曹春艳

摘要：现代发展中，从建筑门窗和外墙等方面进行节能设计，可以有效提高能源、资源有效利用率，从而提高建筑节能设计水平。本文就公共建筑窗墙比的节能设计、公共建筑外窗气密性的节能设计、公共建筑外窗和幕墙保温隔热的节能设计和公共建筑双层换气幕墙的节能设计四个方面，对公共建筑外窗幕墙的节能设计进行全面分析，以促进公共建筑整体性能不断提高。

关键词：公共建筑；外窗；幕墙；节能设计

随着经济不断发展，环保和节能成为促进经济不断发展的重要战略，受到社会各界人士的关注。公共建筑外窗幕墙节能设计的提出，很好的满足了社会发展给公共建筑设计提出的要求，从而成为公共建筑节能设计水平不断提高的重要途径。

一、公共建筑窗墙比的节能设计

一般室外的光照、窗户导热和空气流通等通过窗户进入室内，因此，窗户的尺寸会直接影响上述情况的效果。在公共建筑外窗幕墙的节能设计中，窗墙比的设计必须从采光率和保温节能方面进行考虑，保证公共建筑室内的保温隔热效果。在实际的节能设计过程中，首先，要测定公共建筑附近的风向，通过模拟风环境的方式，推断公共建筑室外的风向情况；然后，根据上述相关数据和推断结果，确定窗户的尺寸，并根据实际情况，保证室内的照明度和亮度；最后，对窗墙比的设计结果进行审核，以保证公共建筑窗墙比的节能设计满足实际要求。

二、公共建筑外窗气密性的节能设计

在公共建筑中，门窗的主要功能包括通风、换气、防盗等，在温度较低的区域，室内室外的温差非常大，在室外起风的情况下造成极大的压力差，使冷空气从门缝和外窗缝进入室内，从而形成室温剧烈波动现象，致使室内的温度迅速下降。与此同时，温度较高的区域，人们一般采用空调降温的方式来驱赶炎热，在空气不断流动的过程中，热风会从门缝、外窗缝等地方进入室内，使空调的制冷效果变差，从而增加耗电量。因此，公共建筑外窗幕墙的节能设计中，外窗的气密性在室内外温差较大情况下发挥着重要制衡作用。

目前，公共建筑外窗气密性的节能设计主要有两个方面：一是，采用固定窗型进行节能设计，另一个是，选用密封性较好的材料进行节能设计。一般公共建筑中，外窗的设计采用的是平开窗、推拉窗和固定窗三种，根据具体情况选择合适的窗型。其中，平开窗的窗扇和窗框之间会采用橡胶密封压条，在窗户关闭的情况下，室外的气流很难进入到室内，但在窗扇和窗框联接的位置、窗框与墙体联接的位置，气流还是可以进入室内；推拉窗通过来回滑动窗框，会产生很大的气流空间，使空气形成明显的气流，从而造成室内热量大部分外泄；固定窗的玻璃是直接安装在门框中的，并且窗框镶嵌在墙体内部的，窗框和玻璃都使用了胶条或密封胶进行密封，因此，室外空气很难进入室内，从而发挥着很好的气密性效果，可以有效达到节约热能和电能的目的。在密封材料的选择上，双层玻璃周边适用密封胶进行密封，可以很好的发挥隔热、隔音、降能和防露等作用。与此同时，适用聚氨酯发泡体对门窗的边框处进行填充，也可以大大提高公共建筑的隔热性能和保温性能。另外，适用密封毛条对窗框和窗扇进行密封处理，通过硅化处理后，毛条的外观可以变得很平整，在使用过程中可以大大提高窗户的防尘、隔音、防冻、密封和保暖等性能。

三、公共建筑外窗和幕墙保温隔热的节能设计

在公共建筑外窗幕墙的节能设计中，注重外窗和幕墙的整体及隔热效果、不断提高维护结构的隔热保温性能，是实现建筑节能最有效的方法。一般情况下，公共建筑外窗和幕墙保温隔热的节能设计主要有如下三个方面：

