1、公共建筑节能设计标准对建筑幕墙的要求摘 要公共建筑节能设计标准(GB50189-2005)于 2005年 7月 1日起实施。建筑幕墙作为建筑的外围护结构,其作用对建筑节能产生着直接的影响。因此,标准对建筑幕墙的要求也格外引人注目。文章介绍了该标准对幕墙的一些基本的要求,供广大幕墙从业人员了解运用时参考。关键词建筑节能 建筑幕墙 节能设计1本标准涉及的几个重要概念1.1 公共建筑的范围:指办公建筑(包括写字楼、政府部门办公楼等),商业建筑(如商场、金融建筑等),旅游建筑(如旅馆饭店、娱乐场所等),科教文卫建筑(包括文化、教育、科研、医疗、卫生、体育建筑等),通讯建筑(如邮电、通信、广播用房)以及
2、交通用房(如机场、车站建筑等)。1.2 基准(Baseline)建筑:是以 20世纪 80年代改革开放初期建造的公共建筑作为比较能耗的基础,称为“基准建筑”。基准建筑围护结构的构成、传热系数、遮阳系数,按照以往 80年代传统做法。如表 1。遮阳系数 SC均取 0.80。标准规定,按本标准进行的建筑节能设计,在保证相同的室内环境参数条件下,与未采取节能措施前相比,全年采暖、通风、空气调节和照明的总能耗应减少 50%。1.3 透明幕墙(transparent curtain wall):专指可见光可以直接透过它而进入室内的幕墙。除玻璃外透明幕墙的材料可以是其他透明材料。设置在常规墙体外侧的玻璃幕墙
3、不作为透明幕墙处理。标准规定的窗墙面积比的上限定为 0.7。已考虑到了公共建筑的透明幕墙的应用需要。即使立面采用全玻璃幕墙,扣除各层楼板及楼板下面梁的面积(楼板和梁与幕墙之间的间隙必须放置保温隔热材料),窗墙比一般不会超过 0.7。1.4 建筑气候分区。各城市的建筑气候分区如表 2。2建筑幕墙部分的总则为满足标准的总节能 50%的目标要求,建筑幕墙需满足以下几点。2.1 严寒地区、寒冷地区的建筑幕墙应采用隐框幕墙,明框幕墙应采用隔热铝合金型材或采取其它有效的隔热措施;其它地区的建筑幕墙宜采用隐框幕墙,明框幕墙宜采用隔热铝合金型材或采取其它有效的隔热措施。2.2 严寒地区的透明幕墙应采用气体层厚
4、度不小于 12mm的中空低辐射玻璃或其它类型的相同保温性能的节能玻璃。2.3 寒冷地区、夏热冬冷地区的透明幕墙应采用气体层厚度不小于 9mm的中空玻璃或其它类型的相同保温性能的节能玻璃。3非透明幕墙部分在该标准中,非透明幕墙主要是指铝板幕墙、石材幕墙等,此类幕墙的保温做法通常采用面板材料如铝板、石材等内加装 50mm厚度的玻璃棉,玻璃棉密度一般不小于16千克/立方米,幕墙传热系数一般在 0.70.9W/m 2.K之间。根据本规范对非透明幕墙部分的要求,严寒地区 A区中,非透明幕墙传热系数限值不大于 0.40W/m2.K;夏热冬暖地区中,传热系数不大于 1.5W/m2.K,与前所述通常做法的非透
5、明幕墙的传热系数有一定差距。现阶段,可通过加装不同厚度的玻璃棉(玻璃棉厚度一般为 50mm、75mm、100mm)或其它有效措施满足规范要求,如加装 75mm厚玻璃棉的非透明幕墙的传热系数一般为0.50.7W/m 2.K,加装 100mm厚玻璃棉的非透明幕墙的传热系数一般能达到小于0.4W/m2.K。所以,为满足本规范要求,严寒地区,非透明幕墙应加装 100mm厚玻璃棉;寒冷地区应视体型系数的不同应加装不小于 75mm厚玻璃棉;夏热冬冷地区和夏热冬暖地区应加装 50mm厚玻璃棉。4透明幕墙部分在该标准中,透明幕墙主要是指玻璃幕墙,此类幕墙的节能主要由玻璃的热工性能决定。目前,玻璃幕墙主要采用单
6、层玻璃、透明中空玻璃、镀膜中空玻璃和中空低辐射玻璃。一般来说,玻璃的热工性能参数如表 3,通过该表,能大概了解玻璃幕墙的热工性能。另外,关于玻璃幕墙有以下几点需要说明:1表 3中的玻璃传热系数仅为玻璃本身的计算值,不能作为玻璃幕墙的传热系数。2玻璃幕墙的传热系数应综合考虑玻璃幕墙类型(如明框、隐框),明框的连接方式等等,如为明框幕墙,对玻璃幕墙整体的传热系数会有较大的影响。3当采用隐框玻璃幕墙时,可近似参照玻璃的传热系数来确定玻璃幕墙的热工性能。如采用 12mm厚空气层的中空低辐射玻璃的隐框幕墙,其传热系数一般在 2.0 W/m2K。4当采用中空低辐射玻璃还不能满足规范要求时,可采用在中空低辐
7、射玻璃的空气层中充惰性气体。充惰性气体的中空低辐射玻璃的传热系数可降低 0.2左右。5对热工性能要求较高的玻璃幕墙,可采用通风式双层幕墙。如北京某工程,经国家建筑工程质量监督检验中心检测,该类幕墙的传热系数达到 1.0W/m2K。6同种类型的玻璃中,选用不同遮阳系数的玻璃对材料成本的影响很小。5窗部分根据该标准要求,严寒地区,窗的传热系数最高限值为不大于 2.2 W/m2.K;夏热冬暖地区,窗的传热系数最低限值为不大于 6.5 W/m2.K。目前,市场上常用的建筑窗按玻璃类型可分为单层玻璃窗和中空玻璃窗。常用建筑窗的保温性能见表 4。另外,关于建筑窗有以下几点需要说明:1表 4 中所列的窗仅为
8、目前市场上常用窗,其它窗类型如铝木复合窗、玻璃钢窗等没有一一列出。2一般来说,同种玻璃配置的塑钢窗的保温性能优于铝合金隔热窗,但是,铝合金隔热窗经优化设计后,保温性能有较大的提高。3由于玻璃配置、隔热条高度、结构工艺、生产厂商等的不同,同种类型窗的传热系数会有较大差异。6结束语公共建筑节能设计标准 (GB50189-2005)是我国批准的第一部公共建筑节能设计的综合性国家标准,也是贯彻执行国家节能政策的一大举措。标准所要求的节能 50%的目标由改善围护结构热工性能,提高空调采暖设备和照明设备效率来分担,其中围护结构的分担节能率约为 13%25% ,可见建筑幕墙对本标准而言是很关键很重要的一个方面。因此,在设计选用幕墙产品与建筑材料时,一方面要正确理解和贯彻执行公共建筑节能设计标准的各项要求,另一方面还要按照建筑师对围护结构的节能设计指标要求进行。