低室内额能耗损失。
（二）加强建筑幕墙的气密性设计
由于建筑幕墙与外界环境不是完全隔绝的，会存在一定程度的透气性要求。而由于外界大气压与内部气压产生一个压差，那么就会在压差的作用下使得空气进而到建筑幕墙内部。而建筑幕墙的气密性是降低这一气体流动带来的能耗损失。可以采用优质的硅胶条对于建筑幕墙的框架结构内部框体空腔进行填充，这样就可以降低室内外的压差，减少气体的渗透。在分割的前空气腔内填充发泡材料，并且选用密封胶圈对于结构衔接的部分进行封闭，提高整体建筑的气密性
结语：建筑玻璃幕墙作为近些年建筑行业使用较多的建筑技术，在当前的高层建筑中有着广泛地运用。通过这一技术不但可以减少建筑的成本，降低建筑的能耗，提升建筑的综合经济价值，同时也能够降低建筑的总重量，增加建筑的现代美感。随着越来越多的新材料以及新技术的出现，建筑玻璃幕墙得到了极大的发展，将会越来越多地被运用在高层建筑上。
参考文献
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[2]曲建胜.高层建筑幕墙施工技术探讨[J].中国科技博览，2010，（3）.
[3]周全.节能理念在现代幕墙设计中的应用探析[J].中国建筑金属结
构，2013（10）.
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