高層建筑幕墻工程節(jié)能技術(shù)應(yīng)用探究
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摘要：隨著我國新時期現(xiàn)代化建設(shè)的不斷推進(jìn)與落實，社會經(jīng)濟(jì)水平不斷提高，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步對社會的生產(chǎn)和人們的日常生活都產(chǎn)生了積極影響。人們對于生活質(zhì)量的要求也越來越高，尤其是對于生產(chǎn)和生活環(huán)境，更加提高了標(biāo)準(zhǔn)。為了響應(yīng)國家節(jié)能減排的基本方針，社會各界都開始注重綠色節(jié)能資源的利用，開始大力發(fā)展清潔能源技術(shù)。對于高層建筑幕墻工程來說，為了減少對周邊環(huán)境的污染，提高資源了利用率，也開始將新型節(jié)能技術(shù)融入到施工工藝當(dāng)中，比如運用新型的施工材料，采用清潔能源供電等，不斷地對節(jié)能技術(shù)進(jìn)行推廣，保證在高層建筑幕墻工程施工過程當(dāng)中能夠發(fā)揮出相應(yīng)的優(yōu)勢。
關(guān)鍵詞：高層建筑幕墻工程；節(jié)能技術(shù)；施工應(yīng)用
引言
為了落實我國現(xiàn)代化城市建設(shè)，必須對建筑行業(yè)的發(fā)展提起重視。高層建筑幕墻建筑工程具有施工規(guī)模大，技術(shù)結(jié)構(gòu)分布復(fù)雜，能耗高等特點，因此不利于節(jié)能減排工作的實現(xiàn)。為了保證建筑行業(yè)未來能夠穩(wěn)定的發(fā)展，必須統(tǒng)籌兼顧經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。就現(xiàn)階段而言，我國節(jié)能建筑的比例僅占總體建筑面積很小的一部分，因此節(jié)能施工技術(shù)的應(yīng)用于推廣還有很長的路要走。為了有效圍護(hù)高層建筑的外墻，有必要設(shè)置輕質(zhì)的幕墻墻體，幕墻作為建筑體系的一個主要組成部分，主要指的是建筑物外圍起到保護(hù)作用的護(hù)墻部分結(jié)構(gòu)，但是與整個建筑物的承重結(jié)構(gòu)關(guān)系不大，既起到防護(hù)的作用，也屬于一種裝飾性的結(jié)構(gòu)，幕墻的合理規(guī)劃和布局能有效地提高建筑物整體的美感。一般來說，幕墻的構(gòu)建主要是通過在結(jié)構(gòu)框架中進(jìn)行板材的嵌入，建筑幕墻的材料面板是整體外墻結(jié)構(gòu)的框架，一般圍繞著建筑的支撐體系互相連接，相較于建筑物的主體結(jié)構(gòu)而言，能夠?qū)崿F(xiàn)一定的位移，因此很多施工單位都稱之為懸掛墻，在現(xiàn)代化的高層建筑當(dāng)中，是不可缺少的重要結(jié)構(gòu)，同時起到了環(huán)保和裝飾的作用。但是從另一方面來說，建筑幕墻修建所需要投入大量的成本，而且施工難度和后期的維修保養(yǎng)工作難度都比較大，因此為了保證經(jīng)濟(jì)效益，要盡可能地延長其使用壽命，要合理利用施工新型綠色材料，降低高層建筑幕墻的腐蝕速度，為建筑幕墻的防腐蝕工作提供有力的支持，也能減少后期維修與保養(yǎng)的成本。在選取幕墻材料時，要充分考慮到節(jié)能特性，并且要保證能夠適應(yīng)高層建筑的環(huán)境，充分發(fā)揮出幕墻在節(jié)能環(huán)保方面的優(yōu)勢，構(gòu)建起低能耗建筑體系。
1高層建筑幕墻工程清潔資源的利用
1.1太陽能資源利用
