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節(jié)能型建筑幕墻的構(gòu)造設(shè)計(jì)

來源:中國(guó)幕墻網(wǎng)收集整理  作者:謝士濤  日期:2006-11-27
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謝士濤 董格林
提 要 文章針對(duì)《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50189-2005)對(duì)建筑幕墻的節(jié)能要求,對(duì)節(jié)能型建筑幕墻的節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討,可供建筑師和幕墻設(shè)計(jì)人員進(jìn)行建筑幕墻設(shè)計(jì)時(shí)參考。


關(guān)鍵詞 建筑幕墻 節(jié)能 構(gòu)造設(shè)計(jì)

1.節(jié)能型建筑幕墻的含義
建筑節(jié)能是指節(jié)約采暖供熱、空調(diào)制冷、采光照明以及調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣、濕度、改變居室環(huán)境質(zhì)量的能源消耗,還包括利用太陽(yáng)能、地?zé)?水)能源的綜合技術(shù)工程。目前我國(guó)的公共建筑特別是大型商場(chǎng)、高檔旅館酒店、高檔辦公樓等建筑的全年能耗中,大約50%~60%消耗于空調(diào)制冷與采暖系統(tǒng),而在空調(diào)采暖能耗中,大約20%~50%由外圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱所消耗。因此,建筑幕墻的節(jié)能對(duì)建筑節(jié)能來講意義重大。


節(jié)能型建筑幕墻是指其性能指標(biāo),主要是保溫隔熱性能和氣密性兩項(xiàng)物理性能,達(dá)到或高于現(xiàn)行的建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求的建筑幕墻。由于我國(guó)幅員廣闊,南北方、東西部地理氣候環(huán)境差異很大,不同的環(huán)境條件下對(duì)建筑幕墻的節(jié)能要求也不盡相同。A地區(qū)的節(jié)能幕墻對(duì)于B地區(qū)來講并不一定能達(dá)到節(jié)能的基本要求。因此,節(jié)能型建筑幕墻的含義中除了性能指標(biāo)外還有其對(duì)應(yīng)的環(huán)境指標(biāo)。


2.節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)對(duì)建筑幕墻的要求

公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50189-2005)將建筑幕墻分為透明幕墻和非透明幕墻兩大類。根據(jù)建筑所處城市的建筑氣候分區(qū)不同,標(biāo)準(zhǔn)對(duì)透明幕墻與非透明幕墻的保溫隔熱性能和氣密性均有很明確的要求。


2.1非透明幕墻

非透明幕墻是指不具備自然采光、視覺通透特性的建筑幕墻,主要是指非透明面板材料(金屬板、石材等)組成的幕墻和玻璃幕墻有后置墻體或保溫隔熱層的幕墻。一般位于樓板(樓板梁)、柱、剪力墻等部位。《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》將此類幕墻作為建筑物的實(shí)墻體進(jìn)行考慮,對(duì)其熱工性能的要求與外墻相同,見表1。


表1 非透明幕墻的傳熱系數(shù)限值

地區(qū)

體形系數(shù) ≤ 0.3
傳熱系數(shù)K W/(m2·K)

0.3 <體形系數(shù) ≤ 0.4
傳熱系數(shù)K W/(m2·K)

嚴(yán)寒地區(qū)A區(qū)
≤0.45
≤0.40
嚴(yán)寒地區(qū)B區(qū)
≤0.50
≤0.45
寒冷地區(qū)
≤0.60
≤0.50
夏熱冬冷
≤ 1.0
夏熱冬暖
≤ 1.5
2.2透明幕墻

透明幕墻是指可見光可直接透射入室內(nèi)的幕墻。


透明幕墻對(duì)建筑能耗高低的影響主要有兩個(gè)方面,一是玻璃等透明材料的傳熱系數(shù)大小影響到建筑物冬季采暖與夏季空調(diào)室內(nèi)外的溫差傳熱;另一方面是透過玻璃等透明材料的輻射得熱。結(jié)合我國(guó)南北方、東西部地區(qū)氣候差異大的現(xiàn)實(shí),標(biāo)準(zhǔn)對(duì)不同氣候區(qū)域、不同墻面積比的單一朝向的透明幕墻的傳熱系數(shù)與遮陽(yáng)系數(shù)作了詳細(xì)的要求,如表2、表3、表4、表5以及表6。對(duì)透明幕墻的氣密性要求為不應(yīng)低于《建筑幕墻物理性能分級(jí)》(GB/T15225)規(guī)定的3級(jí)。


表2 嚴(yán)寒地區(qū)A區(qū)單一朝向透明幕墻傳熱系數(shù)限值

透明幕墻部位
體形系數(shù) ≤ 0.3
傳熱系數(shù)K W/ (m2·K)
0.3 < 體形系數(shù) ≤ 0.4
傳熱系數(shù)K W/ (m2·K)
窗墻面積比≤0.2.
≤3.0
≤2.7
0.2< 窗墻面積比≤0.3
≤2.8
≤2.5
0.3< 窗墻面積比≤0.4
≤2.5
≤2.2
0.4< 窗墻面積比≤0.5
≤2.0
≤1.7
0.5< 窗墻面積比≤0.7
≤1.7
≤1.5

表3 嚴(yán)寒地區(qū)B區(qū)單一朝向透明幕墻傳熱系數(shù)限值

透明幕墻部位
體形系數(shù) ≤ 0.3
傳熱系數(shù) K W/(m2·K)
0.3 < 體形系數(shù) ≤ 0.4
傳熱系數(shù)K W/(m2·K)
窗墻面積比≤0.2.
≤3.2
≤2.8
0.2< 窗墻面積比≤0.3
≤2.9
≤2.5
0.3< 窗墻面積比≤0.4
≤2.6
≤2.2
0.4< 窗墻面積比≤0.5
≤2.1
≤1.8
0.5< 窗墻面積比≤0.7
≤1.8
≤1.6
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