大型公共建筑围护结构节能改造的几项关键技术
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本工程南北立面窗墙比24/100， 外窗面积又大致
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建筑技术
第 ４０ 卷
密封胶条 内开窗扇
窗边框
大胶条
９０°
平整件
内开窗扇 组角块 平整件
边框组角块
胶条 ４５°连接
大胶条 平整件
泻水孔
中空玻璃 玻璃垫块
（ａ）
（ｂ）
图 １ 隔热门窗构造
（ａ）窗扇 ４５°装配图（双组角）；（ｂ）窗框 ４５°装配图（双组角）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ａｒｅ ａｄｏｐｔｅｄ ｔｏ ｒｅｂｕｉｌｄ ｆｅｎｄｅｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｏｆ ａ ２１－ｓｔｏｅｒｙ ｍａｉｎ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｏｆ ａ Ｂｅｉｊｉｎｇ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｕｎｉｔ， ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｃｕｒｔａｉｎ ｗａｌｌ， ｄｏｏｒｓ ａｎｄ ｗｉｎｄｏｗｓ， ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｂｕｉｌｄｉｎｇ ｐｒｏｊｅｃｔ． ＬＯＷ－Ｅ６０ ｓｅｒｉｅｓ ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ａｌｌｏｙ ｔｈｅｒｍａｌ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｄｏｏｒ ａｎｄ ｗｉｎｄｏｗ ａｒｅ ａｄｏｐｔｅｄ ｔｏ ｇｕａｒａｎｔｅｅ ｆａｖｏｒａｂｌｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｌｉｋｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ， ｓｏｕｎｄ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｉｒ ｔｉｇｈｔｎｅｓｓ； ｃｕｒｔａｉｎ ｗａｌｌ ｍａｄｅ ｏｆ ａｒｇｉｌ ｓｌａｂｓ ａｄｏｐｔｓ ｏｐｅｎ ａｎｄ ａｄｈｅｓｉｖｅｌｅｓｓ ｄｅｓｉｇｎ， ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｐｒｏｖｉｄｅ ｂｅａｕｔｉｆｕｌ ａｐｐｅａｒａｎｃｅ， ｆａｖｏｒａｂｌｅ ｗａｔｅｒ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｒａｉｎ ｗａｔｅｒ ｆｌｕｓｈｉｎｇ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ． Ｈｏｌｌｏｗ ｄｅｓｉｇｎ ｃａｎ ｉｍｐｒｏｖｅ ａｉｒ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ， ｎｏｉｓｅ ｄｅａｄｅｎｉｎｇ ａｎｄ ｔｈｅｒｍａｌ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．
面改建观光电梯；（8） 北入口用2.5 mm单层铝板外包； （9）首层南立面增加钢结构接待大厅（含咖啡厅）铝板、 玻璃幕墙。
改造内容包括： 大面积外墙瓷砖通过处理减少安 全隐患；新建点支撑玻璃观光电梯；墙体保温；干挂陶 土板外墙；铝单板装饰柱；首层增加接待厅（外立面为 干挂陶板、玻璃幕墙、铝板遮阳构造）。
部件。 门窗选用 ＬＯＷ－Ｅ６０ 系列铝合金隔热门窗系统，隔热、隔声、气密性能优良；陶土板幕墙选用开敞无胶式设
