林婧 青島市建設工程施工圖設計審查有限公司

劉曉瑋 青島房地產(chǎn)建筑設計院有限責任公司

1 前言

基于雙碳目標實施背景下，建筑行業(yè)成為重點控制對象。我國建筑碳排放量占到全國總碳排放量的近1/3，建筑能耗是全社會主要能耗之一，發(fā)展綠色建筑意義重大。中國每年新增建筑面積約20億平方米，各地區(qū)都在積極采取各類措施，鼓勵企業(yè)建設低碳綠色節(jié)能建筑，減少建筑生產(chǎn)和運行的能源消耗，促使建筑持續(xù)化發(fā)展，創(chuàng)造更多的社會效益。

2 建筑門窗幕墻綠色節(jié)能技術的應用價值

推動雙碳目標的實現(xiàn)，實施建筑節(jié)能綠色化發(fā)展戰(zhàn)略具有重要意義，尤其是節(jié)能門窗幕墻遮陽產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。從建筑物系統(tǒng)的構成分析，門窗與幕墻是建筑物的眼睛，同時也是建筑節(jié)能的關鍵結構。經(jīng)過多年發(fā)展，我國節(jié)能門窗行業(yè)已具有一定的規(guī)模。

隨著門窗幕墻行業(yè)管理力度的不斷增強，積極構建完善的門窗幕墻認證體系與管理制度，增強工程監(jiān)理和社會監(jiān)督，促進企業(yè)不斷轉(zhuǎn)型升級。為達到綠色低碳建筑的發(fā)展要求，企業(yè)對門窗性能不斷改進，例如，采取保溫、隔熱和遮陽一體化技術，構建新型門窗體系。與此同時，積極開展門窗節(jié)能改造，避免大拆大卸，通過增加中空玻璃窗或者使用新型節(jié)能窗等方式，降低傳熱系數(shù)，同時提高遮陽率。

3 建筑門窗幕墻綠色節(jié)能技術的應用實例分析

3.1 案例概述

以某建筑項目為例，地上8層，地下2層，總建筑面積為9.7萬平方米。此項目按照三星建筑建設標準設計和施工，設計的架空舒適空間，以及多維度自然采光和光導照明系統(tǒng)等，為使用者提供了優(yōu)質(zhì)的環(huán)境服務。

結合運用被動式綠色設計與主動式綠色技術手段，使得設計節(jié)能率超過66%，預制裝配率接近80%，并且具有多維度綠化和水源熱泵系統(tǒng)等特色，打造了綠色建筑，助力雙碳目標的實現(xiàn)。現(xiàn)結合項目的具體設計，分析窗戶幕墻節(jié)能的方案。

3.2 建筑的整體環(huán)境分析

沿著建筑的臺階向上，在二樓樓梯旁位置的綠地里，人們可以看到類似于飛碟的東西，是設置的導光筒。項目的斜屋面和地下室頂板，以及二層平臺等位置，總計設置了32個導光筒，利用導光筒使得自然光被引入到室內(nèi)。設置導光筒的地下，部分為餐廳，部分為過道，部分為辦公室，導入光可以作為光源的補充。構建的光導照明系統(tǒng)，遵循的技術原理為，通過采光罩高效化采集自然光線，導入系統(tǒng)內(nèi)重新分配，之后通過導光管傳輸以及強化，使得自然光被均勻照射，獲得理想的照明效果。

美術館設計為架空結構，進入到二層區(qū)域，建筑外圍使用的是單元式玻璃幕墻，內(nèi)部四面通透，有著不錯的采光效果，日間不需要開燈，符合綠色節(jié)能環(huán)保理念。幕墻設計使用的是數(shù)碼打印玻璃，通過仔細觀看能夠發(fā)現(xiàn)存在條紋狀的紋理，在夏季使用時可發(fā)揮過濾的作用，使內(nèi)部陽光的不刺眼。

3.3 建筑門窗幕墻技術方案

此次工程使用的是單元式玻璃幕墻，采用數(shù)碼打印技術制作，現(xiàn)場進行安裝作業(yè)。從玻璃幕墻的使用分析，按照使用材料劃分，主要包括鋁合金玻璃幕墻、鋁板幕墻以及鋼板幕墻等。其中，鋁合金幕墻劃分為框架式玻璃幕墻、單元式玻璃幕墻。

