1 前言

    我國建筑耗能超過全國總能耗的1/4，隨著我國國民經濟水平和人民生活水平的提高，建筑耗能將繼續增加，據預測，將達到全國總能耗的1/3以上。我國的公共建筑數量多，建筑規模大，耗能十分巨大，浪費也很嚴重。為改善公共建筑室內環境，提高室內的舒適性，提高暖通空調系統的能源利用效率，降低能源消耗，減少能源浪費，國家建設部和國家質量監督檢驗檢疫總局聯合發布了《公共建筑節能設計標準》GB50189，并于2005年7月1日在全國實施。


    為解決我國今后能源緊缺的問題，建筑節能是有效的途徑，大型公共建筑的節能潛力在30%以上，所以《公共建筑節能設計標準》GB50189的制定與實施是及時和非常重要的，受到建筑業的矚目。本文就該標準實施中圍繞建筑玻璃的選擇談一點看法，敬請同行指正。


    2 窗墻面積比

    該標準中定義，每個朝向窗墻比是指每個朝向外墻面上的窗、陽臺門及幕墻的透明部分的總面積與所在朝向建筑的外墻面的總面積（包括該朝向上的窗、陽臺門及幕墻的透明部分的總面積）之比。一般普通窗、陽臺門及幕墻透明部分的保溫隔熱性能比外墻差很多，窗墻面積比越大，采暖和空調能耗也越大。因此，為降低建筑能耗，應對建筑物的窗墻面積比做出限制。現代化公共建筑的窗墻面積比越來越大，人們追求公共建筑通透明亮，玻璃幕墻非常流行，建筑立面美觀，建筑形態豐富。考慮上述兩種因素，該標準中將窗墻面積比的上限定為0.7。據此，有人認為，由于窗墻面積比的上限定為0.7，今后在公共建筑中便不能應用玻璃幕墻，因為玻璃幕墻的窗墻面積比超過0.7，甚至達到1.0。這是錯誤的說法，因為該標準中定義的窗墻面積比中的窗面積是指幕墻的透明部分，不是幕墻的總面積，應在幕墻的總面積中扣除各層樓板以及樓板下面梁的面積，所以窗墻面積比一般不會超過0.7。即使某層立面采用全玻璃幕墻，由于窗墻面積比定義的是整個朝向的，綜合計算整個朝向的窗墻面積比一般也不會超過0.7。設計公共建筑主要考慮的是建筑的外形、立面效果和使用功能，因此完全有可能某個朝向的窗墻面積比超過0.7。為了使得建筑的創作性工作得以實現，滿足建筑的新穎性、多樣性和建筑立面的復雜、多變，同時又使得建筑物滿足節能設計要求，該標準引入建筑圍護結構的總體熱工性能是否達到要求的權衡判斷。權衡判斷不拘泥于建筑圍護結構各個局部的熱工性能，而是著眼于建筑總體熱工性能是否滿足節能標準的要求。


    權衡判斷是一種性能化的設計方法，具體做法是現構想出一棟虛擬的建筑，稱之為參考建筑，然后分別計算參考建筑和實際設計建筑的全年采暖和空調能耗，并依據這兩個能耗的比較結果做出判斷。當實際設計建筑的能耗大于參考建筑的能耗時，調整部分設計參數，例如提高窗戶的保溫隔熱性能、縮小窗戶的面積等等，重新計算所設計建筑的能耗，直至設計建筑的能耗不大于參考建筑的能耗為止。


    因此，對于某個朝向窗墻面積比超過0.7的玻璃幕墻不是絕對的不許采用，而是許可通過調整該朝向玻璃幕墻的保溫隔熱性能，甚至是調整整個建筑圍護結構的保溫隔熱性能，采用權衡判斷方法，使得建筑的總體熱工性能滿足節能設計標準即可。


    該標準中，權衡判斷方法是貫徹始終的，例如該標準規定：屋頂透明部分的面積不應大于屋頂總面積的20%，如果不能滿足要求時，允許采用權衡判斷方法，調整建筑圍護結構的保溫隔熱性能，使得建筑的總體熱工性能滿足節能設計標準即可。


3 玻璃幕墻（包括外窗）熱工性能表征

    玻璃是透明材料，其熱工性能用兩個參數來表征，其一是傳熱系數U_g值，它是用來表征當室內溫度 與室外溫度 不相等時，通過單位面積、單位溫差條件下、單位時間內，玻璃傳遞的熱量定義為玻璃的傳熱系數。

式中q₁—由室外傳入室內的熱量。


    其二是遮蔽系數 ，它是用來表征當太陽輻射照度是I，通過單位面積玻璃射入室內的總太陽能等于q₂，則玻璃的遮蔽系數定義為

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