玻璃幕墙热工性能及节能研究
建筑幕墙节能设计计算及应用
建筑幕墙节能设计计算及应用摘要：随着节能时代的到来，建筑幕墙作为建筑的外围护结构，其热工性能要求越来越高。
本文针对具体项目介绍在实际工程中幕墙热工计算的设计应用。
关键词：建筑幕墙；热工性能；幕墙设计Abstract: With the advent of energy-saving times, building walls as the periphery structure of the building, its thermal performance have become increasingly demanding. This paper aimed at the specific project of the curtain wall thermal calculation in practical engineering design applications.Key words: building walls; thermal performance; curtain wall design前言现代建筑大量采用玻璃幕墙，由于幕墙采光部位只有一层玻璃（或中空玻璃）和龙骨隔绝室内外，幕墙建筑往往成为能耗大户。
随着当前建筑对节能环保性能要求的提高，玻璃幕墙做为建筑物的外围护结构其热工性能也有了更高的要求。
因此如何分析计算幕墙的热工性能成在幕墙系统设计中必须要考虑的问题。
幕墙的热工性能以其传热系数K值来衡量，K值越低幕墙的保温性能越好。
下面针对一项具体工程项目介绍幕墙热工性能K值的计算过程及方法。
一、确定建筑物气候分区首先我们需要了解项目概况，建筑物所处地理位置，当地的气候条件如何，建筑物的朝向及用途。
根据建筑物所在地依据规范《公共建筑节能设计标准》确定其气候分区，如果表格里面没有工程所在的城市，请参照临近城市取用。
二、确定建筑物的热工性能最低要求。
根据建筑所处城市的建筑气候分区，围护结构的热工性能应分别符合规范中的具体规定。
玻璃幕墙节能的全过程控制初探
玻璃幕墙节能的全过程控制初探玻璃幕墙以其采光面积大、自重轻、造型多变、美观大方、光影效果好等诸多的优点,而被广泛用于建筑外墙装饰中。
然而玻璃幕墙传热系数大等缺点带来了高能耗的影响, 因此,处理好玻璃幕墙的节能问题对建筑节能作用影响很大。
在进入低碳时代的今天，做好玻璃幕墙的节能工作是幕墙行业的一个重大的课题。
玻璃幕墙的采用要本着服务于建筑整体，服从于法规规范，满足使用要求，实现建筑节能的各项性能指标。
而要实现上述目标，就要求参建各方在使用幕墙的问题上，从确定方案起，到设计、施工直至工程验收止，全过程都要提高节能意识，全过程控制节能指标，做到确定方案合理、设计措施节能、施工做法符合要求，工程验收严格，才能保证幕墙真正节能。
玻璃幕墙节能的全过程控制，具体控制内容如下：一、方案（初步）设计阶段是确定建筑外形及其主要构造的第一阶段，一幢建筑是否采用玻璃幕墙、采用多大面积的幕墙，都要在这个阶段确定，所以在这个阶段要明确控制玻璃幕墙的具体作法，掌握玻璃幕墙设计的如下原则：1、科学性：需要综合、全面权衡各因素，充分考虑其功能、性能等诸多方面，合理选型（幕墙的型式和窗墙面积比）、选材和构造。
2、适用性：结合环境因素与项目的具体情况，参照标准规定与地方要求，认真落实国家有关节能政策，同时要处理好建筑低能耗与高舒适度的关系。
3、经济性：建筑幕墙只是建筑围护结构的一部分，只是建筑节能的一个方面，节能的考虑需全盘考虑，只有达到节能与经济的统一才能体现节能的作用与价值。