本次工程使用的是單元式玻璃幕墻，主要由很多獨立的單元件組合形成，各個單元組件內(nèi)部按所有板塊安裝與板塊間接縫密封，都是在加工廠內(nèi)部進行加工組裝。生產(chǎn)完成后，分類編號，按照工程安裝順序運輸?shù)阶鳂I(yè)現(xiàn)場吊裝，安裝作業(yè)可以和建筑主體結構施工同步開展。

簡單來說，單元式玻璃幕墻是將面板與鋁合金材料在工廠加工組裝，形成單元幕墻，通過單元形式在現(xiàn)場完成安裝形成框支撐玻璃幕墻。對于單元和單元之間，使用陰陽鑲嵌的結構形式，也就是單元組件的左右豎框，上下模梁是與相鄰單元組件對插，采取對插形式組合桿，最終形成單元組件間接縫。對于單元組件的豎框直接固定到主體結構，承受的荷載為由單元的豎框直接傳遞到主體結構。采用單元式玻璃幕墻，具有以下幾方面優(yōu)勢。

（1）變位吸收性好，且安全性能高。幕墻的單元板相互插接，板塊活動量相比框架式幕墻大，同時有著不錯的彈性伸縮變化保證，單元整體受力效果佳，等強度承載受力合理先進，吸收幕墻的變形能力相比框架式幕墻要好。

（2）氣密性與水密性效果好。利用建筑雨幕原理實現(xiàn)密封，運用多道三元乙丙膠條和多腔等壓原理實現(xiàn)密封，具有很高的可控性效果。除此之外，氣密性與水密性效果很好。

（3）保溫性能好。設計的單元幕墻，實現(xiàn)保溫處理和幕墻加工一體化，并且在工廠內(nèi)完成，達到接縫有效處理的效果。

（4）對所有的單元組件，例如材料加工和材料組裝等全部都在廠內(nèi)完成，能夠保障加工的質(zhì)量，同時保障后續(xù)的加工與施工質(zhì)量。近年來，國內(nèi)外都在積極探究和應用數(shù)碼打印技術，用于玻璃制作，為建筑建設提供更多的設計可能性。本次工程使用了數(shù)碼打印技術，制作“反光”型玻璃材料，滿足建筑的需求，夏季可以減少太陽的直射。

4 建筑門窗幕墻綠色節(jié)能技術的應用策略

4.1 做好整體設計的把握

從門窗幕墻綠色節(jié)能設計的角度分析，為實現(xiàn)綠色低碳目標，必須展開全面嚴格控制。實踐中要把握整體設計，具體內(nèi)容如下。

（1）合理運用保溫節(jié)能技術。由于建筑形式多樣化，各類工程對保溫需求的差異，在開展設計時必須結合建筑的具體情況，事前做好建筑調(diào)查，掌握建筑所處區(qū)域的具體情況，根據(jù)氣候和其他特點進行分析，保證設計方案的科學合理性。建筑設計必須要按照相關準則與依據(jù)，注重引入新型綠色節(jié)能技術手段，嚴格控制能源消耗。使用的建筑材料，要具有良好的保溫性能，優(yōu)選節(jié)能玻璃材料，同時合理使用其他材料。將建筑幕墻的保溫與隔音功能融合，避免出現(xiàn)資源浪費，增強幕墻的隔音效果。

（2）采用門窗幕墻綠色節(jié)能技術手段，必須優(yōu)選適宜的節(jié)能玻璃，通過降低門窗幕墻的導熱性，實現(xiàn)技術的應用價值。一般來說，會對使用的中空玻璃添加惰性氣體，進而降低門窗幕墻的導熱性。常用的節(jié)能玻璃處理技術，主要為低輻射鍍膜玻璃以及中空玻璃，起到保溫與隔熱的作用。正常情況下，節(jié)能玻璃的遮陽效果和傳熱系數(shù)不會產(chǎn)生很大變化，為滿足采光與溫度要求，可選擇節(jié)能玻璃材料。

