劉田

深圳地鐵置業(yè)集團有限公司 廣東 深圳 518000

引言

據(jù)不完全統(tǒng)計顯示，在所有的社會能耗中，建筑能耗占比高達1/3，這也就意味著，建筑工程在施工建設(shè)過程中能源損耗是不容忽略的，尤其在全面發(fā)展綠色低碳技術(shù)應(yīng)用的過程中，建筑工程必然首當(dāng)其沖，現(xiàn)行規(guī)范已將建筑碳排放計算作為強制要求，做好自身綠色低碳技術(shù)的探究與應(yīng)用勢在必行。而且近年來建筑工程建設(shè)需求更是與日俱增，建筑能耗也在不斷上漲，面對建設(shè)超低能耗、近零能耗建筑的發(fā)展需求，建筑物的綠色節(jié)能問題成為重點研究對象。尤其其中的門窗和幕墻施工部分，則是綠色低碳技術(shù)應(yīng)用的最佳場景之一。

1 建筑幕墻分類與對比

所謂建筑幕墻，主要是指建筑物中不承受荷載的外圍護部分，尤其在現(xiàn)代建筑物中，幕墻發(fā)揮外部裝飾功能，其能源損耗甚至達到了整個建筑能源需求的20%～50%。就當(dāng)下建筑物的幕墻主要由支撐結(jié)構(gòu)與面板組成，幕墻往往可以發(fā)揮一定的裝飾作用，并且具有一定的位移能力。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑物的幕墻逐漸由笨重型走向輕型，整體品種也呈現(xiàn)出豐富多彩的類別，使得建筑物更是在外表上形成了多元的態(tài)勢。如常見的石材，陶板，發(fā)電玻璃，無機玻璃，金屬板等等，建筑幕墻可選用的板材超過60種，具有極高的安全性能及防水性能[1]。

目前，常見的建筑幕墻主要分有6個類別，分別為構(gòu)件式建筑幕墻，單元式建筑幕墻，全玻璃幕墻，智能型呼吸式幕墻，光伏幕墻等等。每一種建筑幕墻都有其獨特的應(yīng)用價值，但均能不同程度實現(xiàn)綠色節(jié)能效果，保證整個幕墻的維護性。近年來多種多樣的綠色節(jié)能幕墻逐漸在我國建筑工程中得到廣泛應(yīng)用，并且備受青睞，這種高層建筑常用的輕質(zhì)墻體，已經(jīng)成為建筑工程綠色節(jié)能的重要方向。綠色低碳的建筑幕墻具有諸多優(yōu)勢，是傳統(tǒng)幕墻所無法比擬的。首先，傳統(tǒng)幕墻在建設(shè)過程中，實際上是與外界環(huán)境相割裂的，沒有將二者進行有機融合，更重要的是傳統(tǒng)幕墻沒有將自然通風(fēng)引入其中。而這種新型幕墻則有所不同，借助于自然生態(tài)環(huán)境融合的理念，能夠逐漸減少能源的損耗并形成有機整體。其次，相較于傳統(tǒng)幕墻而言，綠色節(jié)能幕墻自然能夠?qū)崿F(xiàn)資源的更優(yōu)化設(shè)計，減少能源損耗以達到綠色節(jié)能的目標(biāo)。