总之，在方案（初步）设计阶段如果确定采用玻璃幕墙，就要从节能的角度进行节能设计的计算：通过事前节能评测，对该设计采用玻璃幕墙后的建筑节能设计作出综合评价，以确认采用玻璃幕墙后建筑节能设计符合规范规定。
二、施工图（二次专业）设计阶段：在这个阶段，是确保玻璃幕墙达到预计节能标准的重要阶段。
目前在建筑设计单位对玻璃幕墙的设计主要是确定其外形尺寸、颜色及各项性能指标，而具体的玻璃幕墙施工图是由具有专业设计资质的玻璃幕墙设计单位来完成。
玻璃幕墙的节能技术
的青 睐 。
连续 的隔热 区域 ， 用 隔热 条 将 铝 合 金 型材 分 隔 成 利
两 个部 分 。隔热 条选 用 材料 为 聚 酰胺 尼 龙 ６ ， ６ 其传 热系数 为 ０ ３ ｗ／ｍ Ｋ） 远 小 于 铝合 金 的传 热 系 ． （ ・ ， 数 ２ ０ｗ／ｍ Ｋ） 而 力学 性 能指标 与铝合 金相 当。 １ （ ・ ，
玻璃。
１ 在 选 材 上 如 何 提 高 玻 璃 幕 墙 的 热 工 性 能
文 中主要 从玻 璃幕 墙 的框 料 和玻 璃 的材料 加 以
１２ １ 太 阳能 热反 射玻 璃 ．．
太 阳能 热反 射玻 璃 又称 阳光 控制玻 璃 。其最 大 特 点是 利用 镀 膜能 透过 可见 光 而把起 加 热作用 的远
Ｄ ＯＮ Ｇ ｎ Ｙｏ ｇ
（ ｈｎ ｉ ｈ Ｉ ｔ ｎ ｔ ｎ ｌ ｎ ｉｅｒ ｇＣ ， ｔ ， ｅ ｇ ｕ２ ３ １ ， ｈ ａ Ｃ ｉ Ｔｒ ｍｐ ｎｅ ａｉ ａ Ｅ ｇ ｅ ｎ ｏ Ｌ ｄ Ｂ ｎ ｂ ３ ０ ８ Ｃ ｉ ） ａ ｕ ｒ ｏ ｎ ｉ ｎ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｈ ｒ ｌｐｏ ｅｔ ｆｇａｓｃ ｒａｎｗａｌ ｓｅ ｔｒ ｒｅ ｃｏｕ ｅｓｒｃｕｅｏ ｈ ｕｌｉｇｄｒｃｌ ｆｅｔ ｕｌ— ｓｒ ｃ ： ｅｔ ｅｍａ ｒｐ ｒｙｏ ｌｓ ｕｔｉ ｌａ ｘ ｅｉ ｎ ｌｓｒ ｔｕ ｔｒ ｆｔ ｅｂ ｉ ｎ ｉ ｔ ａｆｃｓｂ ｉ ｏ ｄ ｅ ｙ ｄ
框 要大 的多 ， 以更 重 要 的 是 玻 璃材 料 的选用 。 目 所
璃幕墙应 采 取 的节 能 技 术 加 以分 析 ， 出从 选 材 和 提
构造这 ２个 方面进 行 解决 。
建筑玻璃幕墙的节能技术探讨
建筑玻璃幕墙的节能技术探讨作者：曾连杰来源：《中国新技术新产品》2013年第18期摘要：本文首先阐述了玻璃幕墙的节能原理，然后分析了建筑工程设计中的玻璃幕墙节能技术，具体探讨了幕墙节能设计要注意的问题、玻璃幕墙遮阳体系方面的设计还有玻璃幕墙节点方面的设计。
最后分析了建筑工程施工中的玻璃幕墙节能技术，对幕墙施工中的节能控制要点和幕墙节能质量验收主控项目进行探讨。
关键词：建筑施工；玻璃幕墙技术；节能技术中图分类号：TU71 文献标识码：A近年来，我国的经济得到了快速发展，与此同时，我国的建筑行业也得到的很大的发展。
现在的建筑行业的的目标也发生了很大的转变，越来越重视环保、节能、绿色和使用可再生能源。
所以，现在的建筑行业在使用建筑材料方面也是在逐渐注重节能，基于此，玻璃幕墙就得到了广泛的应用。
在进行建筑施工的时候使用玻璃幕墙不但可以节能，也是一项可持续发展的技术。
玻璃幕墙技术是建筑设计和施工的关键技术，使用玻璃幕墙可以更好的促进现代建筑行业的发展。
1 玻璃幕墙的节能原理在进行建筑施工的时候是使用玻璃幕墙已经成为了现代建筑行业的一项发展趋势，人们在建筑施工的时候使用玻璃幕墙主要是因为它的节能功能。
