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節(jié)能玻璃對(duì)居住建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)適用性分析

來源:中國幕墻網(wǎng)收集整理  作者:*  日期:2009-3-5
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  本文重點(diǎn)結(jié)合北方(嚴(yán)寒和寒冷地區(qū))居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),對(duì)玻璃如何滿足北方地區(qū)居住建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能的要求和玻璃的應(yīng)用進(jìn)行探討分析。
    2008年4月1日,《節(jié)約能源法》全面實(shí)施,建筑節(jié)能作為《節(jié)約能源法》的重要推廣對(duì)象,倍受關(guān)注。當(dāng)前,我國建筑用能已超過全國能源消費(fèi)總量的1/4,并將隨著人民生活水平的提高逐步增加到1/3以上,建筑能耗狀況成為牽動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展全局的大問題。我國的公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)于2005年開始實(shí)施,居住建筑也是建筑節(jié)能中的關(guān)鍵和重點(diǎn),而居住建筑中北方的居住建筑的能耗要比南方高很多。但由于北方采暖地區(qū)建筑結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜、采暖系統(tǒng)形式各異,能耗水平參差不齊,節(jié)能改造任務(wù)量大。因此北方的既有和新建居住建筑的節(jié)能問題成為了節(jié)能研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。我國目前北方采暖地區(qū)集中供熱面積20多億平方米,采暖能耗占當(dāng)?shù)厝鐣?huì)能耗的20%以上,是建筑能耗的最大組成部分。

    在影響建筑能耗的門窗、墻體、屋面、地面四大圍護(hù)部件中,絕熱性能最差,是影響室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量和建筑節(jié)能的主要因素之一。就我國目前典型的圍護(hù)部件而言,門窗的能耗約占建筑圍護(hù)部件總能耗的40%-50%。據(jù)統(tǒng)計(jì),在采暖或空調(diào)的條件下,冬季單玻窗所損失的熱量約占供熱負(fù)荷的30%-50%,夏季因太陽輻射熱透過單玻窗射入室內(nèi)而消耗的冷量約占空調(diào)負(fù)荷的20%-30%。我國建筑物外窗熱損失是加拿大和其它北半球國家同類建筑物的2倍以上,增強(qiáng)門窗的保溫隔熱性能,減少門窗的能耗,是改善室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量和提高建筑節(jié)能水平的重要環(huán)節(jié)。因此,本文將結(jié)合正在制定的嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),重點(diǎn)研究如何做好節(jié)能玻璃與節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)之間的適用與銜接問題,為研究節(jié)能玻璃市場的發(fā)展提供一定的參考依據(jù)。


    2 新的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)使居住建筑節(jié)能提高到65%
    我國幅員遼闊,各地氣候差異很大。我國北方地區(qū)按照氣候類型分為嚴(yán)寒和寒冷地區(qū),面積大、范圍廣,超過全國面積1/2,溫差傳熱的熱量損失占主要地位。2005年末,我國嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)城市實(shí)有住宅建筑面積共46.4億m2,2005年本地區(qū)城鎮(zhèn)又新建住宅竣工面積2.8億m2,此外,本地區(qū)農(nóng)村還新建住宅竣工面積2.7億m2,規(guī)模十分巨大。建設(shè)部為推進(jìn)北方地區(qū)居住建筑節(jié)能工作,將嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)新建、改建和擴(kuò)建的居住建筑按照65%的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),將1995年發(fā)布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)》(JGJ26--95)進(jìn)行修訂補(bǔ)充,更名為《嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》,現(xiàn)已完成公開征求意見工作,正在進(jìn)行修改完善,預(yù)計(jì)將于2009年頒布實(shí)施。


  3 節(jié)能玻璃要適應(yīng)新標(biāo)準(zhǔn)的要求和市場的需求
    居住建筑的特點(diǎn)是外立面凹凸較多,體型系數(shù)復(fù)雜。目前,居住建筑為了采光和外觀效果加大采光面積或采用大開扇門窗,窗墻面積比增大,不利于建筑節(jié)能。居住建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)綜合考慮了建筑的體型系數(shù)和窗墻面積比,根據(jù)嚴(yán)寒地區(qū)和寒冷地區(qū)氣候子區(qū)的能耗分析和考慮現(xiàn)階段節(jié)能技術(shù)成熟程度,確定了圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)限值。