2 建筑幕墻施工中綠色低碳技術(shù)的重要價值

隨著我國建筑產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，建筑工程數(shù)量與日俱增，這也就意味著建筑工程將會消耗大量的能源物質(zhì)。產(chǎn)業(yè)想要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，就必須要逐步將綠色低碳理念貫徹其中，尋求可替代的能源損耗，最大限度促進建筑行業(yè)，朝向健康綠色方向發(fā)展。而綠色低碳技術(shù)則是促進建筑產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)綠色建設(shè)的關(guān)鍵所在，選擇綠色低碳技術(shù)，讓建筑施工實現(xiàn)能源損耗的最低化，便成為當(dāng)下建筑產(chǎn)業(yè)朝陽發(fā)展的重點。而建筑幕墻作為建筑物外層的重要裝飾層，占據(jù)了極大的能源損耗比例，想要減少建筑能耗就必須做好幕墻的優(yōu)化與改進，將綠色低碳技術(shù)應(yīng)用于建筑幕墻的施工，必然可有效降低建筑工程的能源問題。此外，在我國城市化發(fā)展速度加快的背景下，公共建筑建設(shè)需求必然日漸增長，能源損耗也將成為極大的問題。而借助綠色低碳技術(shù)，將有效降低城市化發(fā)展過程中建筑行業(yè)的損耗問題，切實推動我國公共建筑行業(yè)的全面發(fā)展，進一步獲得能源支撐，實現(xiàn)可持續(xù)前行[2]。

3 建筑幕墻施工中綠色低碳技術(shù)

3.1 光伏幕墻技術(shù)

光伏幕墻是建筑幕墻中綠色低碳技術(shù)的一種典型應(yīng)用，顧名思義，光伏幕墻則主要是借助太陽能能源物質(zhì)來實現(xiàn)能耗降低的目標(biāo)，利用太陽能可再生能源，進行電能的轉(zhuǎn)化，同時滿足建筑物的保溫隔熱、隔音效果以及外部裝飾效果等，如圖1所示。光伏幕墻技術(shù)的運用是推動現(xiàn)代建筑實現(xiàn)電氣化、智能化的關(guān)鍵之一，也是諸多建筑幕墻建設(shè)的最佳選擇，根據(jù)市場需求預(yù)計至2025年，國內(nèi)市場光伏幕墻市場達1500億。具體來說，幕墻與光伏發(fā)電系統(tǒng)同時設(shè)計、同時施工和安裝并完美結(jié)合，幕墻、采光頂、雨棚、玻璃欄桿、遮陽板等部位均可實現(xiàn)與光伏的融合。建筑物選用光伏幕墻，往往需要借助光伏發(fā)電芯片來實現(xiàn)能源的轉(zhuǎn)化目標(biāo)，光伏發(fā)電芯片包括單晶硅、多晶硅、碲化鎘、鈣鈦礦、銅銦鎵硒等技術(shù)路線，現(xiàn)有薄膜光伏發(fā)電玻璃量產(chǎn)轉(zhuǎn)換效率14%～17%不等，色彩、圖案、透光率均能實現(xiàn)定制，滿足光伏幕墻及建筑效果需求。隨著時間的延續(xù)，依靠光伏發(fā)電收入，光伏幕墻的成本可進行逐步回收，甚至在建筑全壽命周期內(nèi)，出現(xiàn)零甚至負(fù)數(shù)，也就是在掙錢，這也是光伏幕墻經(jīng)濟性的巨大優(yōu)勢。

圖1 光伏幕墻

當(dāng)然光伏幕墻技術(shù)在前期設(shè)計過程中，便需要進行多方面的考量以保證光伏幕墻設(shè)計的有效性以及實施的可行性。如，光伏幕墻在運用過程中還需要考慮到電纜的布置位置，應(yīng)盡量隱藏電纜，這樣才能保證幕墻整個環(huán)境較為整潔美觀，同時也會降低危險事件的發(fā)生概率；考慮光伏玻璃板塊的可拆裝設(shè)計，方便后期破碎后維保工作；綜合考慮光伏匯流及逆變器等設(shè)備的放置，既要實現(xiàn)維修更換方便，不占用過多室內(nèi)空間，又要確保用電安全。總的說來，光伏幕墻技術(shù)綜合了光伏技術(shù)及幕墻技術(shù)的優(yōu)勢，是典型的綠色低碳技術(shù)應(yīng)用代表[3]。

3.2 生態(tài)幕墻技術(shù)