（3）照明與通風技術。從建筑門窗幕墻技術的應用中，改善居住環(huán)境，實現(xiàn)資源節(jié)能利用，促進建筑持續(xù)化發(fā)展。當前門窗幕墻綠色節(jié)能技術的應用，不僅能夠達到建筑性能要求，還可獲得較好的通風效果與采光效果，貼合人們的實際需求。在進行幕墻設計時，充分利用采光與通風系統(tǒng)，實現(xiàn)多樣化功能，促進建筑物節(jié)能環(huán)保水平得到優(yōu)化。

（4）生態(tài)幕墻。隨著建筑綠色低碳建設標準不斷提高，若想達到生態(tài)建筑的建造標準，設計生態(tài)幕墻，以實現(xiàn)生態(tài)因素和幕墻的有效結合，以及對生態(tài)建設的綜合性考量。通過建筑生態(tài)建設，促進人與自然和諧相處，同時能夠為居民創(chuàng)造舒適的居住環(huán)境，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。目前，在建筑工程設計實踐中，有很多可利用的技術，輔助建筑節(jié)能分析。開展建筑節(jié)能設計時，則要分析門窗幕墻系統(tǒng)在不同時節(jié)的運行情況及能源消耗情況，提出有效的控制措施，保證建筑節(jié)能環(huán)保達到預期的效果。

4.2 選擇適宜的節(jié)能技術方案

4.2.1 夾膠夾網(wǎng)中空玻璃幕墻

建筑外立面的設計中，使用此玻璃幕墻，主要是配置在玻璃夾膠層中的特殊織物材料，通過復雜工藝制作，同時形成具有強烈金屬質(zhì)感的單向視覺效果玻璃。從使用的效果分析，陽光照射下主體建筑玻璃幕墻如同披上華麗外衣，在碧藍的天空和青磚白墻映襯下，周圍的景色映在墻面，令人不由得贊嘆。獲得如此的視覺沖擊效果，主要是因為建筑外立面使用了特殊材料。

整體效果方面，在外部向內(nèi)部觀看，人們能夠看到映射的周圍環(huán)境；在從內(nèi)向外面看，玻璃幕墻就消失了，給人置身于美景的感受。使用的玻璃幕墻，內(nèi)部嵌入了高分子材料網(wǎng)以及高性能太陽能熱保護膜，能夠達到減少陽光入射率的目的，實現(xiàn)節(jié)能降耗目標。目前，此技術的應用相對較少，材料的生產(chǎn)缺乏成熟經(jīng)驗，面臨著如何使得柔軟高分子材料網(wǎng)在平鋪到SGP膠片時，保證平整度并且使得紋理呈現(xiàn)橫平豎直。除此之外，還要考慮夾膠時在高溫高壓狀態(tài)下不會產(chǎn)生扭曲變形或者位移等問題。采取這樣的加工方法，具有很大的難度，需借助特殊工藝，經(jīng)過反復試驗，保障生產(chǎn)作業(yè)的效果。

4.2.2 石材和穿孔鋁板玻璃幕墻系統(tǒng)

現(xiàn)代化建筑設計，既需要關注到功能性，也要注重美觀性。在門窗幕墻設計實踐中，積極推廣使用石材和穿孔鋁板玻璃幕墻系統(tǒng)，可滿足這一需求。使用穿孔板通過定制的設計與制作，方便快捷安裝，能夠和建筑物的設計匹配。穿孔或者圖案的特殊設計以及各類定制的形狀，穿孔鋁板能夠更好地反映建筑師的特殊想法與概念。

實際應用中穿孔鋁板固定在從建筑主體結構延伸出來的框架上，并且和主體結構分離成為獨立的幕墻系統(tǒng)，不僅不會增加建筑物的重量，使用此幕墻系統(tǒng)能夠提供良好的隔熱與隔音的建筑物。因為穿孔鋁板分體式固定、維護與更換相對方便，從應用效果分析做到了虛實結合，且自然樸素，可展現(xiàn)建筑的氣質(zhì)與立面體色，同時結合景觀設計增強整體的魅力[1]。