玻璃是一种透明的材料，它可以使热能进行传递，主要是通过对流、辐射和传导来进行。
在玻璃进行传热的时候，除了这三种方式，还可以通过太阳光的直接透过来完成。
人们为了更好的对玻璃传递能量的过程进行更好的评估，可以通过单位面积、单位温差和单位时间内的传递焦耳数来确定。
焦耳数越大就证明玻璃的能耗损失越多，对节能是特别的不利的。
为了更好的测试玻璃幕墙的节能效果，还可以通过遮蔽系数来进行研究，在同样的条件下，将玻璃组件和透明的玻璃放置在太阳光下，让太阳辐射能量通过得到辐射能量的比值来确定遮蔽系数，遮蔽系数越小，说明节能的效果更好。
太阳光在经过玻璃照射到房间的时候，一部分太能能是直接通过的，另一部分会被玻璃幕墙吸收然后转化为热能，这部分热能会直接进入到房间内。
典型建筑门窗的热工性能参数(参考)
6.3 典型建筑门窗、幕墙的热工性能参数★★来源：全国民用建筑工程设计技术措施——节能专篇/建筑
6.3.1 典型玻璃的光学、热工性能参数见表6.3.1
6.3.2 典型外窗、玻璃幕墙的遮阳系数可根据表6.3.1，采用下式计算
f g
f f
g
g
w A
A A
SC
A
SC
SC
+•
+
•
=（6.3.2）
式中SC w——窗的遮阳系数；
SC g——玻璃或玻璃系统的遮阳系数；
SC f——框的遮阳系数，不隔热的金属型材可近似取0.15，其他可取0；
A g——窗玻璃面积（m2）；
A f——窗框的投射面积(m2)；
6.3.3 采用典型玻璃、配合不同窗框，在典型窗框面积比的情况下，整窗的传热系数见表 6.3.3-1和表6.3.3-2。
表6.3.3-1 典型玻璃配合不同窗框的整窗传热系数
以上部分数据为摘自书中。
以下数据为根据书中资料推导。
书中只给出了典型窗的传热系数。
根据（6.3.2）公式，计算出窗户的遮阳系数。
计算过程如下，
取窗面积为1平方米。
然后根据各自占的比例，按公式进行计例。
例如，普通窗的SC
查玻璃的遮阳系数为sc=1.0
由窗的遮阳系数为
SC(窗)=(0.15*0.15+1*0.85)/1=0.8725
隔热金属型材（大多指铝合金型材）多腔密封（指开启扇完全关闭后与窗框形成2个以上空腔的密封方式，最常见是2腔、3腔）
具体各个类典型门窗计算结果见EXCEL附表。
玻璃幕墙节能计算书
XXXXXXXXXX 外装饰结构热工性能设计计算书设计：校对：审核：批准：XXXXXXX工程有限公司二〇一一年四月七日目录1 计算引用的规范、标准及资料 (1)2 计算中采用的部分条件参数及规定 (1)2.1 计算所采纳的部分参数： (1)2.2 规范GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》的部分规定： (2)3 玻璃幕墙（门窗）结构基本参数 (5)3.1 地区参数： (5)3.2 建筑参数： (5)3.3 环境参数： (5)3.4 单元参数： (5)3.5 框传热系数相关参数： (6)4 玻璃的传热系数U值的计算 (6)4.1 计算基础及依据： (6)4.2 室外表面换热系数: (7)4.3 室内表面换热系数: (7)4.4 多层玻璃系统材料的固体热阻： (8)4.5 多层玻璃系统内部气体间层的热阻： (8)5 玻璃幕墙（门窗）框的传热系数U值的计算 (10)5.1 框的传热系数U f： (10)5.2 幕墙框与玻璃结合处的线传热系数ψ (13)6 玻璃幕墙（门窗）整体的传热系数U值 (14)7 太阳光透射比及遮阳系数计算 (15)7.1 