计，视觉及水导流、防雨水冲击效果好，中空式设计提高了透气、降噪和保温性能。
关键词：建筑节能；围护结构；外墙保温
中 图 分 类 号 ：TU746.３
Hale Waihona Puke Baidu
文 献 标 识 码 ：B
文 章 编 号 ：1000-4726（200９）０４-０２９４－０７
1 改造范围和内容
依据《公共建筑节能设计标准》（GB 50189-2005）， 要求提高大楼整体外围护结构热工性能， 有效降低能 耗，提高室内舒适度。 具体分项包括：（1） 外立面实体 墙在增加保温层基础上干挂陶板幕墙；（2） 分朝向设 计隔热铝合金门窗；（3） 铝单板装饰柱及窗套板；（4） 顶层铝单板格栅；（5）地面通风口铝合金百叶；（7）东立
针 对该工程特点和难点，遵照有关规范 、标准，在节 点设计时充分运用了三维调整方式。 本着结构安全、构造 节能、经济合理、建筑美观的原则，并充分考虑施工工序 （放线测量、基准定位、作业面划分、安装顺序和质量控 制），制订了保证施工进度和质量的技术措施。
（1） 针对建筑外墙瓷砖脱落现象， 采用镀锌钢丝 网 （25 mｍ×25 mｍ×1.3 mｍ）利 用 化 学 锚 栓 和 镀 锌 垫 片 与墙体锚固。 固定点疏密合理，按米字形分布。 即使以 后瓷砖再脱落，由于钢丝网和墙体密贴，瓷砖也不会脱 离原位；个别脱离原位者也局限在米字格中，不会造成 幕墙隐患，同时又可充当外墙保温层的基础。
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建筑技术 Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
第 ４０ 卷第 ４ 期 ２００９ 年 ４ 月 Ｖｏｌ．４０ Ｎｏ．４ Ａｐｒ． ２００８
大型公共建筑围护结构节能改造的几项关键技术
班广生
（北京金易格幕墙装饰工程有限公司，100036 北京）
摘 要：中国建筑科学研究院主楼，高 ２１ 层，需结合改建工程对围护结构进行节能改造，包括幕墙、门窗等
依 据《民用建筑热工设计规范》（GB 50176-93），计算 围护结构的最小传热阻，并对办公楼的东、西侧围护墙体 进行鉴定，若属Ⅲ、Ⅳ型墙体，则进行夏季隔热计算。
3 门窗系统节能改造
3.1 特点 门 窗 采 用LOW-E60 系 列 铝 合 金 隔 热 门 窗 系 统 ， 该
系统具有以下特点： （1） 抗风压强度高：型材纵向断面尺寸大，在较高
（2） 针对旧窗洞口尺寸不一致的问题， 首先保证 同层陶土板的水平度和立面平面度， 保证铝单板装饰 柱竖向垂直度。新窗钢附框设计为平面内可调式连接， 洞口外侧封口铝单板相对独立， 进出位置以外立面为 基准。装饰柱与窗框交口一致，保证陶土板与窗框交口 一致。个别楼层偏差较大时，将陶土板上下封口铝板立 面宽度定尺，但必须交圈，以保证外立面效果。 内侧边 框部位根据每层具体情况用铝板封边找平。
（3） 针对陶土板幕墙转折点多，拼角多，对称控制 难的问题， 将造型角处以平面大块板和转角小块板用 专用粘结胶粘连固定成整体后安装，减少拼缝，以减少 安装偏差。
（4） 按照室内环境指标， 外窗采用60系列铝合金 隔热窗，LOW-E中空玻璃膜面置于第二面， 以有效阻 止热传导，保证室内采光。 根据立面隔声、保温的不同 要 求 ， 决 定 北 立 面 采 用 钢 化 双 中 空 LOW -E 玻 璃
图 ３ 窗边框与钢附框弹性连接
相同，窗型统一，尺寸、分格、开启形式完全一样。 由于 几乎处于正南和正北朝向， 主楼北立面临主干道的辅 路边缘仅30 m，在强调保温的同时，噪声隔离也是一个 重要问题。南立面紧邻2层办公楼和家属区。综合考虑， 窗系统保持一致但北侧采用双中空铝合金窗 （Rw=36 （-2，-5）dB）； 南 侧 采 用 单 中 空 铝 合 金 窗 Rw=34 （-1，-3） dB）。 3.2.2 立面朝向和传热
（6LOW-E+9A+5+9A+6），膜 面 置 于 第 二 面 ；为 满 足 强 度 要 求 ， 南 立 面 一 、 二 层 大 板 面 采 用 钢 化 单 中 空 LOWE 玻 璃 （6LOW-E+12A+6）， 膜 面 置 于 第 二 面 ； 其 余 立 面 采 用 钢 化 单 中 空 LOW-E 玻 璃 （6LOW-E+12A+5）， 膜 面 置于第二面。
