高层建筑幕墙工程中节能技术运用分析

发表时间:2021/6/28   来源:《工程管理前沿》2021年第7期   作者:刘家兴
[导读] 简要阐述了在高层建筑幕墙工程中节能技术运用的重要性,
        刘家兴
        上海华唐装饰集团有限公司
        摘要:本文首先简要阐述了在高层建筑幕墙工程中节能技术运用的重要性,进而分别从太阳能技术、通风技术、LED绿色照明技术、智能控制系统、隔热保温节能技术以及玻璃幕墙节能技术六个方面对节能技术进行具体阐述,旨在通过技术应用,实现保温隔热和节能环保,推动建筑行业的恒稳发展。
        关键词:高层建筑;幕墙工程;隔热保温节能技术

        引言:伴随着我国现代化建设步伐的不但推进,社会经济水平的进步和现代信息技术的快速发展给人们的生活带来了截然不同的变化,人们对于所处的建筑环境也提出了越来越高的要求。与此同时,在绿色节能资源大力推广的今天,将节能技术应用于建筑施工工艺中也成为了建筑行业的普遍发展趋势。
一、高层建筑幕墙工程中节能技术运用的重要性分析
        高层建筑幕墙工程具有施工工艺复杂、流程多、施工规模大的特点,在进行建筑工程施工过程中,如果不能进行妥善处理将会造成大量的资源浪费。在这种情况下,将绿色节能技术应用于高层建筑幕墙工程中具有十分重要的意义。从现阶段建筑行业实际发展情况进行分析,我国节能建筑在总体建筑中仅仅占有非常小的比例,由此来看,节能技术应用于建筑行业仍旧有很大的进步发展空间。而高层建筑幕墙作为建筑工程体系的重要内容,主要起到外墙保护作用,它与建筑工程自身的承重结构并无直接关系,在某种程度上,高层建筑幕墙设计妥当合理,不仅能够有效保证建筑工程墙体质量,也能够美化建筑物整体视觉效果[1]。
        因此,在高层建筑幕墙工程中应用节能技术具有多方面的性能优势,在今后的施工过程中,应当不断加强对建筑工程自身性能特点的研究,合理运用绿色建筑施工材料,避免幕墙遭受腐蚀,尽可能降低后期维修的可能性,充分发挥节能技术的自身优势,实现建筑行业的高质量可持续发展。
二、高层建筑幕墙工程中主要的几种节能技术应用
(一)太阳能技术
        通常而言,高层建筑幕墙本身主要通过板材嵌入完成整个构建过程,幕墙结构与一般建筑物主体结构相比,在一定程度上可以完成位移,所以一些施工单位又将幕墙结构称为悬挂墙。幕墙又一突出特点在于其自身投入成本高,无论是在前期修剪,还是后期维修保养,都需要投入大量的资金,在这种情况下,运用节能技术不仅能够实现资源节约,还能够保证经济效益。
        太阳能作为一种重要的可再生能源,获取简单方便,在日常生活中得到了较为广泛的应用。太阳能技术的运用不会受到资源大小的限制,更不会对生活环境造成污染和破坏,只需要准备与其相适配的仪器设备,就可以完成太阳能资源的运用。
        近些年来,我国太阳能技术一直处于不断发展过程中,并广泛应用于社会生活的方方面面,促使人们的生活呈现出更加高效、节能的特点。在高层建筑幕墙工程中应用太阳能技术,能够有效确保电能和热能的供给,并且这种能源供给取之不尽用之不竭,也并不需要其他不可再生能源,保证建筑工程项目的稳定运行,将国家绿色建筑产业的设计理念贯穿于整个施工作业阶段,形成良好效果。
        具体而言,将太阳能技术应用于高层建筑幕墙工程中可以通过安装太阳能光板的方式完成。在高层建筑顶部设置好钢架,并将准备好的太阳能光板通过钢架进行固定,从而完成太阳能技术的应用,也能有效减免日常电力损耗情况[2]。比较常见的应用方式即是太阳能和建筑光电一体化,整个安装过程需要工作人员按照发电方阵的方式展开布置工作,促使太阳能光板能够充分融入于建筑工程中,实现太阳能发电和建筑物二者之间的有机融合。
(二)通风技术
        在高层建筑幕墙工程中同样可以通过借助风能,通过电机设备将风能转化为电能。一方面,在社会经济的快速发展之下,人们对于所处生活环境的要求越来越高,这就需要建筑设计人员能够不断加强建筑工程质量和舒适度的考量,而通风正是其重要一环。另一方面,出于节能环保的目的,将通风技术运用于高层建筑幕墙工程中能够避免不可再生能源应用的能源浪费问题,避免建筑施工对周边环境造成污染、破坏,更加避免在后续施工作业期间进行不必要的维修,减少不必要的成本投入,从而提高企业经济效益。
