節能型建筑幕墻的構造設計

　　由（11）（12）可知此石材幕墻可以達到寒冷地區的節能要求。


　　采取同樣的方法計算，適合不同氣候區域的類似構造石材幕墻的保溫棉厚度如表11。


表11 示例石材幕墻構造適合區域列表[K單位：W/(m²·K)]

保溫棉厚度	傳熱系數(冬季)	傳熱系數(夏季)	適合地區
0*	1.306	1.398	夏熱冬暖
15mm	0.939	0.985	夏熱冬冷
50mm	0.566	0.583	寒冷地區
65mm	0.484	0.496	嚴寒B區
80mm	0.423	0.432	嚴寒A區
90mm	0.390	0.398	嚴寒A區

　　*說明：保溫棉厚度為0時，計算仍取有兩個封閉空氣間層的數據，實際應用需有擋板。如無隔開的兩個空氣層時冬季和夏季的K值分別為1.708W/(m²·K)和 1.768W/(m²·K)，不能滿足夏熱冬暖地區的節能要求。


　　如石材幕墻后無后置墻體，采用增加保溫棉厚度來達到節能要求時，保溫棉厚度可參照表12選取。


表12 無后置墻體時石材后襯保溫棉厚度列表[K單位：W/(m²·K)]

保溫棉厚度	傳熱系數(冬季)	傳熱系數(夏季)	適合地區
20mm	1.354	1.392	夏熱冬暖
35mm	0.963	0.982	夏熱冬冷
70mm	0.575	0.582	寒冷地區
85mm	0.491	0.495	嚴寒B區
100mm	0.428	0.431	嚴寒A區
110mm	0.394	0.397	嚴寒A區

　　5透明幕墻節能設計分析

　　透明幕墻從目前的應用來看主要指玻璃幕墻，玻璃幕墻中玻璃與鋁框面積相比，玻璃所占比例遠大于鋁框。因此，從控制得熱與傳熱來講，玻璃幕墻的節能設計重點在玻璃的選擇上。一般建筑玻璃的選用會直接關系到建筑效果，所以在幕墻設計選用建筑玻璃時，一方面要注意其熱工性能，另一方面需與建筑師充分溝通協商。


　　表征玻璃熱工性能的指標有遮陽系數S_c和傳熱系數U。遮陽系數直接反映玻璃對陽光的遮陽效果，它體現的是玻璃的隔熱性能，S_c值越低反映其隔熱性能越好。傳熱系數反映玻璃溫差的傳熱特性，它體現的是玻璃的保溫性能，U值越低表明其保溫性能越好。以保溫為主的嚴寒地區、寒冷地區應選用傳熱系數較小的玻璃產品；夏熱冬暖地區以隔熱為主，應選用遮陽系數較小的玻璃產品。


　　常用玻璃的熱工性能參數見表13。中空玻璃充氬氣后傳熱系數可降低0.2~0.3 W/(m²·K)。著色玻璃的遮陽系數一般為0.55~0.85，陽光控制鍍膜玻璃的遮陽系數一般為0.25~0.55，雙銀LOW-E中空玻璃的遮陽系數一般為0.30~0.60。


表13 常用玻璃的熱工性能參數

玻璃類型	普通單層玻璃	9mm 厚空氣層的 普通中空玻璃	12mm 厚空氣層的 普通中空玻璃	12mm 厚空氣層的 中空LOW-E玻璃
傳熱系數 W/(m2.K)	5.8~6.4	3.2~3.5	2.8~3.2	1.6~1.8
遮陽系數	0.3~0.9	0.2~0.8	0.2~0.8	0.25~0.6

　　6.結束語

　　《公共建筑節能設計標準》的頒布與實施，對建筑幕墻的節能設計提出了明確的要求，但如何正確地把握和執行標準，需要我們對它進行全面地理解。經過上述簡單的構造設計分析，可以總結出在幕墻的節能設計時應注意如下幾點：


　　1. 建筑幕墻的節能構造設計應與項目所在的地理氣候條件緊密地結合起來，合理地選用材料。節能型幕墻并不一定都要使用“節能”材料，選用“節能”材料如果構造設計不當同樣也不能建造出節能型幕墻。


　　2. 建筑幕墻的節能構造設計要與外圍護結構傳熱計算模型相一致，如封閉空氣層的設置，玻璃幕墻后非透明墻體的處理等都直接影響到節能效果。


　　3. 普通的建筑幕墻通過構造上的設計完善，完全可以滿足不同地理氣候區域的節能要求。


　　參 考 文 獻

　　[1] 公共建筑節能設計標準（GB50189-2005）.中國建筑工業出版社，2005.

　　[2] 公共建筑節能設計標準宣貫輔導教材.中國建筑工業出版社，2005.

　　[3] 涂逢祥主編.節能窗技術.中國建筑工業出版社，2003.

　　[4] 民用建筑熱工設計規范（GB50176-93）.中國建筑工業出版社，1993.

　　[5] 張芹.玻璃幕墻如何貫徹執行公共建筑節能設計標準.門窗幕墻信息.2005.9

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