ＫＥＹ ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ ＦＯＲ ＥＮＥＲＧＹ－ＳＡＶＩＮＧ ＲＥＢＵＩＬＤＩＮＧ ＯＦ ＬＡＲＧＥ ＰＵＢＬＩＣ ＢＵＩＬＤＩＮＧ ＦＥＮＤＥＲ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ
ＢＡＮ Ｇｕａｎｇｓｈｅｎｇ
（Ｂｅｉｊｉｎｇ ＪＥＧ Ｃｕｒｔａｉｎ Ｗａｌｌ Ｄｅｃｏｒａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．， ＬＴＤ， １０００３６， Ｂｅｉｊｉｎｇ， Ｃｈｉｎａ）
2 节能改造总体设计
本工程为大型公共建筑的改造， 施工准备包括旧 窗拆除， 大面积外墙瓷砖处理， 新型隔热铝合金窗安 装，新建点支撑玻璃观光电梯，墙体保温，干挂陶土板 外墙、铝单板装饰柱。 该工程地处北京市三环路以内， 施工材料运输受时间限制， 工期短且不能影响正常办 公。 2.1 节能设计难点
（1） 外墙瓷砖已有脱落，将来脱落程度很难预测。 （2） 各层装修不统一，旧窗洞口尺寸不一致。新窗 安装横向与铝单板装饰柱交口，垂直方向又须一致；新 窗上下与陶土板交口， 陶土板宽度为固定规格且必须 保证横缝一致；各层装修不一致，新窗进出位置不能里 外照应；综合定位难。
（5） 墙体设计：考虑北京属寒冷地区，主楼为近似 长方形（八角形），最高78.4 m，体形系数S=F0/V0≈0.17< 0.3，依据《公共建筑节能设计标准》（GB 50189-2005）， 建 筑 外 墙 包 括 非 透 明 部 分 幕 墙 传 热 系 数 K ≤0.60 W/（m2·K）、建 筑 外 窗 北 侧K≤2.2 W/（m2·K），南 侧K≤ 2.5 W/（m2·K）。
洞口使用时，可通过加强中梃增大型材惯性矩，相应强 度提高。
（2） 隔声效果增强：腔内壁凹凸设计，利用声波漫 反射原理，消除因共振耦合产生的噪声。
（3） 保温性能好：利用等腔原理，减少冷热辐射及 对流造成的热量损失，提高了型材的保温性能。
（4） 结构连接可靠，安全度高：与单腔薄壁的断热 窗相比， 内外等腔设计边框与开启扇型材为双组角连 接。 组角部位连接紧密，受力均匀，开启扇受多次反复 开启角部不裂缝； 因边框隔热条两侧型材共同承受荷 载，连接可靠（图1、2）。
（5） 防水措施合理：铝合金窗安装位置居中于结构 洞口，洞口外侧窗台披水斜度3%，窗框四周与铝单板安 装缝隙用硅酮耐候胶密封。 为避免渗水，窗框开泄水孔， 防止外界水渗入，以保证窗户的密封与防护性能。
（6） 抗变形及位移能力良好： 一般窗洞口在外力 （自重、内应力及地震等）作用下会产生变形，传统的自 攻螺钉连接方式不能满足洞口变形要求，在拉力（或压 力）作用下会导致铝框变形，严重时还会影响窗的使用 功能。本方案在边框与钢附框间采用弹性连接，避免了 与钢附框的硬性连接（图3）。 3.2 门窗节能设计措施 3.2.1 立面朝向和隔声
２００９ 年第 ４ 期
班广生：大型公共建筑围护结构节能改造的几项关键技术
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（3） 陶土板幕墙转折点多。整体建筑呈八角形，拼 角多，安装精度要求高，对称控制难。
（4） 本工程为大型科研院所，室内环境要求高。 2.2 节能指标 2.2.1 建筑幕墙
保温性能K≤2.5 W/（m2·K），隔声性能Rw≥35 dB， 风压变形性能≥2 500 Pa，空气渗透性能固定部分q1≤ 0.05 m3/（m·h），雨水渗漏固定部分ΔP≥1 600 Pa。 2.2.2 建筑门窗
收 稿 日 期 ：200８－１２－２１ 作 者 简 介 ：班 广 生 （１９５７－），男 ，河 北 衡 水 人 ，北 京 金 易 格 幕 墙 装 饰 工 程
有 限 责 任 公 司 ，总 工 程 师 ，高 级 工 程 师 ，北 京 市 海 淀 区 阜 成 路５８号 新 洲商务大厦７０５室，１０００３６，ｅ－ｍａｉｌ： ｂａｎｇｕａｎｇｓｈｅｎｇ＠ｓｏｈｕ．ｎｅｔ。
