學習《公共建筑節能設計標準》(修訂)(四)

　建筑節能設計要求：在冬季最大限度的利用自然能來取暖，多獲得熱量和減少熱損耗；夏季最大限度減少得熱并利用自然能降溫、冷卻，以達到節能目的。


　　透明幕墻對建筑耗能高低的影響主要有兩個方面，一是透明幕墻的熱工性能影響到冬季采暖，夏季空調室內外溫差傳熱；另外就是幕墻的透明材料（如玻璃）受太陽輻射影響而造成的建筑室內的得熱。冬季，通過透明幕墻進入室內的太陽輻射熱有利于建筑的節能，因此減少透明幕墻的傳熱系數，抑制室溫傳熱是降低透明幕墻熱損耗的主要途徑之一；夏季通過透明幕墻進入室內的太陽輻射熱成為空調降溫的主要負荷，因此，減少進入室內的太陽輻射熱以及減少透明幕墻的溫度傳熱都是降低空調能耗的途徑。


　　在嚴寒和寒冷地區，采暖期室內外溫差傳熱的熱量損失占主導地位。因此，對幕墻的傳熱系數的要求高于南方地區。反之，在夏熱冬暖和夏熱冬冷地區，空調期太陽輻射得熱所引起的負荷可能成了主要矛盾，因此，對幕墻的玻璃（或其他透明材料）的遮陽系數的要求高于北方地區。


　　下面舉例說明根據建筑所處的氣候區和窗墻比選擇玻璃（或其他透明材料），使玻璃幕墻（透明幕墻和非透明幕墻）的傳熱系數和玻璃的遮陽系數符合《公共建筑節能設計標準》的要求。


　　例 1 一建筑長 30m、寬 10m、高 20m求體形系數。

　　解： S=F/V=（30×20×2+10×20×2+30×10）/（30×10×20）=0.267

　　例 2 求分格為1800×2100幕墻透光部分傳熱系數。

　　A． 單層玻璃幕墻 玻璃T= 10mm，鋁框(普通型材)寬 60mm。

　　鋁框部分面積 A_鋁=2.1×1.8-2.04×1.74= 0.23m²
　　玻璃部分面積 A_玻=2.04×1.74= 3.55 m²
　　玻璃傳熱阻 R=δ/λ=0.01/0.76=0.013 (m²·K) / W
　　鋁框傳熱阻 R=0.10
　　幕墻透光部分面積加權傳熱阻 R= ( R_玻A_玻+ R_鋁A_鋁 )/ ( A_玻+ A_鋁 ) =（0.013×3.55+0.10×0.23）/（3.55+0.23）=0.0183(m²·K) / W
　　單層玻璃幕墻 玻璃T= 10mm，鋁框(斷熱型材)寬 60mm。

　　鋁框部分面積 A_鋁=2.1×1.8-2.04×1.74= 0.23m²
　　玻璃部分面積 A_玻=2.04×1.74= 3.55 m²
　　玻璃傳熱阻 R=δ/λ=0.01/0.76=0.013 (m²·K) / W
　　鋁框傳熱阻 R=0.15
　　幕墻透光部分面積加權傳熱阻 R= ( R_玻A_玻+ R_鋁A_鋁 )/ ( A_玻+ A_鋁 ) =（0.013×3.55+0.15×0.23）/（3.55+0.23）=0.0213(m²·K) / W

　　B． 中空玻璃幕墻 6+9+6中空玻璃，鋁框(普通型材)寬 60mm。

　　鋁框部分面積 A_鋁=2.1×1.8-2.04×1.74= 0.23m²
　　玻璃部分面積 A_玻=2.04×1.74= 3.55 m²
　　玻璃傳熱阻 R =δ/λ+ R _空+δ/λ=0.006/0.76+0.12+0.006/0.76=0.136(m²·K) / W
　　鋁框傳熱阻 R=0.10
　　幕墻透光部分面積加權傳熱阻 R= ( R_玻A_玻+ R_鋁A_鋁 )/ ( A_玻+ A_鋁 ) =（0.136×3.55+0.10×0.23）/（3.55+0.23）=0.134(m²·K) / W
　　中空玻璃幕墻 6+9+6中空玻璃，鋁框(斷熱型材)寬 60mm。

　　鋁框部分面積 A_鋁=2.1×1.8-2.04×1.74= 0.23m²
　　玻璃部分面積 A_玻=2.04×1.74= 3.55 m²
　　玻璃部分傳熱阻 R =δ/λ+ R _A+δ/λ=0.006/0.76+0.12+0.006/0.76=0.136(m²·K) / W
　　鋁框部分傳熱阻 R=0.15
　　幕墻透光部分面積加權傳熱阻 R= ( R_玻A_玻+ R_鋁A_鋁 )/ ( A_玻+ A_鋁 ) =（0.136×3.55+0.15×0.23）/（3.55+0.23）=0.137(m²·K) / W

　　例3 求分格為1800×2100幕墻不透光部分傳熱系數(K≤1.0 W/(m²·K))。

　　A． 單層玻璃 T= 10mm，鋁框(普通型材)寬 60mm，后加 35mm保溫棉、 80mm封閉空氣層。

　　普通型材單層玻璃幕墻傳熱阻 R= 0.0183(m²·K) / W
　　幕墻不透光部分傳熱阻
　　冬季 R₀= Ri + R+ R _棉+ R _空+ Re =0.11+0.0183+0.035/0.05+0.18+0.04=1.048 (m²·K) / W
　　幕墻不透光部分傳熱系數 冬季 K=1/ R₀=1/1.048=0.954 W/(m²·K)
　　幕墻不透光部分傳熱阻
　　夏季 R₀= Ri + R+ R _棉+ R _空+Re =0.11+0.0183+0.035/0.05+0.15+0.05=1.028 (m^2·K) / W
　　幕墻不透光部分傳熱系數 夏季 K=1/ R₀=1/1.028=0.963＜1.0W/(m²·K)

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