（一）使用新型环保节能外窗

目前使用最多的新型环保节能外窗是动态式外窗，通过在外墙窗户洞口安装内外两层窗户的方式，可以使内层和外层窗户的距离保持在1厘米左右，从而达到隔热保温、隔音等效果。在温度较高的时候，可以使用保温窗帘，稳定较低的时候，可以使用隔热窗帘，通过外层窗具备保暖性能，及时吸收太阳光在冬天进行取暖，可以有效降低电能耗量，从而减少公共建筑的采暖费用。

（二）适当降低外窗传热系数

在公共建筑外墙幕墙的节能设计中，使用较高性能的节能门窗，是住宅建筑节能设计中的第一个要求，同时提高维护结构的传热系数，可以更好的起到隔热保温效果。近年来，PVC型的门窗材料，可以很好的降低外窗的传热系数，安装非常方便和快捷，在公共建筑节能设计中得到了广泛应用，使外窗的抗腐蚀性和抗老化性得到大大提高。另外，在外窗设置一定的遮阳装置，可以有效减少辐射量，使冷静期和外部热量被阻绝在外，从而减少电能耗量，起到很好的保温隔热效果。

（三）玻璃幕墙尽量避开正南和正北方向

在公共建筑外窗幕墙的节能設计中，对玻璃幕墙的朝向进行合理确定，也是一种重要的设计方法。通过尽量避开正南方向和正北方向，玻璃幕墙的隔热保温性能可以得到大提高。另外，注重自然能源的有效利用，也可以达到节能目的，如使用太阳能加热水，可以有效减少电能的耗量。

四、公共建筑双层换气幕墙的节能设计

在很多大型的写字楼中，玻璃幕墙是主要的建筑材料，不能很好的进行通风换气，使得空调的耗能量不断增加。在公共建筑外窗幕墙的节能设计中，双层换气幕墙是现代发展中的新型环保节能幕墙，在对光环境、风环境和热工环境等进行全面考虑后，需要根据相关设计标准进行设计，可以使整体的保温、隔热、通风和遮阳等功能得到提高，对于保证公共建筑的外观美观度起到重要作用。一般情况下，双层换气幕墙主要包括内外两道幕墙，内幕墙的设计一般采用全封闭模式，在室内吊顶内暖通系统的抽风管和热通道是相通的，同时内幕墙中设置有通风口，可以使室内的空气顺畅的进入热通道，在空气流动循环作用下，确保内幕墙和外幕墙的温度基本一致，以达到保温隔热的整体效果。在外幕墙中设置有进风和排风装置，同时与热通道相连接，当温度过高时，可以打开热通道上部和下部的进风和排风装置，使热量被带走；当温度较低时，阳光辐射产生的热量，可以使内幕墙的温度逐渐升高，从而起到保暖的效果，达到减少电能耗量的目的。

本人设计的常熟市服装城文化广场服装展示中心幕墙工程，就是采用的双层玻璃幕墙，通过热对流调整室内温度，改善室内环境。外层幕墙为夹具式玻璃幕墙，采用15mm钢化玻璃；内侧幕墙玻璃采用6Low-E+12A+6mm中空钢化玻璃，型材采用铝合金断桥隔热型材。内外两层幕墙之间热通道的距离为500mm。根据使用后观测，节能效果非常明显。根据有关资料表明：双层幕墙与传统的单层玻璃幕墙的能源消耗相比，采暖时可节约能源42%～52%，制冷时可节约能源38%～60%。由此可见，双层幕墙具有非常优异的节能性能。

结束语

综上所述，在高科技技术不断发展的现代社会，城市建设规模不断增大，公共建筑外窗幕墙节能设计策略的提出和实施，是社会不断发展的必须趋势，可以有效减少能源、资源消耗量，使公共建筑的整体保温隔热性能得到提高，对于促进我国经济可持续发展发挥着重要作用。

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