淺析：節能幕墻的現狀及發展

　　前言

　　隨著國家經濟的持續發展,城市化進程的逐步加快,我國部分城市建筑"三步節能"已取得成功,相關技術措施也在全國部分地區全面推進并取得顯著成效，我國建筑能耗是相同氣候條件發達國家建筑能耗的3-4倍，為貫徹國家有關節約能源、保護環境的法律、法規和政策，落實 “十二五”時期節能減排的目標，在保證居民生活熱環境基本要求的前提下，進一步降低居住建筑能源消耗，在全面建設小康社會的進展中，節能減排任務十分艱巨，這就需要整個社會對建筑門窗、幕墻的節能有所認識，特別是業主、設計單位、施工單位必須貫徹國家節能減排的政策，認真設計、精心施工、嚴格管理、把好節能關、實現可持續發展的戰略目標。

　　建筑門窗與幕墻是建筑的重要組成部分，是實現建筑功能及其重要的部件，作為外圍護結構，它們的熱工性能最為薄弱，是建筑節能的關鍵環節，各省市陸續發布了最新的居住建筑節能設計標準及公共建筑節能設計標準（詞條“公共建筑節能設計標準”由行業大百科提供）。為此，我們通過不懈的努力來降低建筑幕墻的傳熱系數，以達到節能減排的目的。

　　幕墻的整體傳熱系數由框傳熱系數、面板傳熱系數（詞條“面板傳熱系數”由行業大百科提供）、邊界區線傳熱系數三部分的加權平均值獲得

　　公式如下：

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

　　降低幕墻傳熱系數主要分為三步：

　　第一步：降低框的傳熱系數

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

　　1)斷：框采用斷橋鋁合金型材，隔熱條材質為尼龍66，尼龍66的導熱率（詞條“導熱率”由行業大百科提供）為0.3w/(m.k)，鋁合金（詞條“鋁合金”由行業大百科提供）的導熱率為160w/(m.k)，兩者材料復合很好的阻斷了熱量的傳導，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行封堵，以降低熱量的對流效應，如圖2;

　　3)封：采用多道三元乙丙膠（詞條“三元乙丙膠”由行業大百科提供）條進行密封，在提高氣密性的同時，進一步減少熱量的對流。如圖3;

　　第二步：降低面板的傳熱系數

　　1)采用三玻兩腔中空玻璃，用兩道空氣層阻斷熱量的傳導;

　　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”由行業大百科提供）空氣更低的導熱性能; 更穩定的化學結構，所以能夠更有效的降低熱量的輻射;

　　第三步：降低邊界區的線傳熱系數

　　主要采用暖邊隔熱條，最大限度的隔斷熱量的傳遞。

　　通過以上幾個步驟的控制，幕墻的節能參數會有很大幅度的提升。

　　下面通過實例來具體闡述分析

　　例如：根據業主要求幕墻的U值小于2.0W/(㎡.K)

　　一、 幕墻標準大樣及分格設計

　　豎明橫隱幕墻，見圖4;節點見圖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、為了滿足設計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，使內片玻璃荷載直接加在附框（詞條“附框”由行業大百科提供）上，減少和橫梁的扭力，由于中空玻璃結構膠是否可以填充氬氣沒有理論依據，故靠近室外側中空層填充空氣玻璃打結構膠，靠室內側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”由行業大百科提供）密封，提高氣密性的同時降低U值 見圖6

　　二、節能幕墻（詞條“節能幕墻”由行業大百科提供）的熱工計算

　　1、計算依據

　　熱工計算采用《粵建科®MQMC建筑幕墻門窗熱工性能計算軟件》

　　相關標準及參考文件《建筑門窗玻璃幕墻熱工計算規程》 JGJ/T 151-2008

　　《民用建筑熱工設計規范》 GB50176-1993；

　　《公共建筑節能設計（詞條“建筑節能設計”由行業大百科提供）標準》 GB50189-2005；

　　《嚴寒和寒冷地區居住建筑節能設計標準》 JGJ26-2010；

　　《玻璃幕墻光學性能》 GB/T18091-2000；

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

　　2、計算邊界條件

　　3、幕墻材料物理性能

　　4、框傳熱計算

　　三、更換材料配置幕墻的熱工計算

　　其他基礎條件不變，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，計算方法相同，經計算，

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　　總結

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

　　另外，隨著我國建筑行業持續穩定的發展，采用節能形式的建筑幕墻已作為戰略目標越來也多的在各式建筑中應用著，節能建筑（詞條“節能建筑”由行業大百科提供）將對促進建筑行業的發展起著無法替代的作用。

　　主要參考文獻：

　　《民用建筑熱工設計規范》 GB50176-1993

　　《《公共建筑節能設計標準》 GB50189-2005

　　《嚴寒和寒冷地區居住建筑節能設計標準》 JGJ26-2010

　　《建筑玻璃應用技術規程》JGJ113-2009

　　《《玻璃幕墻光學性能》 GB/T18091-2000；