太陽能是最容易獲得的可再生資源，主要是通過儲存太陽的熱輻來達(dá)到節(jié)能的目的。太陽能取之不盡用之不竭，不會產(chǎn)生污染排放，只要配套相應(yīng)的設(shè)備，就能保證充足的能量供給。我國太陽能技術(shù)發(fā)展已經(jīng)相對成熟，并且逐步融入到了各行各業(yè)當(dāng)中，對人們的日常生活質(zhì)量產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。為了提高太陽能資源利用的效率，相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行了進(jìn)一步的研究和改進(jìn)，不斷完善太陽能轉(zhuǎn)換技術(shù)。太陽能轉(zhuǎn)換技術(shù)是整個太陽能資源控制體系的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，決定了太陽能源轉(zhuǎn)化為其他能源的質(zhì)量與水平。在高層建筑幕墻工程施工過程中，太陽能轉(zhuǎn)化技術(shù)可以保證電能，熱能的供給，在進(jìn)行施工供熱和供電時不需要消耗大量的不可再生資源，有效降低了投入的成本，同時也能減少有害氣體的排放，充分貫徹了國家綠色建筑產(chǎn)業(yè)的理念，既能保證高層建筑幕墻工程的經(jīng)濟(jì)效益，又能推動其社會效益。
1.2沼氣供電
城市沼氣發(fā)電技術(shù)也屬于新能源節(jié)能技術(shù)，城市人口基數(shù)大，相應(yīng)的生活垃圾會產(chǎn)生大量的沼氣，會產(chǎn)生城市空氣污染的問題，因此開始發(fā)展沼氣發(fā)電技術(shù)，可以為高層建筑幕墻工程施工提供源源不斷的電能，而且不同于太陽能，沼氣發(fā)電不會受到天氣狀況的制約，電能的供給更加穩(wěn)定。城市生活垃圾填埋場產(chǎn)生的沼氣總量會隨著溫度變化，沼氣主要是由甲烷和二氧化碳混合而成的氣體，其中甲烷是主要氣體，可以燃燒，封閉條件下，如果溫度過高，遇到明火，極易發(fā)生爆炸，因此沼氣發(fā)電設(shè)備工作必須選擇在空間開放的位置，防止電弧放電點燃甲烷。建造沼氣發(fā)電設(shè)施時，必須對當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境變化進(jìn)行詳細(xì)地記錄的統(tǒng)計，目前主要應(yīng)用沼氣的燃燒來進(jìn)行電能的轉(zhuǎn)化，主要的發(fā)電裝置是汽輪機(jī)和內(nèi)燃機(jī)。在城市生活垃圾填埋場，使用內(nèi)燃發(fā)動機(jī)和蒸汽輪機(jī)共同發(fā)電，將沼氣的發(fā)電機(jī)組應(yīng)用于生活垃圾填埋場的沼氣處理，目前我國的沼氣轉(zhuǎn)化電能的發(fā)動機(jī)主要分為煙型和雙燃料型兩大類，重點在于沼氣柴油機(jī)的應(yīng)用。沼氣發(fā)電不僅能夠解決城市垃圾處理的問題，還能夠為高層建筑幕墻施工提供能源，有必要進(jìn)行進(jìn)一步推廣。
1.3風(fēng)能轉(zhuǎn)化利用
風(fēng)能的利用主要是通過空氣流動產(chǎn)生動能，在依靠電機(jī)設(shè)備進(jìn)行動能到電能的轉(zhuǎn)化。我國風(fēng)能發(fā)電技術(shù)發(fā)展已久，已經(jīng)相對成熟。對于建筑行業(yè)來說，風(fēng)能發(fā)電也能夠起到良好的效果。風(fēng)能與太陽能一樣，屬于情節(jié)可再生能源，不會產(chǎn)生污染排放，但是相比于沼氣發(fā)電技術(shù)，還是存在著不穩(wěn)定性，如果在施工的過程中僅依靠風(fēng)能發(fā)電，是無法保證電能的連續(xù)供給的，為了彌補這一局限性，大多數(shù)情況下都是將太陽能發(fā)電與風(fēng)能發(fā)電相結(jié)合起來，共同儲存能量，形成一個有機(jī)的供電整體。在夜間或陰雨天氣，無法通過太陽能進(jìn)行供電，這時就需要風(fēng)能發(fā)電來彌補，在風(fēng)力較弱時，則主要依靠太陽能發(fā)電。只有提高清潔能源的利用率，才能夠有效地降低高層建筑幕墻工程施工能耗，減少能源成本開銷，提高建筑工程的凈效益。
2高層建筑幕墻節(jié)能技術(shù)設(shè)計要點
2.1做好遮陽工作