保温性能： 南立面K≤2.5 W/（m2·K）， 北立面K≤ 2.2 W/（m2·K）； 隔声性能： 南立面Rw≥30 dB， 北立面 Rw≥35 dB；风压变形性能≥3 000 Pa；气密性能q1≤1.5 m3/m·h，q2≤4.5 m3/m·h，水密性能 ΔP≥250 Pa。
由于该建筑面临城市主干道， 建筑主体距离主干 道不到30 m，南北立面隔声指标分别考虑；南北立面窗 户保温性能也分别规定了相应的传热系数。 2.3 技术措施
密封胶条 内开窗扇 玻璃扣条
中空玻璃 外
窗边框 大胶条
外
边梃 ４５°连接 （双组角）
９０°
玻璃扣条
窗边框
内
（ａ）
内
内开窗扇
（ｂ） 图 ２ 窗整体三维图
（ａ ） 关 闭 ；（ｂ ） 开 启
弹性连接点
窗附框 铝框与钢附框间隙 ５ ｍｍ
铝合金边框
弹性连接点
小于等于 １５０ 间距 ３５０ 间距 ３５０ 小于等于 １５０
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ； ｆｅｎｄｅｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ； ｅｘｔｅｒｎａｌ ｗａｌｌ ｐｒｅｓｅｒｖｅ ｈｅａｔ
中国建筑科学研究院主楼， 于20世纪90年代初建 成 ，地 下2层 ，地 上21层 ，22 层 为 设 备 层 ， 建 筑 总 高 78.40 m，框架结构，南北向为主立面，东西向设有走廊采光 窗；北立面为主出入口，大门紧邻北三环路；楼角部分 为45°斜面剪力墙外砌240 mm砖墙；南北立面竖向装饰 柱 为 空 心 水 泥 挂 件 ， 挂 件 从 3~21 层 ， 装 饰 柱 挂 耳 厚 240 mm， 嵌于主结构上下边梁间， 装饰柱凸出结构面650 mm；窗下墙为砖砌墙加100 mm厚水泥压顶；屋面南北 两侧设有宽2 700 mm的储藏室，东西两端为机房。 外立 面实体墙及装饰柱外贴瓷砖，少数瓷砖已脱落。南立面 设有部分空调窗机钢结构。
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建筑技术
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密封胶条 内开窗扇
窗边框
大胶条
９０°
平整件
内开窗扇 组角块 平整件
边框组角块
胶条 ４５°连接
大胶条 平整件
泻水孔
中空玻璃 玻璃垫块
（ａ）
（ｂ）
图 １ 隔热门窗构造
（ａ）窗扇 ４５°装配图（双组角）；（ｂ）窗框 ４５°装配图（双组角）
Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｅｎｅｒｇｙ－ｓａｖｉｎｇ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ａｒｅ ａｄｏｐｔｅｄ ｔｏ ｒｅｂｕｉｌｄ ｆｅｎｄｅｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｏｆ ａ ２１－ｓｔｏｅｒｙ ｍａｉｎ ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｏｆ ａ Ｂｅｉｊｉｎｇ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｕｎｉｔ， ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｃｕｒｔａｉｎ ｗａｌｌ， ｄｏｏｒｓ ａｎｄ ｗｉｎｄｏｗｓ， ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｂｕｉｌｄｉｎｇ ｐｒｏｊｅｃｔ． ＬＯＷ－Ｅ６０ ｓｅｒｉｅｓ ａｌｕｍｉｎｉｕｍ ａｌｌｏｙ ｔｈｅｒｍａｌ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｄｏｏｒ ａｎｄ ｗｉｎｄｏｗ ａｒｅ ａｄｏｐｔｅｄ ｔｏ ｇｕａｒａｎｔｅｅ ｆａｖｏｒａｂｌｅ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｌｉｋｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ， ｓｏｕｎｄ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ａｉｒ ｔｉｇｈｔｎｅｓｓ； ｃｕｒｔａｉｎ ｗａｌｌ ｍａｄｅ ｏｆ ａｒｇｉｌ ｓｌａｂｓ ａｄｏｐｔｓ ｏｐｅｎ ａｎｄ ａｄｈｅｓｉｖｅｌｅｓｓ ｄｅｓｉｇｎ， ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｐｒｏｖｉｄｅ ｂｅａｕｔｉｆｕｌ ａｐｐｅａｒａｎｃｅ， ｆａｖｏｒａｂｌｅ ｗａｔｅｒ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｒａｉｎ ｗａｔｅｒ ｆｌｕｓｈｉｎｇ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ． Ｈｏｌｌｏｗ ｄｅｓｉｇｎ ｃａｎ ｉｍｐｒｏｖｅ ａｉｒ ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ， ｎｏｉｓｅ ｄｅａｄｅｎｉｎｇ ａｎｄ ｔｈｅｒｍａｌ ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ．
面改建观光电梯；（8） 北入口用2.5 mm单层铝板外包； （9）首层南立面增加钢结构接待大厅（含咖啡厅）铝板、 玻璃幕墙。
改造内容包括： 大面积外墙瓷砖通过处理减少安 全隐患；新建点支撑玻璃观光电梯；墙体保温；干挂陶 土板外墙；铝单板装饰柱；首层增加接待厅（外立面为 干挂陶板、玻璃幕墙、铝板遮阳构造）。
部件。 门窗选用 ＬＯＷ－Ｅ６０ 系列铝合金隔热门窗系统，隔热、隔声、气密性能优良；陶土板幕墙选用开敞无胶式设
计，视觉及水导流、防雨水冲击效果好，中空式设计提高了透气、降噪和保温性能。
关键词：建筑节能；围护结构；外墙保温
中 图 分 类 号 ：TU746.３
Hale Waihona Puke Baidu
文 献 标 识 码 ：B
文 章 编 号 ：1000-4726（200９）０４-０２９４－０７
1 改造范围和内容
依据《公共建筑节能设计标准》（GB 50189-2005）， 要求提高大楼整体外围护结构热工性能， 有效降低能 耗，提高室内舒适度。 具体分项包括：（1） 外立面实体 墙在增加保温层基础上干挂陶板幕墙；（2） 分朝向设 计隔热铝合金门窗；（3） 铝单板装饰柱及窗套板；（4） 顶层铝单板格栅；（5）地面通风口铝合金百叶；（7）东立
针 对该工程特点和难点，遵照有关规范 、标准，在节 点设计时充分运用了三维调整方式。 本着结构安全、构造 节能、经济合理、建筑美观的原则，并充分考虑施工工序 （放线测量、基准定位、作业面划分、安装顺序和质量控 制），制订了保证施工进度和质量的技术措施。
（1） 针对建筑外墙瓷砖脱落现象， 采用镀锌钢丝 网 （25 mｍ×25 mｍ×1.3 mｍ）利 用 化 学 锚 栓 和 镀 锌 垫 片 与墙体锚固。 固定点疏密合理，按米字形分布。 即使以 后瓷砖再脱落，由于钢丝网和墙体密贴，瓷砖也不会脱 离原位；个别脱离原位者也局限在米字格中，不会造成 幕墙隐患，同时又可充当外墙保温层的基础。
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建筑技术 Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
第 ４０ 卷第 ４ 期 ２００９ 年 ４ 月 Ｖｏｌ．４０ Ｎｏ．４ Ａｐｒ． ２００８
大型公共建筑围护结构节能改造的几项关键技术
班广生
（北京金易格幕墙装饰工程有限公司，100036 北京）
摘 要：中国建筑科学研究院主楼，高 ２１ 层，需结合改建工程对围护结构进行节能改造，包括幕墙、门窗等
依 据《民用建筑热工设计规范》（GB 50176-93），计算 围护结构的最小传热阻，并对办公楼的东、西侧围护墙体 进行鉴定，若属Ⅲ、Ⅳ型墙体，则进行夏季隔热计算。
