摘要：本文對建筑幕墻的節(jié)能設計進行了分析，主要分析了在提高建筑幕墻熱工性能方面的設計依據(jù)，介紹了提高建筑幕墻熱工性能的幾種方法。 

關鍵詞：建筑幕墻 節(jié)能設計 熱工性能 

1 前言 

我國的建筑幕墻工業(yè)從1978年開始起步，九十年代高速發(fā)展，至今已發(fā)展成世界第一幕墻生產(chǎn)大國和使用大國【1】。建筑幕墻為室內(nèi)空間到室外空間的過渡層，具有體現(xiàn)現(xiàn)代建筑的獨特的風格和展示當代人們審美情趣的功能，它打破了傳統(tǒng)的窗與墻的界限，使得幕墻與建筑渾然一體。建筑幕墻的設計要本著服務于建筑體，服從法規(guī)規(guī)范，滿足使用要求的各項性能指標�！�2】然而隨著全世界能源危機的不斷升級，人們的節(jié)能、環(huán)保意識在逐漸提高，建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展要以有效利用資源，融入節(jié)能環(huán)保理念為基礎，建筑幕墻的節(jié)能設計逐漸成為幕墻行業(yè)的新課題。 

2 建筑幕墻節(jié)能設計 

建筑幕墻是建筑物的美麗外衣，常用的材料基本上包括玻璃、金屬板材、石材等，它體現(xiàn)著社會的進步，經(jīng)濟的繁榮和人們對美的追求。但它在發(fā)展的初期，也存在著致命的缺點----不節(jié)能，無論冬天夏天，也不管炎熱寒冷，幕墻都無法給建筑以幫助。室內(nèi)基本上都是冬冷夏熱，從保溫隔熱性能來講，較古典建筑相去甚遠。溫度必須依靠人工強行調節(jié)，而人工調節(jié)就必須使用大量的電力、石油或煤炭等能源。隨著社會生產(chǎn)力和科學技術的不斷進步，各種相應的規(guī)范、法規(guī)相繼出臺，制定了建筑及幕墻設計標準（例如國家標準GB 50176―1993《民用建筑熱工設計規(guī)范》）提出了冬季保溫、夏季防熱設計要求。 

2.1 建筑幕墻熱工性能設計 

建筑幕墻一般可以分為非透明幕墻和透明幕墻。透明幕墻主要為玻璃幕墻，70年代以來，隨著硅酮結構密封膠的質量提高，應用該結構膠固定按裝玻璃廣泛應用于玻璃幕墻【3】。透明圍護結構是辦公建筑必不可少的組成部分,也是外圍護結構保溫性能最薄弱的部位。因此,透明圍護結構作為建筑節(jié)能的突破口,在建筑節(jié)能設計中占有重要地位。 

2.2 建筑幕墻熱工性能設計的理論基礎 

 傳熱學是一門研究熱量傳遞規(guī)律的科學。熱量傳遞有三種基本方式，即熱傳導、熱對流和熱輻射。在這三種基本方式中，熱量傳遞的物理本質絕然不同。建筑幕墻(建筑門窗)傳熱通常是以輻射、對流、導熱三種方式同時進行，綜合作用的效果。 

1) 熱傳導基本定律是傅里葉定律。該定律指出:當導熱體內(nèi)進行的是純導熱時，單位時間內(nèi)以熱傳導方式傳遞的熱量，與溫度梯度及垂直于導熱方向的導熱面積s成正比。 

2)對流傳熱是一個復雜的傳熱過程，影響對流傳熱的因素很多，因此，對流熱的純理論計算是相當困難的。為了計算方便，工程上采用于較為簡單的處理方法:牛頓冷卻定律。 

3)熱輻射的基本定律是斯蒂芬一波爾茨曼定律。定律揭示了黑體的輻射能力與其表面溫度之間的關系，該定律表明黑體的輻射能力正、與其表面絕對溫度T的四次方成正比。 

4)太陽輻射熱。在實際的幕墻結構中，不僅存在由兩側空氣溫差引起的熱損失，而且還存在由太陽輻射引起的得熱以及由天空輻射引起的熱損失。太陽輻射通過幕墻、進入室內(nèi)的熱量是造成夏季室內(nèi)過熱的主要原因。 