在高層建筑幕墻工程施工過程中，要做好幕墻遮陽的工作，遮陽的方式有很多種，包括水平式和垂直式等，目的是為了避免太陽光直射幕墻，以防止因為吸收過多的熱量而使得室內(nèi)的溫度過高。其次，遮陽裝置通過改變太陽光照射的角度還能夠起到室內(nèi)采光的功效。遮陽裝置對幕墻起到了遮蓋保護(hù)的作用，有效減少了幕墻暴露在外界環(huán)境中的面積，減緩了幕墻表面的腐蝕和老化，提升了使用壽命。
2.2玻璃幕墻設(shè)計
目前隨著我國玻璃生產(chǎn)技術(shù)的提高，玻璃產(chǎn)品的適用范圍也在不斷擴(kuò)大，呈現(xiàn)出多元化的發(fā)展趨勢，因此越來越多的高層建筑工程開始使用玻璃幕墻作為外墻防護(hù)裝置。玻璃幕墻不僅外形美觀，而且使用壽命更長，質(zhì)量和效果更好，方便了住戶的日常生活，因此玻璃幕墻市場需求越來越大。但是玻璃幕墻的修建卻提高了節(jié)能減排技術(shù)應(yīng)用的難度，因此設(shè)計人員要對玻璃幕墻的相關(guān)特性進(jìn)行詳細(xì)的研究，使綠色節(jié)能技術(shù)能夠融入到玻璃幕墻的修建中。玻璃幕墻修建存在的主要問題是密閉性問題，其中水密性和氣密性的問題是非常常見的。在應(yīng)用節(jié)能技術(shù)時也要注意提高氣密性和水密性，這本身也是節(jié)能的重要手段。在玻璃幕墻設(shè)計的過程當(dāng)中，要根據(jù)高層建筑的實際特點，包括建筑外墻形狀，保溫特性，修建所需成本等影響因素，可以設(shè)置多道可以密封閉合的玻璃窗，也可以采用單元式結(jié)構(gòu)，在閉合點處要保證嵌入的緊實度，提高安全性，避免室內(nèi)與室外的熱量的泄露。為了提高節(jié)能設(shè)計水平，還可以采用點支撐玻的結(jié)構(gòu)。相較于傳統(tǒng)的玻璃幕墻結(jié)構(gòu)，點支撐更能體現(xiàn)出高層建筑的立體感和通透度。并且點支撐玻璃幕墻的設(shè)計便于自動化控制技術(shù)的應(yīng)用，在室內(nèi)可以設(shè)置自動遮陽裝置，與點支撐結(jié)構(gòu)相互配合，提高節(jié)能效率，對于室內(nèi)污氣排放系統(tǒng)，要設(shè)置專門的排放通道不能通過玻璃幕墻的開啟結(jié)構(gòu)直接排放，避免玻璃幕墻產(chǎn)生污濁，影響高層建筑整體美感。
3高層建筑幕墻節(jié)能技術(shù)應(yīng)用措施
3.1使用新型綠色材料
為了有效的改善目前高層建筑裝飾幕墻修建材料利用率不高的問題，必須加強(qiáng)綠色施工技術(shù)的使用。在建筑裝飾裝修的具體施工過程當(dāng)中，盡量地盡量地減少不必要的資源浪費，綠色節(jié)能環(huán)保施工強(qiáng)調(diào)的是環(huán)境保護(hù)與節(jié)能減排的統(tǒng)籌兼顧，要將新型的綠色施工技術(shù)結(jié)合到傳統(tǒng)的幕墻修建技術(shù)中去，使建筑與周邊環(huán)境能夠很好地融為一體，和諧共存。幕墻建筑綠色施工技術(shù)應(yīng)用的主要方向之一就是使用新型綠色節(jié)能環(huán)保裝飾材料，這種新型的材料保證在施工作業(yè)過程中盡量減少對周邊環(huán)境的污染，而且對于一些廢棄的建筑材料，也能進(jìn)行循環(huán)和重復(fù)利用，極大地節(jié)約了建筑成本，為綠色施工的長期穩(wěn)定進(jìn)行和資金的支持提供了額外的保障。一般來說，這種綠色環(huán)保的原材料都取自建筑施工廢棄的材料，因此回收的價格很低，而且成本造價不高，并且還可以多次循環(huán)利用，相比于過去傳統(tǒng)的用料，抗腐蝕能力更強(qiáng)，提升了幕墻整體的穩(wěn)定性與安全性，建筑裝飾裝修施工采用這種綠色材料，可以發(fā)揮出多方面的優(yōu)勢。根據(jù)實際需要，一些新型節(jié)能環(huán)保幕墻建筑材料中會添加一定比例的金屬元素，其目的是提高幕墻的抗壓能力和強(qiáng)度，非常適合用在一些震災(zāi)頻發(fā)地區(qū)。