        在高层建筑中应用风能,主要借助自然界中的空气流动进而产生风能,然后将风能转化为电能,将其运用到高层建筑幕墙工程中。风能同太阳能一样,作为一种可再生能源,并不会对社会生活环境造成破坏,更不会产生污染排放,并在近些年的日益发展过程中,形成了较为成熟的风能技术应用体系。不足之处在于,风能供给本身无法保持24小时时刻供给,因而在供电稳定性方面仍旧有所制约。通常而言,为了有效应对风能供给稳定性不强的问题,会将风能发电和太阳能发电进行有机结合,二者形成优势互补,构建出一个完成的供电整体,在这种情况下,能够完成实时供电。例如,当处于夜晚或者阴雨连绵天气时,可以采用风能发电来克服太阳能供给不足的问题;当处于风力较弱的天气时,可以采用太阳能发电来克服风能有限的问题。
        具体而言,在工作人员对高层建筑幕墙设计过程中应当充分考量幕墙本身的开启方式,因为只有保证幕墙有效开启,才能够确保建筑物室内空气得到较好的空气流通,室内环境稳定,予以人们更加舒适的感受。
        无论是对开窗效果还是幕墙开启程度都应当进行分析和测试,确保开窗之后形成的效果能够保证室内空气的稳定流通,避免不科学的开窗方式阻碍空气流通,促使风速出现过快或过慢的情况,特别是处于低楼层区域,如果处理不当,很容易滋生各种安全隐患[3]。幕墙开启程度也将会直接影响到建筑物室内舒适度。
        因此,将风能技术应用于高层建筑幕墙工程中能够起到较好的保护效果,有效降低能源损耗,节约成本投入。
(三)LED绿色照明技术
        在对高层建筑幕墙工程采用照明技术时,应当不断加强对建筑工程施工场地的分析和研究,并以建筑工程自身的性能特点出发,在保证幕墙工程应用效果的同时,促使建筑物能够具备现代化的特点。与此同时,工作人员可以通过应用智能化控制系统完成对建筑工程的颜色转换。

在这种情况下,可以通过应用LED 绿色照明技术完成整个项目工序,LED灯本身占用体积十分小,应用起来也十分简单方便,不易察觉,将其应用于建筑工程中能够起到较好的照明效果,并在节能方面能够提高34%,保证节能效果,实现建筑工程优化。根据既有资料数据表明,我国用电照明主要以低效照明为主,具有高峰用电的特点,并且照明用电量占有总体发电量的12%左右[4]。我国也一直在不断推进应用LED的步伐,LED同传统照明灯相比,具有多方面的性能优势。一方面,LED作为冷光源类别的一种,在应用时使用寿命更长、安全性能佳,往往并不需要玻璃外壳进行包装,具备较好的抗冲击性和抗震性,在发光效率与传统光源相比也更高,具有较高的发光效率和较强的节能优势。
        因此,将LED绿色照明技术应用于高层建筑幕墙工程中能够切实完成建筑项目节能的目标,并能够为建筑企业节约成本投入,提升经济效益,树立良好的行业标杆。
(四)智能控制系统
        以上海东原惠南项目非示范区室内及公共部位批量精装修工程为例,在高层建筑幕墙工程建设过程中,主要采用两种设计方式。第一种是通过设置电动遮阳帘的方式,电动遮阳帘将室内和幕墙进行有机连接,并交由专门的计算机软件进行系统控制,在幕墙百叶片的位置,能够实时根据外界环境变化进行追踪调节,与此同时,也能够借助阴影部门展开计算实现自动调整,并借助中控室完成高层建筑物总体的控制[5]。第二种主要采用电动通风口的方式,在高层建筑双层幕墙会安装相应的上下电动通风口,当处于冬季时、天气寒冷,上下电动通风口将会由于冷空气来临处于关闭状态,实现保温作用;当处于夏季时、天气炎热,上下电动通风口将会由于温度升高处于开启状态,将热空气排出,实现降温作用。春秋两季主要根据当时所处的气温差异进行调整。
(五)隔热保温节能技术
        在建设高层建筑幕墙工程时,不仅应用充分考量节能环保因素,还应当不断考量舒适度的要求,促使幕墙能够切实发挥其保温隔热的作用,予以人们更加舒适的体验。一般来讲,展开室内保温将会涉及到建筑物的整体能源消耗,在确保基本保温隔热效果的基础上,应当不但提高节能环保效用,将能源消耗和资源浪费的可能降到最低。在这种情况下,通过应用隔热保温节能技术能够起到较好的效果。