3 门窗系统节能改造
3.1 特点 门 窗 采 用LOW-E60 系 列 铝 合 金 隔 热 门 窗 系 统 ， 该
系统具有以下特点： （1） 抗风压强度高：型材纵向断面尺寸大，在较高
（2） 针对旧窗洞口尺寸不一致的问题， 首先保证 同层陶土板的水平度和立面平面度， 保证铝单板装饰 柱竖向垂直度。新窗钢附框设计为平面内可调式连接， 洞口外侧封口铝单板相对独立， 进出位置以外立面为 基准。装饰柱与窗框交口一致，保证陶土板与窗框交口 一致。个别楼层偏差较大时，将陶土板上下封口铝板立 面宽度定尺，但必须交圈，以保证外立面效果。 内侧边 框部位根据每层具体情况用铝板封边找平。
（3） 针对陶土板幕墙转折点多，拼角多，对称控制 难的问题， 将造型角处以平面大块板和转角小块板用 专用粘结胶粘连固定成整体后安装，减少拼缝，以减少 安装偏差。
（4） 按照室内环境指标， 外窗采用60系列铝合金 隔热窗，LOW-E中空玻璃膜面置于第二面， 以有效阻 止热传导，保证室内采光。 根据立面隔声、保温的不同 要 求 ， 决 定 北 立 面 采 用 钢 化 双 中 空 LOW -E 玻 璃
图 ３ 窗边框与钢附框弹性连接
相同，窗型统一，尺寸、分格、开启形式完全一样。 由于 几乎处于正南和正北朝向， 主楼北立面临主干道的辅 路边缘仅30 m，在强调保温的同时，噪声隔离也是一个 重要问题。南立面紧邻2层办公楼和家属区。综合考虑， 窗系统保持一致但北侧采用双中空铝合金窗 （Rw=36 （-2，-5）dB）； 南 侧 采 用 单 中 空 铝 合 金 窗 Rw=34 （-1，-3） dB）。 3.2.2 立面朝向和传热
（6LOW-E+9A+5+9A+6），膜 面 置 于 第 二 面 ；为 满 足 强 度 要 求 ， 南 立 面 一 、 二 层 大 板 面 采 用 钢 化 单 中 空 LOWE 玻 璃 （6LOW-E+12A+6）， 膜 面 置 于 第 二 面 ； 其 余 立 面 采 用 钢 化 单 中 空 LOW-E 玻 璃 （6LOW-E+12A+5）， 膜 面 置于第二面。
ＫＥＹ ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ ＦＯＲ ＥＮＥＲＧＹ－ＳＡＶＩＮＧ ＲＥＢＵＩＬＤＩＮＧ ＯＦ ＬＡＲＧＥ ＰＵＢＬＩＣ ＢＵＩＬＤＩＮＧ ＦＥＮＤＥＲ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ
ＢＡＮ Ｇｕａｎｇｓｈｅｎｇ
（Ｂｅｉｊｉｎｇ ＪＥＧ Ｃｕｒｔａｉｎ Ｗａｌｌ Ｄｅｃｏｒａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｃｏ．， ＬＴＤ， １０００３６， Ｂｅｉｊｉｎｇ， Ｃｈｉｎａ）
2 节能改造总体设计
本工程为大型公共建筑的改造， 施工准备包括旧 窗拆除， 大面积外墙瓷砖处理， 新型隔热铝合金窗安 装，新建点支撑玻璃观光电梯，墙体保温，干挂陶土板 外墙、铝单板装饰柱。 该工程地处北京市三环路以内， 施工材料运输受时间限制， 工期短且不能影响正常办 公。 2.1 节能设计难点
（1） 外墙瓷砖已有脱落，将来脱落程度很难预测。 （2） 各层装修不统一，旧窗洞口尺寸不一致。新窗 安装横向与铝单板装饰柱交口，垂直方向又须一致；新 窗上下与陶土板交口， 陶土板宽度为固定规格且必须 保证横缝一致；各层装修不一致，新窗进出位置不能里 外照应；综合定位难。
（5） 墙体设计：考虑北京属寒冷地区，主楼为近似 长方形（八角形），最高78.4 m，体形系数S=F0/V0≈0.17< 0.3，依据《公共建筑节能设计标准》（GB 50189-2005）， 建 筑 外 墙 包 括 非 透 明 部 分 幕 墙 传 热 系 数 K ≤0.60 W/（m2·K）、建 筑 外 窗 北 侧K≤2.2 W/（m2·K），南 侧K≤ 2.5 W/（m2·K）。
洞口使用时，可通过加强中梃增大型材惯性矩，相应强 度提高。
（2） 隔声效果增强：腔内壁凹凸设计，利用声波漫 反射原理，消除因共振耦合产生的噪声。
