幕墙材料节能简析

2013-10-09 10:28:50 作者: 来源:第一幕墙网【大中小】我要评论（2）

【第一幕墙网】

1、前言

我国从80年起开始使用幕墙，迄今已有20多年的历史。在此期间，幕墙的品种已从简单的明框玻璃幕墙，发展到了隐框、半隐框、全玻璃幕墙及单元式玻璃幕墙和各种金属幕墙。这种进步是可喜的，但同时，随着建筑市场的不断扩大，能源的应用也越来越紧张，况且我国已成为世界第一幕墙生产大国和使用大国，所以，幕墙材料的节能与应用已是不容忽视的问题。

幕墙节能应该从哪些方面考虑呢，笔者认为应该从以下几个方面入手。

2、玻璃

玻璃作为透明材料被广泛应用于建筑、制造等行业。因为玻璃是一种透明材质，是幕墙的主要面材，所以，科学的选用玻璃对于建筑物的节能具有十分重要的意义。普通透明玻璃的遮阳系数Sc＞0.5，阳光中的红外线热能大量地透过了玻璃被吸收，这导致它不能有效地阻挡太阳辐射能，其隔热保温效果不是很理想。目前的市场上，低辐射镀膜玻璃 (Low-E玻璃) 是一种对4.5μm～25μm波长范围中远红外辐射具有较高反射能力的镀膜玻璃。低辐射镀膜中空玻璃已成为节能型玻璃幕墙的首选材料。低辐射镀膜玻璃具有低辐射、高热阻、高透光等优点，一般应用于双层中空玻璃上。由于膜层的特殊作用，它可以将80％以上的远红外线热辐射反射回去，具有良好的阻隔热辐射透过作用,以达到节能的目的。

举一例说明：在大约51%的透射比、28%的反射比条件下，国内高透型低辐射Low-E的遮阳系数值为0.66，也就是说，有66%的太阳热能进入室内，从而大幅度的增加了空调制冷的损耗，在对于以空调制冷为主而达到冷房效果的南方城市来说，基本上是不可取的。而遮阳型Low-E玻璃，遮阳系数Sc＜0.5，对透过的太阳能衰减较多。我国南方气候大部分以夏热冬冷为主。在夏季，天气比较炎热，在以空调制冷的同时，又要尽可能阻止太阳能辐射到室内，遮阳型Low-E玻璃就能很好地从根本上解决这一问题，最大限度地限制太阳能进入室内，并阻挡来自室外的远红外热辐射，从而节省空调的使用费用。以一款6+12A+6mm中空玻璃为例，玻璃的参数见表1。

3、隔热铝型材

作为透明幕墙的重要组成部分，铝型材的隔热节能也越来越成为人们考虑的重点要素。通过隔热材料在玻璃幕墙的室内外之间形成隔热冷桥，使得室外的热量无法通过热传导的形式传至室内，以达到节能的目的。目前市场上最常用的铝型材的隔热材料为PA66GF25，采用穿条工艺生产。PA66GF25等结构塑料，形成“断桥”，可增大热阻，减少热传导,且具有优良的耐磨、抗蠕变及耐老化性能。

隔热条“冷桥”选用材料为PA66GF25（俗称尼龙66，化学名简称PA66），用PA66加25%的玻璃纤维改性成的工程塑料，而力学性能指标与铝合金相当，热膨胀系数与铝合金接近，尼龙66的导热系数为0.3W/(m2·K），约为铝的1/700倍。普通的铝合金门窗，传热系数比较大，即使安装中空玻璃，传热系数也达到了4W/(m2·K），而采用尼龙隔热条的型材的导热系数可低于2.7W/(m2·K）。

4、保温材料

幕墙的保温性能是指建筑幕墙室内外两侧存在空气温差的条件下，幕墙阻抗从高温一侧向低温一侧传热的能力(不包括从缝隙中渗透空气的传热)，幕墙的保温性能用传热系数K来表示。传热系数K的物理意义为：在稳定传热条件下，幕墙室内外两侧的空气温度差为1K，单位时间内通过单位面积的传热量，以W/(m2·K）计。

在不透明幕墙系统中，幕墙的保温材料就成为了节能的重点考虑对象。常用的保温材料有苯板、保温岩棉等。

以一种XPS高密度挤塑型保温板为例，XPS系统具有更高的保温性能和难燃性能，且有高热阻、低线性、膨胀比低的特点，其结构的闭孔率达到了99%以上，形成真空层，避免空气流动散热，确保其保温性能的持久和稳定。

同时，我们也知道，吸水率是衡量保温材料的一个重要参数。保温材料吸水后保温性能随之下降，在低温情况下，吸入的水极易结冰，破坏了保温材料的结构，从而使板材的抗压及保温性能下降。由于聚苯乙烯分子结构本身不吸水，板材分子结构稳定，无间隙，解决了其他材料漏水、渗透、结霜、冷凝等问题。

此外，该材料还具有高强度抗压、优良的防潮性能、质地轻、防腐性能好、环保等优点。作为保温材料最重要的性能，XPS挤塑型保温板的导热系数小于0.03W/ (m2·K），是目前建筑保温的最佳之选。

5、屋面保温系统

作为建筑屋面系统，近几年以铝板与直立锁边应用较多，不管是铝板屋面还是直立锁边，对其相应的屋面保温要求大体上都是相差无几的。

现以一实际工程为例，采用玻璃纤维棉作为屋面的保温材料。本产品采用无碱玻璃纤维纱为原料，短切成长度为6cm～9cm长的短纤，再经梳棉分解、膨化成极微细之毛毡状。其主要成份为硅土氧化铝及氧化钙，无论是耐热、抗张度、强韧性、耐火性、腐蚀性、电气绝缘性等均十分优异，同时,吸音性、抗震性、憎水性均较好，重量轻且呈卷毡状供应，方便运输及安装。

玻璃纤维保温棉技术参数：容重32kg/m3 ～ 85kg/m3，热传导系数0.03W/(m2·K）（平均温度25℃时）。

6、其他新型节能材料

目前，中国能源问题已不容乐观，建筑节能势在必行。基于能源考虑，国家提倡大力发展节能技术，并给予帮助及鼓励，在很大程度上推进了企业的积极性和研发进度。在这种机制下，出现了一些效果及性能较好的节能环保装饰材料，其中如亚士轻型保温装饰成品板就是一种很好的外墙装饰材料。保温装饰一体化成品板装饰层是以涂料主，实现了大工业生产、标准化作业的时代，改变了以往涂料行业纯手工作坊的既有形象，并根治了墙体裂缝等问题。与其他外墙装饰材料相比，亚士轻型保温装饰材料施工工艺简单、工序少、工期大大缩短，同时价格也比较乐观，与干挂铝板相比，成本仅为干挂铝板的二分之一，成本优势非常明显。见图1、图2。