        对于高层建筑幕墙工程建设能源损耗,通常体现在两个方面,分别是热量流失和电能损耗。从以上两个方面进行充分考量,实现高层建筑幕墙保温效果的增强,可以从建筑工程材料和具体施工设计出发。一方面,在对高层建筑幕墙工程的幕墙材料进行选择时,应当尽可能选择石材,在对施工结构进行设计时,主要采用开缝式的设计方式,开缝式的设计方法本身应用起来十分简单,并在性能上完全符合高层建筑幕墙工程的基本要求,在保温隔热方面也有着较好的应用效果。另一方面,在高层建筑幕墙工程施工作业过程中,应当尽可能处理好幕墙与其他建筑主体材料之间的关系,例如建筑石材、外墙等,避免因为位置控制不当促使高层建筑出现墙体脱落和表面裂缝的问题。
        此外,以金地天逸项目南二期室内及公共部位精装修工程为例,在双层建筑幕墙结构设计时,需要工作人员结合建筑工程的实际应用情况,设置通风口,并借助现代信息技术实现动态监管,使得通风口能够根据温度变化进行调节。例如,当处于冬季时,将会由于温度降低天气寒冷,自动调节为保温状态,将通风口调节为关闭状态;当处于夏季时,将会由于温度升高,自动调节为散热状态,将通风口调节为开启状态。智能通风口的设置能够帮助工作人员减轻工作压力,实现动态化的监管。而高层建筑幕墙工程中应用的石材质量对于实际保温隔热效果也起着十分重要的作用,如果石材质量不佳,幕墙难以发挥其实际效果,这就需要工作人员在进行石材采购过程中,做好质量检测工作,并对石材信息进行全方位记录,确保石材质量符合幕墙工程施工标准,避免出现以次充好的情况。需要注意的是,高层建筑幕墙工程本身的架构铺设是否合理也将会直接影响到实际保温隔热效果。如果架构铺设不科学合理,很容易在恶劣环境下出现破损,促使热量损耗速度不断加快,这就需要工作人员在展开高层建筑幕墙架构铺设时,充分考量建筑工程的实际施工情况,确保铺设架构稳定可靠,保障建筑外墙的保温隔热效果。
(六)玻璃幕墙节能技术
        将节能技术应用于高层建筑幕墙工程中具有多方面的性能优势,而幕墙作为高层建筑中的特殊墙体结构,不仅能够起到良好的保温隔热效果,还能对建筑物进行美化。在众多绿色节能技术中,玻璃幕墙技术是其中应用较为广泛的一种类别,并在高层建筑幕墙工程中起到了较好的保温隔热效果。
        玻璃幕墙节能技术主要是通过运用节能型玻璃完成,节能型玻璃在日常生活中较为常见,无论是在夏季,还是冬季,都可以通过应用玻璃幕墙节能技术实现隔热和遮阳。通常而言,根据节能型玻璃自身的机构组成主要分为以下几种类型。第一种是中空玻璃,顾名思义,中空玻璃主要在两层玻璃之间搭建中空气体层,借助中间空气层的力量避免玻璃形成传导传热,从而实现幕墙本身的保温隔热效果。中空玻璃无论是在隔热还是隔音方面都具有较好的应用效果,在这种情况下,被广泛应用于高层建筑幕墙工程中。第二种是低辐射玻璃,低辐射玻璃主要借助自身所具有的采光性优势,在隔热和保温节能方面均具有较好的应用效果。第三种是阳光控制镀膜玻璃,采用阳光控制镀膜玻璃能够借助其玻璃表面的特殊膜结构控制光波进入,并且由于其自身单向透视性的特点,能够取得较好的隔热性能。第四种是夹层玻璃,夹层玻璃同中空玻璃在某种程度上十分相似,均是由多层玻璃共同构成,但是区别之处在于夹层玻璃中所夹杂的并非是空气层,而是一种透明有机物,采用透明有机物的方式能够有效增强玻璃本身的抗冲击性,性能较强。第五种是真空玻璃,真空玻璃节能效果佳,无论是在传导传热方面都能起到较好的效果,但是在高层建筑幕墙工程中应用较少。一般来讲,在对高层建筑幕墙工程节能玻璃进行选择时,应当充分考量建筑工程的实际应用情况和当地气候条件。
        结论:综上所述,对高层建筑幕墙工程中节能技术的应用情况展开分析具有十分重要的意义。今后,应当不断加强对于太阳能技术、通风技术、LED绿色照明技术、智能控制系统、隔热保温节能技术以及玻璃幕墙节能技术的研究,充分考量建筑工程实际要求,实现幕墙保温隔热作用,减少企业不必要的资金投入。
参考文献:
[1]李海燕.高层建筑玻璃幕墙设计要素[J].住宅与房地产,2021(06):113-114.
[2]毛慧.高层建筑幕墙工程中节能技术应用[J].四川水泥,2021(01):71-72.
[3]陈灵.现代高层建筑玻璃幕墙施工关键技术[J].四川建筑,2020,40(05):307-308.
[4]巩凤祥.建筑幕墙施工技术及其发展应用分析[J].住宅与房地产,2020(27):163+181.
[5]王勇.建筑施工中幕墙工程节能技术的应用探讨[J].中国建筑金属结构,2020(09):86-87.
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