除了光伏幕墻技術(shù)以外，建筑幕墻施工還可選用生態(tài)幕墻技術(shù)，這種施工技術(shù)與光伏幕墻技術(shù)有一定的區(qū)別，根據(jù)建筑物的使用功能和使用需求，實現(xiàn)改變建筑生態(tài)以及建筑色彩的目的，與建筑生態(tài)化的發(fā)展息息相關(guān)，并且需要建筑專業(yè)與幕墻專業(yè)加強互動，在前期設(shè)計環(huán)節(jié)結(jié)合建筑物的使用功能進行調(diào)整，因此將生態(tài)幕墻稱之為生態(tài)建筑的重要組成部分，可改變建筑物原有的生態(tài)性能[4]。一般說來，可以將生態(tài)幕墻作為不同生態(tài)外圍護結(jié)構(gòu)的組成部分，以達到建筑物能源損耗降低的目的。此外，生態(tài)幕墻技術(shù)在施工過程中應(yīng)用到高新技術(shù)同時，還能將生物氣候緩沖層作為一項重要成果。與常規(guī)綠色低碳技術(shù)相比，生態(tài)幕墻更注重對生態(tài)環(huán)境的影響，充分考慮人們對生態(tài)環(huán)境的諸多需求，利用自然通風(fēng)天然采光，力求能夠借助這一技術(shù)來營造健康舒適的生活環(huán)境，工作空間等等。尤其在面對我國自然環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)之中，生態(tài)幕墻技術(shù)成了發(fā)展的重要趨勢，也將顯著提升建筑產(chǎn)業(yè)，綠色節(jié)能的社會效益，經(jīng)濟效益，生態(tài)效益，值得施工單位深入探討與應(yīng)用。

3.3 雙層玻璃幕墻技術(shù)

雙層玻璃幕墻技術(shù)是又一種高效的綠色低碳技術(shù)之一，在建筑幕墻的應(yīng)用中能夠借助雙層結(jié)構(gòu)，組合而成幕墻，最終實現(xiàn)遮陽，進風(fēng)，出風(fēng)等一系列效果。雙層玻璃幕墻與生態(tài)幕墻有一定的類似之處，也是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的重要產(chǎn)物。而且這種幕墻技術(shù)早在一個世紀(jì)之前就已經(jīng)有歐洲國家開始應(yīng)用，組建該項綠色節(jié)能幕墻技術(shù)的深厚底蘊。相較于其他技術(shù)而言，該項技術(shù)能夠進一步加強建筑室內(nèi)部的通風(fēng)質(zhì)量，改善空氣水平，發(fā)揮自然風(fēng)的積極影響，并減少了自身能源損耗問題。此外，幕墻中間還存放著遮陽裝置，這一裝置既可以實現(xiàn)一定的美觀，裝飾效果，還能在發(fā)生氣候變化的過程中自身進行調(diào)節(jié)，結(jié)合進出風(fēng)口的順序來實現(xiàn)自然風(fēng)的循環(huán)，最終還能達到降低建筑內(nèi)部溫度的目的。另外，雙層玻璃幕墻還是雙層幕墻的積極價值，將太陽輻射和溫度影響而導(dǎo)致的空氣熱量隨空氣流動而排出，有效降低機械用電設(shè)備工作量，避免能源損耗。而且雙層節(jié)能幕墻還能逐步發(fā)揮煙囪效應(yīng)，將室內(nèi)污濁的空氣全部排出室外，也能減少室外灰塵的滲入，不僅可以有效發(fā)揮節(jié)能效應(yīng)，在綠色低碳方面也尤為突出[5]。

3.4 節(jié)能百葉及遮陽技術(shù)

