学习《公共建筑节能设计标准》(修订)(四)

　建筑节能设计要求：在冬季最大限度的利用自然能来取暖，多获得热量和减少热损耗；夏季最大限度减少得热并利用自然能降温、冷却，以达到节能目的。


　　透明幕墙对建筑耗能高低的影响主要有两个方面，一是透明幕墙的热工性能影响到冬季采暖，夏季空调室内外温差传热；另外就是幕墙的透明材料（如玻璃）受太阳辐射影响而造成的建筑室内的得热。冬季，通过透明幕墙进入室内的太阳辐射热有利于建筑的节能，因此减少透明幕墙的传热系数，抑制室温传热是降低透明幕墙热损耗的主要途径之一；夏季通过透明幕墙进入室内的太阳辐射热成为空调降温的主要负荷，因此，减少进入室内的太阳辐射热以及减少透明幕墙的温度传热都是降低空调能耗的途径。


　　在严寒和寒冷地区，采暖期室内外温差传热的热量损失占主导地位。因此，对幕墙的传热系数的要求高于南方地区。反之，在夏热冬暖和夏热冬冷地区，空调期太阳辐射得热所引起的负荷可能成了主要矛盾，因此，对幕墙的玻璃（或其他透明材料）的遮阳系数的要求高于北方地区。


　　下面举例说明根据建筑所处的气候区和窗墙比选择玻璃（或其他透明材料），使玻璃幕墙（透明幕墙和非透明幕墙）的传热系数和玻璃的遮阳系数符合《公共建筑节能设计标准》的要求。


　　例 1 一建筑长 30m、宽 10m、高 20m求体形系数。

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

　　例 2 求分格为1800×2100幕墙透光部分传热系数。

　　A． 单层玻璃幕墙 玻璃T= 10mm，铝框(普通型材)宽 60mm。

　　铝框部分面积 A_铝=2.1×1.8-2.04×1.74= 0.23m²
　　玻璃部分面积 A_玻=2.04×1.74= 3.55 m²
　　玻璃传热阻 R=δ/λ=0.01/0.76=0.013 (m²·K) / W
　　铝框传热阻 R=0.10
　　幕墙透光部分面积加权传热阻 R= ( R_玻A_玻+ R_铝A_铝 )/ ( A_玻+ A_铝 ) =（0.013×3.55+0.10×0.23）/（3.55+0.23）=0.0183(m²·K) / W
　　单层玻璃幕墙 玻璃T= 10mm，铝框(断热型材)宽 60mm。

　　铝框部分面积 A_铝=2.1×1.8-2.04×1.74= 0.23m²
　　玻璃部分面积 A_玻=2.04×1.74= 3.55 m²
　　玻璃传热阻 R=δ/λ=0.01/0.76=0.013 (m²·K) / W
　　铝框传热阻 R=0.15
　　幕墙透光部分面积加权传热阻 R= ( R_玻A_玻+ R_铝A_铝 )/ ( A_玻+ A_铝 ) =（0.013×3.55+0.15×0.23）/（3.55+0.23）=0.0213(m²·K) / W

　　B． 中空玻璃幕墙 6+9+6中空玻璃，铝框(普通型材)宽 60mm。

　　铝框部分面积 A_铝=2.1×1.8-2.04×1.74= 0.23m²
　　玻璃部分面积 A_玻=2.04×1.74= 3.55 m²
　　玻璃传热阻 R =δ/λ+ R _空+δ/λ=0.006/0.76+0.12+0.006/0.76=0.136(m²·K) / W
　　铝框传热阻 R=0.10
　　幕墙透光部分面积加权传热阻 R= ( R_玻A_玻+ R_铝A_铝 )/ ( A_玻+ A_铝 ) =（0.136×3.55+0.10×0.23）/（3.55+0.23）=0.134(m²·K) / W
　　中空玻璃幕墙 6+9+6中空玻璃，铝框(断热型材)宽 60mm。

　　铝框部分面积 A_铝=2.1×1.8-2.04×1.74= 0.23m²
　　玻璃部分面积 A_玻=2.04×1.74= 3.55 m²
　　玻璃部分传热阻 R =δ/λ+ R _A+δ/λ=0.006/0.76+0.12+0.006/0.76=0.136(m²·K) / W
　　铝框部分传热阻 R=0.15
　　幕墙透光部分面积加权传热阻 R= ( R_玻A_玻+ R_铝A_铝 )/ ( A_玻+ A_铝 ) =（0.136×3.55+0.15×0.23）/（3.55+0.23）=0.137(m²·K) / W

　　例3 求分格为1800×2100幕墙不透光部分传热系数(K≤1.0 W/(m²·K))。

　　A． 单层玻璃 T= 10mm，铝框(普通型材)宽 60mm，后加 35mm保温棉、 80mm封闭空气层。

　　普通型材单层玻璃幕墙传热阻 R= 0.0183(m²·K) / W
　　幕墙不透光部分传热阻
　　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
　　幕墙不透光部分传热系数 冬季 K=1/ R₀=1/1.048=0.954 W/(m²·K)
　　幕墙不透光部分传热阻
　　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
　　幕墙不透光部分传热系数 夏季 K=1/ R₀=1/1.028=0.963＜1.0W/(m²·K)

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