幕墙节能设计一些概念.doc

幕墙的节能设计 一、节能政策及节能要求 1、《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005由国家建设部和国家质监总局联合发布2005年7月1日实施 2、建设部143号令《民用建筑节能管理规定》2006年1月1日施行 3、上海市人民政府2005年6月15日发布第50号政府令《上海市建筑节能管理办法》 4、上海市建管委的沪建建{2005}649号文—实施《上海市建筑节能管理办法》的通知 政策前后传热系数、遮阳系数比较 以上海为例20世纪80年代外围护结构传热系数与现行国家强制性标准《公共建筑节能设计标准》规定的传热系数、遮阳系数相比见表1. 表1 传热系数、遮阳系数比较 20世纪80年代 现行国家标准 传热系数 W/(㎡K)-1 外墙 2.00 ≤1.00 外窗 6.00 ≤2.50 屋顶 1.50 ≤0.70 遮阳系数 0.80 ≤0.40 二、透明玻璃幕墙与非透明玻璃幕墙 《公共建筑节能设计标准》将建筑幕墙区分为透明幕墙与非透明幕墙，规定了不同的节能要求。透明幕墙，主要指玻璃幕墙，也可称为可视玻璃幕墙，非透明幕墙，不仅指金属铝板幕墙、石材幕墙，玻璃背后置有结构梁或防火窗槛墙的形式也属于透明幕墙，也称为不可视幕墙。 按照节能设计标准，透明玻璃幕墙的热工性能要求与窗相同，传热系数k值与遮阳系数SC值应根据其在外墙上所占的面积比例确定(见表2)，透明玻璃越大，传热系数和遮阳系数要求也越小，但是透明玻璃不得大于所在外墙的70％，非透明幕墙包括“不可视玻璃”幕墙的热工性能要求与外墙相同，传热系数k值不得大于1.0 W/(㎡K)-1. 表2 夏热冬冷地区单一朝向的透明玻璃幕墙传热系数遮阳系数 透明玻璃幕墙所占面积比 传热系数W/(㎡K)-1 遮阳系数SC（东、南、西/北） ≤0.2 ≤4.70 / 0.2～0.3 ≤3.50 ≤0.55/- 0.3～0.4 ≤3.00 ≤0.50/0.60 0.4～0.5 ≤2.80 ≤0.45/0.55 0.6～0.7 ≤2.50 ≤0.40/0.50 采用玻璃幕墙的建筑其窗墙比一般不会小于0.4以上，从表2可以看出，窗墙面积比达到0.4以上，透明玻璃幕墙的传热系数至少应控制在2.80以下，遮阳系数也必须控制在0.45以下。 三、透明幕墙节能设计 1、确定窗墙比 建筑师设计时可以事先确定非透明幕墙的形式和高度，调整建筑立面的虚实变化，扣除已知的结构梁、柱、楼板的面积后，得出窗下不可视玻璃的最小面积及高度（消防要求的800㎜的防火窗槛墙是必须设置的），确定窗墙比。 2、加权平均计算单一朝向的透明玻璃幕墙的传热系数 很少有建筑的形式是单一功能的，相同的一个立面有不同的幕墙形式，一般底层会选用单层的全玻璃幕墙（背肋式或点支式玻璃幕墙），这类玻璃幕墙的传热系数一般为5.5W/(㎡K).不妨采用外墙遮阳平均传热系数计算，在建筑立面单一朝向上将主楼的透明幕墙与裙房玻璃的传热系数进行加权平均，以满足规范要求。也可以根据裙房的玻璃传热系数及所占的比例，反求主楼透明幕墙的传热系数。 例：已知单一朝向中裙房玻璃面积占10％，其k值为5.5 W/(㎡K)，而该朝向的透明幕墙传热系数要求为k值为2.5 W/(㎡K)，此主楼90％的透明幕墙传热系数K： K×0.9＋5.5×0.1＝2.5 (W/㎡K) K＝2.5－5.5×0.1/0.9＝2.167 (W/㎡K) 3、玻璃的选择 玻璃幕墙表现的晶莹通透的质感及视野开阔，与室内外环境交融的心理感受。透明幕墙的外面设置遮阳设施就无法达到以上的效果。建筑遮阳只有靠玻璃来完成，透明幕墙玻璃的热工性能与玻璃的材质有关：见表3、表4： 表3 常用玻璃的热工性能 玻璃类型 普通单层玻璃 普通中空玻璃 9㎜厚空气层的普通中空玻璃 12㎜厚空气层的普通中空玻璃 12㎜厚空气层的LOW-E中空玻璃 传热系数W/(㎡K)-1 5.8～6.4 3.2～3.5 2.8～3.2 1.6～1.8 遮阳系数SC 0.3～0.9 0.2～0.8 0.2～0.8 0.25～0.6 表4 中空玻璃的热学参数 类别 中空玻璃结构 遮阳系数SC 传热系数W/(㎡K)-1 普 通 中 空 玻 璃 4+6A+4 0.87 3.3 4+9A+4 0.87 3.1 4+12A+4 0.87 2.9 5+6A+5 0.84 3.3 5+9A+5 0.84 3.1 5+12A+5 0.84 2.9 6+6A+6 0.83 3.3 6+9A+6 0.83 3.1 6+12A+6 0.83 2.9 低辐 射中 空玻 璃 6+12A+6LOW-E （高透型） 0.64 1.7 6+12A+6LOW-E （遮阳型） 0.64 1.7 透明玻璃幕墙的热工性能还与玻璃空气层的厚