太阳光总透射比g t： (15)7.2 玻璃幕墙（门窗）计算单元的遮阳系数： (16)7.3 幕墙（门窗）计算单元可见光透射比计算： (16)8 结露计算 (17)8.1 水表面的饱和水蒸气压计算： (17)8.2 在空气相对湿度f下，空气的水蒸气压计算： (17)8.3 空气的结露点温度计算： (17)8.4 玻璃幕墙或门窗玻璃内表面的计算温度： (17)8.5 结露性能评价 (18)建筑门窗玻璃幕墙热工设计计算书1 计算引用的规范、标准及资料《建筑幕墙》 GB/T21086-2007 《民用建筑热工设计规范》 GB50176-93《公共建筑节能设计标准》 GB50189-2005《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》 JGJ26-95《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》 JGJ134-2001《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》 JGJ75-20031《居住建筑节能设计标准意见稿》 [建标2006-46号] 《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》 JGJ/T151-2008 《建筑玻璃应用技术规程》 JGJ113-2003《玻璃幕墙光学性能》 GB/T18091-2000 《建筑玻璃可见光、透射比等以及有关窗玻璃参数的测定》GB/T2680-942 计算中采用的部分条件参数及规定2.1计算所采纳的部分参数：按《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T151-2008采用(1)冬季标准计算条件应为：室内空气温度：Tin=20℃；室外空气温度：Tout=-20℃；室内对流换热系数：hc,in=3.6W/(m2·K)；室外对流换热系数：hc,out=16W/(m2·K)；室内平均辐射温度：Trm,in =Tin室外平均辐射温度：Trm,out =Tout太阳辐射照度：Is=300W/m2；(2)夏季标准计算条件应为：室内空气温度：Tin=25℃；室外空气温度：Tout=30℃；室内对流换热系数：hc,in=2.5W/(m2·K)；室外对流换热系数：hc,out=16W/(m2·K)；室内平均辐射温度：Trm,in =Tin室外平均辐射温度：Trm,out =Tout太阳辐射照度：Is=500W/m2；(3)计算传热系数应采用冬季标准计算条件，并取Is=0W/m2；(4)计算遮阳系数、太阳光总透射比应采用夏季标准计算条件；(5)结露性能计算的标准边界条件应为：室内环境温度：20℃； 室内环境湿度：30%，60%；室外环境温度：0℃，-10℃，-20℃(6)框的太阳光总透射比g f 应采用下列边界条件： q in =α·I sα：框表面太阳辐射吸收系数； I s ：太阳辐射照度(W/m 2)；q in ：框吸收的太阳辐射热(W/m 2)；2.2 规范GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》的部分规定：(1)结构所在的建筑气候分区应该按下面表格取用。
建筑幕墙门窗玻璃光学热工性能检测技术
建筑幕墙门窗玻璃光学热工性能检测技术摘要：在建筑工程中玻璃材料通过对幕墙的应用，能够在一定程度上节约能源，但是在对幕墙加以应用的过程中，其玻璃光学热工性能仍然是需要引起重视的地方，如果建筑幕墙门窗玻璃的光学热工性能不佳，那么仍然会造成能源的浪费。