4.2.3 新型建材

從節(jié)能環(huán)保的角度分析，門窗幕墻節(jié)能為重點內(nèi)容。近年來，節(jié)能環(huán)保型門窗和幕墻的使用不斷增加，同時市場上也涌現(xiàn)出很多新型環(huán)保節(jié)能產(chǎn)品，例如鋁合金節(jié)能門窗和玻璃鋼節(jié)能門窗等。很多生產(chǎn)企業(yè)都在積極改良斷橋隔熱鋁合金門窗，經(jīng)過門窗的節(jié)能設計，利用高性能隔熱材料，利用節(jié)能玻璃達到節(jié)能環(huán)保的目的。

目前，建筑正朝著綠色化和高質(zhì)量發(fā)展。幕墻和門窗作為建筑外部的組成部分，占據(jù)著重要地位。為滿足市場的需求，生產(chǎn)企業(yè)積極推廣使用鋁木復合和鋁包木等，助力建筑現(xiàn)代化發(fā)展[2]。其中，Low?E中空玻璃的應用比較廣泛。傳統(tǒng)中空玻璃材料具有較為突出的保溫隔熱性能，能夠提高門窗節(jié)能水平，但隨著綠色節(jié)能標準的不斷提高，傳統(tǒng)中空玻璃無法達到節(jié)能設計要求，進而出現(xiàn)了Low?E中空玻璃材料，憑借自身的低傳熱系數(shù)和低輻射性能，贏得了市場的喜愛。以往的建筑門窗多設計為單層玻璃，不僅不會阻擋太陽輻射與遠紅外線，而且冬季運行時還會產(chǎn)生很大的熱量損失。實現(xiàn)門窗的節(jié)能，首先需要實現(xiàn)門窗玻璃節(jié)能，積極推廣使用雙層玻璃，同時增強門窗玻璃材料的保溫隔熱性能，達到減少能源消耗的目的，改善建筑室內(nèi)的熱環(huán)境質(zhì)量，并且提高建筑節(jié)能水平。

除了此類材料外，新型塑料門窗也具有應用價值。新型塑料門窗具有良好的保溫、隔熱、隔音、防潮等性能，適用于我國廣闊的冬冷夏熱地域[3]。實際應用中需結合工程的特點，合理對比分析和選擇，保證門窗幕墻材料的應用質(zhì)量達到要求，創(chuàng)造更多的效益和價值。

4.3 做好技術應用環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制

若想發(fā)揮門窗幕墻技術的應用價值，要注重材料制作和安裝環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，保障技術的應用效果[4]。從實踐的角度分析，采取工廠加工的辦法，做好全面嚴格控制，保障門窗幕墻材料的制作質(zhì)量達到預期，為工程建設工作的開展提供支持，保障建造的效益目標實現(xiàn)。

在開展門窗幕墻安裝作業(yè)前，必須要認真梳理門窗幕墻技術的應用要點和方法，落實技術交底制度，交代給施工作業(yè)人員，使其可以有效把握，高質(zhì)量推進建筑門窗幕墻綠色施工作業(yè)的開展，發(fā)揮技術的應用價值和優(yōu)勢，提升建筑的綠色節(jié)能環(huán)保水平，促進建筑行業(yè)持續(xù)化發(fā)展。

實踐中圍繞現(xiàn)場安裝作業(yè)，督促工作人員按照門窗幕墻施工技術要求，實施嚴格的細節(jié)把控措施，保證建造的效益目標實現(xiàn)。對使用的材料，必須進行精細化管理，促使管理目標的實現(xiàn)，創(chuàng)造更多的效益與價值。通過全過程的質(zhì)量控制，保障門窗幕墻綠色節(jié)能技術的應用效益和效果[5]。

5 結束語

綜上所述，建筑門窗幕墻綠色節(jié)能技術的合理運用，對保障綠色節(jié)能效益目標的實現(xiàn)，可起到積極的作用。從實現(xiàn)門窗幕墻綠色節(jié)能目標的角度分析，必須結合建筑所在區(qū)域的環(huán)境和其他條件，做好全面的分析，提出有效的綠色節(jié)能技術方案，指導建筑綠色節(jié)能施工作業(yè)開展，發(fā)揮技術的應用價值。未來，隨著建筑門窗幕墻綠色節(jié)能技術水平的不斷提高，建筑節(jié)能環(huán)保水平也會不斷提高，助力雙碳目標的實現(xiàn)。