公建标准对玻璃幕墙的要求

《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0.7～0.9W/m2.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0.5～0.7W/m2.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/m2•K。 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/m2•K。

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。