3.2幕墻保溫隔熱技術(shù)
為了保證高層建筑室內(nèi)的舒適度，必須提高建筑幕墻的保溫隔熱能力，室內(nèi)保溫關(guān)系到了建筑整體能耗，在保證隔熱效果的基礎(chǔ)上，要盡量降低能量損耗。保溫能量損耗主要分為兩個方面，一是建筑室內(nèi)保溫運作所消耗的電能，二是建筑的熱量流失。為了保證幕墻保溫的效果，要從這兩個方面入手，進(jìn)行幕墻建筑施工技術(shù)的完善。對于幕墻的施工材料，可以采用石材，施工結(jié)構(gòu)則采用開縫式，采用這種方法不僅能滿足幕墻建造的質(zhì)量要求，還能夠有效起到熱量隔絕和熱量儲存作用，降低了熱量了流失，節(jié)約了電力能源。在施工過程當(dāng)中，要注意把握好外墻，幕墻以及建筑石材相互之間的位置關(guān)系，從而改善幕墻內(nèi)部潮濕的情況，避免墻體出現(xiàn)裂縫，脫落的情況。對于雙層幕墻結(jié)構(gòu)來說，需要設(shè)置通風(fēng)口，通過智能技術(shù)來控制通風(fēng)口的開閉，夏季時開啟有助于室內(nèi)散熱，冬季時關(guān)閉進(jìn)行保溫。石材的質(zhì)量和幕墻架構(gòu)鋪設(shè)的合理性決定了幕墻保溫隔熱施工的工藝水平，幕墻施工所需的石材在采購過程中，必須做好記錄工作，對質(zhì)量嚴(yán)格要求，不能以次充好，質(zhì)量檢測不合格的材料禁止投入使用。此外，在進(jìn)行架構(gòu)鋪設(shè)時，要充分考慮外部環(huán)境特征，提高鋪設(shè)架構(gòu)整體的牢固度和穩(wěn)定性，避免在惡劣的天氣中遭到破壞，加快熱量的損失。要做好幕墻的防水工作，施工完畢后及時進(jìn)行施工作業(yè)的驗收與評估，出現(xiàn)問題要進(jìn)行返工，保證高層幕墻能夠切實的起到保溫作用。
3.3幕墻照明節(jié)能技術(shù)
在高層建筑系統(tǒng)構(gòu)建的過程中，室內(nèi)照明系統(tǒng)也是非常重要的一環(huán)。照明系統(tǒng)與建筑內(nèi)部規(guī)劃有關(guān)，會受到建筑室內(nèi)布局，高度，居住者生活需求等方面的影響，要綜合考慮多種影響因素，選擇合適的照明方式。高層建筑幕墻能夠與室內(nèi)照明系統(tǒng)很好地結(jié)合起來，比如可以通過自動化智能技術(shù)來控制幕墻的遮掩裝置，在白天時，可以利用太陽光為室內(nèi)提供照明，還可以安裝智能LED系統(tǒng)，通過幕墻儲存的能源進(jìn)行供電，不僅提高了高層建筑的可觀賞性，還具有良好的節(jié)能環(huán)保效果。智能控制系統(tǒng)指的是結(jié)合現(xiàn)代化的計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等而設(shè)計出的對幕墻節(jié)能裝置實現(xiàn)自動控制的系統(tǒng)。其應(yīng)用能夠更高效地實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的效果。
4結(jié)論
綜上所述，本文已經(jīng)對高層建筑幕墻工程中節(jié)能技術(shù)的設(shè)計要點和應(yīng)用措施進(jìn)行了詳細(xì)的分析，使幕墻能夠有效起到降低高層建筑整體能耗的作用。對幕墻施工綠色新型材料的使用幕墻保溫隔熱技術(shù)，幕墻的照明節(jié)能技術(shù)進(jìn)行推廣，使高層建筑工程更加符合現(xiàn)代化城市生活的要求，對幕墻節(jié)能技術(shù)的創(chuàng)新和優(yōu)化進(jìn)行了深入的研究，提高了幕墻的環(huán)境適應(yīng)性，有利于高層建筑事業(yè)的長期可持續(xù)發(fā)展。
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作者：毛慧 單位：甘肅建投土木工程建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司