建筑幕墻施工建設(shè)中節(jié)能百葉技術(shù)及遮陽技術(shù)，也是綠色節(jié)能的重要技術(shù)類型之一。首先節(jié)能百葉技術(shù)主要是指在建筑幕墻外部增加百葉，并且借助百葉自身的可調(diào)節(jié)性來實現(xiàn)室內(nèi)照明的調(diào)節(jié)效果，這種技術(shù)不僅可以增強建筑物幕墻的美觀度，同時還能在一定程度上削弱太陽光照對室內(nèi)溫度的影響，從而達到調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的目的。其次，遮陽技術(shù)則是現(xiàn)代建筑幕墻施工中極其重要的一項技術(shù)類型，借助該項技術(shù)可以發(fā)揮遮陽系統(tǒng)的保溫與隔熱效能，對建筑物整體的能源損耗影響極大。一般說來，建筑幕墻遮陽技術(shù)的運用，往往要考慮到具體的材料和結(jié)構(gòu)，選擇合適的建筑幕墻，能最大限度降低太陽光照的影響，同時也能實現(xiàn)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的目的，這便是遮陽技術(shù)的重要價值所在。而分析當(dāng)下我國城市內(nèi)部的建筑建設(shè)情況，用到了非常多的遮陽技術(shù)，如垂直式遮陽，水平式遮陽以及擋板遮陽等等。其中窗戶的中空玻璃內(nèi)置百葉，可以讓建筑實現(xiàn)遮陽、遮光、隱私的精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，以及智能化、光感化調(diào)節(jié)，同時具有隔音、隔熱、保潔免維護的優(yōu)點。嚴(yán)格說來，百葉節(jié)能技術(shù)也是一種遮陽技術(shù)的延伸，無論何種遮陽技術(shù)，都必須結(jié)合具體的施工建設(shè)要求及建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)合理進行篩選，同時也要考量外部的環(huán)境因素，做出最佳選擇。

4 建筑幕墻施工中綠色低碳技術(shù)應(yīng)用要點

在上述幕墻施工技術(shù)中，想要最大限度達到綠色節(jié)能效果，必須做到節(jié)能材料的有效篩選，并優(yōu)先選擇通過綠色建材產(chǎn)品認(rèn)證的材料。市場發(fā)展多元且動態(tài)化，越來越多的新型節(jié)能材料出現(xiàn)在人們的視野之中，而施工單位則應(yīng)從中選取性價比最高的施工材料類型，如常見的隔熱玻璃便是建筑幕墻設(shè)計應(yīng)用中的典型材料，主要以氣凝膠隔熱玻璃為主，內(nèi)部95%為空氣，這種節(jié)能材料能在一定程度上達到隔離熱量的作用，從而實現(xiàn)室內(nèi)溫度的調(diào)節(jié)。除此以外，還可以選擇隔熱鋁合金型材料，作為建筑幕墻施工中綠色低碳技術(shù)的基本原料，這種節(jié)能材料可以實現(xiàn)導(dǎo)體熱傳遞的主角，從而達到調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度的目標(biāo)。除了這些典型的節(jié)能材料以外，在建筑設(shè)計和施工中也在不斷增加多元節(jié)能材料供施工單位選擇，如三銀玻璃是節(jié)能建設(shè)的又一突破點，這種幕墻玻璃，具有較強的美觀效果，而且也能實現(xiàn)這樣目標(biāo)。最后也要結(jié)合建筑功能選擇合適的幕墻型材，無論是明框型材還是全玻璃幕墻等等，均要結(jié)合整個建筑工程的建設(shè)需求以及當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境條件，氣候特點等綜合進行考量，最終選擇合適的幕墻型材。

5 結(jié)束語

綜上所述，在我國建筑產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展的過程中，綠色節(jié)能低碳必然是時代發(fā)展的趨勢，必須要著重探尋建筑幕墻的綠色施工及應(yīng)用，提高居住建筑、公共建筑的熱工性能。同時，也要逐步將現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)植入建筑工程之中，以最大限度降低能源損耗，加強建筑工程的美觀效果，推動建筑行業(yè)實現(xiàn)更高質(zhì)量的發(fā)展。