建筑外立面门窗幕墙的设计 王磊

发表时间:2016/3/7   来源:《工程建设标准化》2015年10月供稿   作者:王磊
[导读] 沈阳恒生装饰工程有限公司 对建筑外立面进行节能设计是今后建筑工程重要方向。

(沈阳恒生装饰工程有限公司,辽宁,沈阳,110000)

【摘  要】现代经济的不断发展,节能环保理念不断深入人心,在建筑工程当中,节能环保理念也正在广泛的应用当中,建筑外立面是建筑围护结构的重要组成部分,有幕墙和门窗两大部分。对建筑外立面进行节能设计是今后建筑工程重要方向。
【关键词】建筑工程;外立面;门窗设计

        在经济发展的带动下,我国的建筑行业得到了前所未有的进步,各种新的建筑材料和施工工艺不断涌现,建筑幕墙的应用范围也日益广泛。对于现代建筑设计而言,在兼顾建筑功能的前提下,确保建筑的节能环保设计和外观设计,同样是非常重要的。幕墙设计对于建筑外立面的设计有着非常巨大的影响,应该得到建筑设计人员的充分重视。
一、建筑外立面与幕墙
        通常来讲,建筑外立面是指建筑与建筑外部空间进行有效接触的外界面结构,以及其所展现出来的形象和构成的方式,或者建筑内部空间界面处的构建及其组合方式的统称,包括了屋顶外建筑所有的外围护部分。在一些特定情况下,如果建筑屋顶与墙体的连续性较强,难以区分,则也可以将屋顶看做建筑外立面的组成部分。
        幕墙是指建筑的外墙围护,由于其是在建筑整体施工完成后如幕布一般挂上去的,因此也称帷幕墙,在现代大型和高层建筑中,属于一种比较常用的、带有装饰效果的轻质墙体,主要是由支承结构体系以及面板组成,相对于主体结构,具备一定的位移能力,其自身也具备一定的变形能力,属于建筑外围护结构或者装饰性结构。幕墙不仅具有美观装饰的效果。还具备相应的节能环保效果,而且质量轻、设计灵活、抗震能力强、更新维护方便,因此,在现代建筑设计中得到了广泛应用。
二、建筑外立面设计需要遵循的原则
(一)时代性
        建筑外立面的设计需要按照时代的基本特征来进行的基本原则,在社会不断发展的过程中,设计的思路也要按照时代的基本要求来进行选择,并且要注重建筑的内在本质,这样才能够更好的获得建筑设计的灵感。而目前建筑的外力墙面设计中对于时代特征的突出表现的依然不够明显,其中要按照经典时尚的建筑外立面设计以及传统意义上的外立面设计进行综合同时体现出经典与时尚的不同特点。然而在实际设计的过程中,如果与时代发展的总趋势相违背,那么也就会失去了相应的观赏价值,这样的情况下建筑的外立面设计也就失去了实际的意义。与此同时,经典以及传统的艺术取向对于建筑设计也有着一定的借鉴价值,并且现代的艺术灵感也要从传统的文化中不断的汲取经验,这样才能够更好的体现出现代理念以及思想观念,也能够保证体现出时代的思想价值观。
(二)地域性
        建筑外立面设计的地域性也是设计的基本原则之一,由于不同民族的建筑本身都带有着一定的民族特色,这样在进行民族和地域的区分过程中也会更加清楚。而地域性的原则不仅是一种开放性的态度,同时也是地区资源的有效配置和应用,其中也包括了人文资源、自然资源以及气候资源等等。因此在进行建筑外立墙设计的过程中还需要注重对地域特征的表达,通过地域特征来体现出地区民族的风格,这也是对建筑外立面设计的最基本要求,只有有效的将不同的地域性加以区分,才能够更好的让人们通过对建筑外立面的感官来获得更好的视觉体验。
(三)大众性
        第一,建筑立面装饰不应是设计师个性化的体现和实验性的产物,而是综合社会、经济、技术、文化等诸多因素的设计。第二,建筑立面装饰应该注意到人们的生活经验和审美习惯,创造出能够为广大群众所理解和认同的装饰,做到“雅俗共赏”。