（3） 保温性能好：利用等腔原理，减少冷热辐射及 对流造成的热量损失，提高了型材的保温性能。
（4） 结构连接可靠，安全度高：与单腔薄壁的断热 窗相比， 内外等腔设计边框与开启扇型材为双组角连 接。 组角部位连接紧密，受力均匀，开启扇受多次反复 开启角部不裂缝； 因边框隔热条两侧型材共同承受荷 载，连接可靠（图1、2）。
（5） 防水措施合理：铝合金窗安装位置居中于结构 洞口，洞口外侧窗台披水斜度3%，窗框四周与铝单板安 装缝隙用硅酮耐候胶密封。 为避免渗水，窗框开泄水孔， 防止外界水渗入，以保证窗户的密封与防护性能。
（6） 抗变形及位移能力良好： 一般窗洞口在外力 （自重、内应力及地震等）作用下会产生变形，传统的自 攻螺钉连接方式不能满足洞口变形要求，在拉力（或压 力）作用下会导致铝框变形，严重时还会影响窗的使用 功能。本方案在边框与钢附框间采用弹性连接，避免了 与钢附框的硬性连接（图3）。 3.2 门窗节能设计措施 3.2.1 立面朝向和隔声
２００９ 年第 ４ 期
班广生：大型公共建筑围护结构节能改造的几项关键技术
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（3） 陶土板幕墙转折点多。整体建筑呈八角形，拼 角多，安装精度要求高，对称控制难。
（4） 本工程为大型科研院所，室内环境要求高。 2.2 节能指标 2.2.1 建筑幕墙
保温性能K≤2.5 W/（m2·K），隔声性能Rw≥35 dB， 风压变形性能≥2 500 Pa，空气渗透性能固定部分q1≤ 0.05 m3/（m·h），雨水渗漏固定部分ΔP≥1 600 Pa。 2.2.2 建筑门窗
收 稿 日 期 ：200８－１２－２１ 作 者 简 介 ：班 广 生 （１９５７－），男 ，河 北 衡 水 人 ，北 京 金 易 格 幕 墙 装 饰 工 程
有 限 责 任 公 司 ，总 工 程 师 ，高 级 工 程 师 ，北 京 市 海 淀 区 阜 成 路５８号 新 洲商务大厦７０５室，１０００３６，ｅ－ｍａｉｌ： ｂａｎｇｕａｎｇｓｈｅｎｇ＠ｓｏｈｕ．ｎｅｔ。
保温性能： 南立面K≤2.5 W/（m2·K）， 北立面K≤ 2.2 W/（m2·K）； 隔声性能： 南立面Rw≥30 dB， 北立面 Rw≥35 dB；风压变形性能≥3 000 Pa；气密性能q1≤1.5 m3/m·h，q2≤4.5 m3/m·h，水密性能 ΔP≥250 Pa。
由于该建筑面临城市主干道， 建筑主体距离主干 道不到30 m，南北立面隔声指标分别考虑；南北立面窗 户保温性能也分别规定了相应的传热系数。 2.3 技术措施
密封胶条 内开窗扇 玻璃扣条
中空玻璃 外
窗边框 大胶条
外
边梃 ４５°连接 （双组角）
９０°
玻璃扣条
窗边框
内
（ａ）
内
内开窗扇
（ｂ） 图 ２ 窗整体三维图
（ａ ） 关 闭 ；（ｂ ） 开 启
弹性连接点
窗附框 铝框与钢附框间隙 ５ ｍｍ
铝合金边框
弹性连接点
小于等于 １５０ 间距 ３５０ 间距 ３５０ 小于等于 １５０
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｂｕｉｌｄｉｎｇ ｅｎｅｒｇｙ ｓａｖｉｎｇ； ｆｅｎｄｅｒ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ； ｅｘｔｅｒｎａｌ ｗａｌｌ ｐｒｅｓｅｒｖｅ ｈｅａｔ
中国建筑科学研究院主楼， 于20世纪90年代初建 成 ，地 下2层 ，地 上21层 ，22 层 为 设 备 层 ， 建 筑 总 高 78.40 m，框架结构，南北向为主立面，东西向设有走廊采光 窗；北立面为主出入口，大门紧邻北三环路；楼角部分 为45°斜面剪力墙外砌240 mm砖墙；南北立面竖向装饰 柱 为 空 心 水 泥 挂 件 ， 挂 件 从 3~21 层 ， 装 饰 柱 挂 耳 厚 240 mm， 嵌于主结构上下边梁间， 装饰柱凸出结构面650 mm；窗下墙为砖砌墙加100 mm厚水泥压顶；屋面南北 两侧设有宽2 700 mm的储藏室，东西两端为机房。 外立 面实体墙及装饰柱外贴瓷砖，少数瓷砖已脱落。南立面 设有部分空调窗机钢结构。