2.3 提高建筑幕墻熱工性能的工程應用 

　　 由于我國幅員遼闊，南北方、東西部地區(qū)氣候差異很大。窗、透明幕墻對建筑能耗高低的影響主要有兩個方面，一是窗和透明幕墻的熱工性能影響到冬季采暖、夏季空調室內(nèi)外溫差傳熱;另外就是窗和幕墻的透明材料(如玻璃)受太陽輻射影響而造成的建筑室內(nèi)的得熱。冬季，通過窗口和透明幕墻進入室內(nèi)的太陽輻射有利于建筑的節(jié)能，因此，減小窗和透明幕墻的傳熱系數(shù)抑制溫差傳熱是降低窗口和透明幕墻熱損失的主要途徑之一;夏季，通過窗口透明幕墻進入室內(nèi)的太陽輻射成為空調降溫的負荷，因此，減少進入室內(nèi)的太陽輻射以及減小窗或透明幕墻的溫差傳熱都是降低空調能耗的途徑。由于不同緯度、不同朝向的墻面太陽輻射的變化很復雜，墻面日輻射強度和峰值出現(xiàn)的時間是不同的，因此，不同緯度地區(qū)的窗墻面積比也應有所差別。 

　　 建筑的窗墻面積比較大，因而太陽輻射對建筑能耗的影響很大南方建筑主要是太陽輻射得熱，溫差傳熱部分并不大，更要重視遮陽。在嚴寒地區(qū)，陽光充分進入室內(nèi)，有利于降低冬季采暖能耗【4】。這一地區(qū)采暖能耗在全年建筑總能耗中占主導地位，如果遮陽設施阻擋了冬季陽光進入室內(nèi)，對自然能源的利用和節(jié)能是不利的。因此，遮陽措施一般不適用于北方嚴寒地區(qū)。 

2.4 應用高新技術的提高建筑幕墻熱工性能 

目前.可應用的新技術、新材料越來越多。如何綜合應用適用的高新技術提高幕墻熱工性能一個重要問題。 

1） 運用高科技技術的目的，是通過科學技術手段的應用而達到建筑的高舒適度低能耗以至零能耗。現(xiàn)在有一些樓盤幕墻宣傳自己運用了很多高科技產(chǎn)品和技術，大大提高了幕墻熱工性能，冠以科技地產(chǎn)等名頭.而不去仔細分析所采用的技術是否合適，能否真正達到節(jié)能的目的.很可能為了尋找一些賣點。    

2）高新技術的運用應當是成系統(tǒng)地去考慮，各單項技術之間應當互相配合，形成一個有機的整體，這樣才能達到目的。  

3）技術系統(tǒng)的采用不在多少與高低.而在于是否有針對性，是否能夠解決問題.在有限的資金和技術的投入下取得最大效果。也不能一味的追求高科技，很多情況下，一些低技術或常規(guī)技術的巧妙運用恰恰能達到最好的效果。

3 結束語 

　　建筑幕墻作為先進的建筑外圍護系統(tǒng)，應當本著節(jié)能、環(huán)保的宗旨，以可持續(xù)發(fā)展為目標進行設計和施工。應用新環(huán)保材料、優(yōu)化熱工性能等方法，使得建筑幕墻對提高建筑物的使用效率，降低建筑物的使用成本發(fā)揮較大的作用�，F(xiàn)代的建筑幕墻應以低能耗為代表特征，即體現(xiàn)建筑幕墻的審美功能，又要實現(xiàn)建筑幕墻的經(jīng)濟、社會等各方面的綜合效益。