三、建筑外立面门窗节能设计
        在严寒地区公共建筑主入口处应设置转门、热风幕等避风措施,外门与墙体连接处应采用高效保温材料(矿棉、玻璃棉、发泡聚氨酷等)填堵,保证与墙体的结合部位在不同气温条件下均能严密无缝,与门窗连接的侧墙面应采用保温处理,减少热损失窗户在设计时为了节能的需要,应考虑建筑的窗墙面积比,如在寒冷地区,居住建筑的窗墙面积比为南向不大于0.50,东西向不大于0.35北向不大于0.30,公共建筑的窗墙面积比为各个朝向均不超过0.7。夏季为了减少热量的传人,可以在窗口置遮阳设施,实验表明,通过玻璃的热量是通过墙体热量的30倍以上,如果适当设置遮阳设施,进人内的热量会明显减少,约占原来的1/3左右,夏季节能可以达到50%以上。因此在建筑立面南向外窗可以设置水平遮阳,在南偏东、偏西方向可以设置综合式遮阳,东西向外窗可以设置挡板式遮阳或可调节式遮阳。例如深圳万科中心立面的遮阳设计,建筑灰色表皮上悬挂着一条条横向排列的穿孔金属遮阳板,遮阳板采用弧形遮阳采光百叶板,百叶上面还有细小长短不同的镂空花纹,这一遮阳不挡光、遮光不挡风的百叶系统由德国著名的Trannnlar公司根据建筑平面不同朝向和深圳全年太阳运行的高度角研发设计,在建筑立面上分别做了垂直固定、水平固定与电动可调的不同形式的遮阳处理,通过电脑自动旋转角度,调节不同的方向以接受阳光的照射。
        门窗材料的选择也能有效降低建筑的能耗,常见的窗框材料为塑钢、铝合金等,塑钢窗框的传热系数在常用窗框中是最低的,这说明通过PVC塑钢窗框散失的热量较少,可优先选用,断桥铝合金窗框的热传导性能比普通的铝合金窗框降低40%—70%,也可以大大降低建筑能耗,玻璃可选用中空玻璃、吸热玻璃、镀膜热反射玻璃、Low-E玻璃等新型节能玻璃。
四、建筑门窗幕墙的节能措施
(一)优化门窗设计
        选择适宜的窗墙比。住房中门窗的能量散失是相对比较弱的地方。因为门窗的传热系数一般是建筑物外墙的5倍左右,所以,建筑物的耗能随着窗墙比的提升而提升,但这不利于建筑整体的节能。
(二)设计优化窗型
        窗型样式的设计会直接关系到建筑外形的美观及门窗成本,建筑物窗型的设计过程中,大体上要遵循多玻璃、少框架,大固定、小开启的原则。门窗在开启时肯定会多少存在缝隙,此缝隙通常是空气及雨水渗漏的道路,导致建筑的物耗能更多。目前,市场上大部分采取金属窗,此窗导热系数较高,可减少门窗的传热性能。西方国家在建筑过程中常见的设计风格是“小开启、大固定”,它不但想到了窗户的通透及采光,也满足了减少能耗的要求。
(三)增强门窗气密性
        加强门窗的气密性是减少门窗耗能的重点,按照运用密封性能较好或所设置密封条的新型门窗材料来实现。通常,门窗框及墙当中的缝隙一般会采用拥有弹性、比较松软的材料或弹性较好的密闭型材料,也可用密封膏等形式进行密封。
(四)增强门窗保温的性能
        现代的建筑物中,会采用大面积的玻璃门窗及幕墙,这样可提高采光效果,也使建筑更美观。但这样的建筑物不适合较寒冷的地区,因为大面积的玻璃门窗和幕墙会产生“热桥”现象,使能耗增多。目前,门窗框和幕墙大多采用金属材料,但是玻璃和金属材料有较强的导热系数,若室内外的温度差别大,要求在门窗框架格内和幕墙增加保温性能较好的绝缘材料,减少耗能,以防结露及挂霜情况的发生。
(五)先进技术产品的沿用
        玻璃的传热系数就是玻璃三个地方的传热系数的加权平均值,玻璃包括中央面积、边缘面积及边缘密封三个部分。若经济条件允许,尽可能采用先进技术,降低整个玻璃的传热系数,达到加强门窗绿色节能作用的要求。减少传热系数的方法有:热反射玻璃、真空玻璃、低辐射玻璃、暖边技术、填充惰性气体等。
        建筑外立面设计对于整体设计风格以及设计的艺术性有着重要的影响,未来建筑外立面设计必然要顺应时代的发展,节能环保将会成为设计的发展方向,不断完善设计理念和方法,才能不断促进建筑外立面的发展
参考文献
[1]孟杰.建筑外立面门窗幕墙的设计[J].门窗,2014,06
[2]孙艳玲.关于建筑铝合金门窗幕墙设计说明内容的组成[J].科技致富向导,2013,24
[3]陈勇明.夏热冬暖地区建筑外遮阳与建筑一体化设计研究[D].重庆大学,2014

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