    為了使建筑物適應(yīng)各地不同的氣候條件,滿足節(jié)能要求,使建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能要求更合理,此標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)采暖度日數(shù)HDD18結(jié)合空調(diào)度日數(shù)CCD26作為氣候分區(qū)的指標(biāo),將嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)細(xì)分為五個(gè)不同的氣候小區(qū)。根據(jù)建筑物所處的建筑氣候分區(qū),確定建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)合理的熱工性能參數(shù),分別提出了建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)限值以及外窗玻璃遮陽系數(shù)的限值。

    在嚴(yán)寒和寒冷地區(qū),采暖期室內(nèi)外溫差傳熱的熱量損失占主要地位。因此,對(duì)窗(包括陽臺(tái)門的透明部分)的傳熱系數(shù)的要求較高。窗對(duì)建筑能耗高低的影響主要有兩個(gè)方面,一是窗的傳熱系數(shù)影響冬季采暖、夏季空調(diào)時(shí)的室內(nèi)外溫差傳熱;另外就是窗受太陽輻射影響而造成室內(nèi)得熱。冬季,通過窗戶進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射有利于建筑節(jié)能,因此,減小窗的傳熱系數(shù)抑制溫差傳熱是降低窗熱損失的主要途徑之一;而夏季,通過窗口進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射熱成為空調(diào)降溫的負(fù)荷,因此,減少進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射以及減小窗或透明幕墻的溫差傳熱都是降低空調(diào)能耗的途徑。

    嚴(yán)寒地區(qū)共分三個(gè)子區(qū),三個(gè)子區(qū)的外窗的傳熱系數(shù)要求相同。其中:(A)區(qū)的分區(qū)指標(biāo)是8000>HDD18>5500,氣候特征冬季異常寒冷,夏季涼爽。代表城市為海拉爾、漠河等。(B)區(qū)的分區(qū)指標(biāo)是5500>HDD18>5000,氣候特征冬季非常寒冷,夏季涼爽。代表城市為哈爾濱、齊齊哈爾等。(C)區(qū)的分區(qū)指標(biāo)是5000>HDD18>3800,通過上文對(duì)不同氣候地區(qū)的居住建筑進(jìn)行分析,在采用新的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)時(shí),門窗的整體熱工性能必須有一個(gè)較大的提高,才能符合節(jié)能設(shè)計(jì)的要求。而門窗性能的提高,在很大程度上將依賴于玻璃選型及組合方式的進(jìn)一步優(yōu)化。從本文的計(jì)算結(jié)果可以看出,目前以Low-E玻璃為主體的節(jié)能玻璃將是下一步居住建筑節(jié)能市場的首選配置。

    同時(shí),新的節(jié)能市場也會(huì)有效促進(jìn)一些新型節(jié)能玻璃的普及,例如,真空玻璃太陽能電池玻璃、智能調(diào)控玻璃等。雖然節(jié)能玻璃在一定程度上提高了一次建造成本,但通過能耗的降低,短時(shí)間內(nèi)就可以回收投資,并且可以提高居住舒適度。達(dá)到節(jié)能、環(huán)保、舒適的建筑節(jié)能宗旨。


  4結(jié)論
    在門窗節(jié)能發(fā)展的進(jìn)程中,門窗幕墻所用的玻璃,繼浮法玻璃、吸熱玻璃熱反射玻璃之后,Low-E玻璃以其獨(dú)特的光學(xué)特性,良好的保溫隔熱性能和無反射光污染的環(huán)保性能,已經(jīng)成為近年來市場需求增長最快的節(jié)能玻璃。幾年來,在國家建筑節(jié)能政策的推動(dòng)下,Low-E玻璃產(chǎn)量大幅度增加。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),到2007年末,國內(nèi)具有一定規(guī)模和質(zhì)量水平的在線和離線Low-E玻璃生產(chǎn)線20多條,2007年市場銷量達(dá)1500-1700萬平方米,部分企業(yè)產(chǎn)品出現(xiàn)了供不應(yīng)求的良好局面。隨著嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的制定和實(shí)施,將進(jìn)一步推動(dòng)居住建筑這一領(lǐng)域廣泛應(yīng)用Low-E玻璃,居住建筑的節(jié)能工作必將為Low-E玻璃及其他節(jié)能玻璃的發(fā)展提供更為廣闊的發(fā)展空間。


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