所以在本文的研究中，首先就目前的物理性能以及相关的检测技术进行了总结，然后再提出了建筑幕墙玻璃光学性能以及热工性能的检测技术，以期能够进一步改善建筑幕墙玻璃的光学热工性能，从而更加有利于节能。
关键词：建筑；玻璃幕墙；光学性能；热工性能前言玻璃是玻璃幕墙以及建筑外窗的主要材料，在建筑工程中之所以要对于玻璃加以应用，其主要的目的就在于节能，而玻璃的光学热工性能对于建筑节能有着非常显著的影响。
建筑的玻璃幕墙以及外窗主要是通过玻璃传热消耗热能量的，所以对于玻璃的光学热工性能加以改善对于控制建筑节能有着非常重要的意义。
而要改善玻璃的光学热工性能，首先就需要对于玻璃的光学热工性能进行检测，通过检测发现其存在的不足，然后再采取措施对其进行改善，因此对于建筑幕墙门窗玻璃的光学热工性能检测技术进行研究有着非常重要的意义。
1 玻璃的基本热工性能参数1.1 可见光透射比在自然环境中，最大的热能来源就是太阳辐射能，而太阳辐射能中有三分之二都是热辐射能，可见光的能量只占到了太阳辐射能的三分之一。
在室外环境中，大部分的热辐射能都是被物体所吸收，而在室内环境中，大部分的热辐射能都是被人体所吸收的，因此成为了室内的主要热源。
而室内热能的传递又会受到玻璃的可见光透射比的影响，所谓的可见光透射比，就是指的太阳辐射在经过玻璃材料的时候每平方米玻璃的总热功率。
1.2 遮阳系数遮阳系数也是玻璃的一个基本热工性能参数，所谓的遮阳系数，就是指的太阳辐射能透过玻璃的量与透过相同面积透明玻璃的量的比值，该参数所考察的主要是玻璃的反射能力，当前在对于建筑进行设计的过程中，往往都需要对于这一个参数加以考虑。
既有幕墙热工性能研究
板块 的热工分 析 ，计算 单元板 块一般选 择较 为典 型 的板块 进行 ，对称轴处按边缘绝热处理 ．如图 １ 示。 所
绿 色建筑 ５ ３
２ ０１ ２年 第 ４期
建 筑 节 能 Ｉ ｎ ｒｙ ａ ｉ ｕｄｎ ｅｇ Ｓ ｖ ｇｉＢ ｉｉ Ｅ ｎ ｎ ｌ ｇ
试验 中失 败的部分 ，尤其是组 合件及玻璃 等易碎 物质的 失
韩 震 雄 （ 上海建科检验有限公司，上海 ２ １０ ） ０ ８ １
摘要 ：截止２ １ 年底，上海市既有建筑幕墙有４ ｋ ００ ０ ｍ ，总建筑面积约１０ ０ ０ 万ｍ 。既有建筑幕墙在安全使用方面存在 “ 先天不足”、 “ 性能退化”两个缺
陷，同时既有建筑幕墙在节 能性 能方 面也存在 热工性能不佳，能耗偏大等 问题 。着重介绍 了既有建 筑幕墙的热工分析技术，特别是美标Ａ ＭＡ ５ １ －８ １ Ａ ０ ． ９ ￣ 欧标 ５ ｃ Ｔ Ｐ ｒ８２ ０ ｅ ｔ ｎ１ 标准对幕墙的热循环 检测方 法。 ＷＣ ａｔ ： ５ｓ ｃｉ ８ ０ ｏ
能 ５ ％ 的设计标 准 ，直辖市及有 条件 的地 区要率先实施节 ０ 能 ６ ％ 的标准 。”玻璃幕墙 ，作 为建 筑物内外可直接交互 ５
的 物 理 界 面 这 一 部 分 ，是 影 响 室 内热 环 境 质 量 和 建 筑 能 耗
２ 既有幕墙 热工性 能评估技术
影 响 幕 墙 门 窗 等 外 围 护 结 构 的 热 工 的 因 素 主 要 是 对
关键词 ：既有幕墙；热工性能；热循环检测 中图分类号 ：Ｔ ２ ７ Ｕ ２ 文献标 识码 ：Ｂ
文章编号 ：１ ７ —１ Ｘ （０ ２ ４５ —３ ６ ４８ ４ ２ １ ）０ － ３０
玻璃幕墙 行业标准首见于 １ ９ ９ ６年 ．并于 ２ ０ ０ ３年完成