建筑幕墙节能设计计算及应用
玻璃幕墙节能计算书
玻璃幕墙节能计算书玻璃幕墙是一种利用玻璃作为建筑外墙面材料，具有保温、隔热、隔音、采光等功能的建筑外围结构。
由于玻璃具有高透光性和优良的隔热性能，可以降低建筑的能耗，因此玻璃幕墙在现代建筑中得到了广泛的应用。
本文将从玻璃幕墙的节能计算方法和相关节能措施等方面进行阐述。
一、玻璃幕墙节能计算方法玻璃幕墙的节能计算主要涉及到热传导、透光、日照控制等方面的计算。
1.热传导计算热传导是指热从高温区域向低温区域传递的过程。
玻璃幕墙的热传导主要通过玻璃和围护结构的热传导来完成。
计算热传导主要关注以下几个方面：（1）玻璃的热传导系数玻璃的热传导系数决定了热从一侧玻璃向另一侧玻璃传导的能力。
根据玻璃种类和厚度，可以查到相应的热传导系数，一般以W/m·K为单位。
（2）围护结构的热传导系数玻璃幕墙的围护结构一般为金属或混凝土材料，其热传导系数可以通过相关资料查到，单位也是W/m·K。
（3）各个构件的热阻通过计算每个构件的热阻，根据热传导原理可以得到整个玻璃幕墙的热传导情况。
2.透光计算透光性是指玻璃对室外太阳辐射的透过能力。
在玻璃幕墙的设计中，需要考虑到室内的采光需求和外界的光照条件，采取合适的透光率来平衡两者之间的关系。
透光率可以通过对玻璃材料及其组合的测试来确定。
通常以可见光透射率（TV）为指标进行计算，常见的值为0.3-0.8、根据建筑设计的具体需求，可以选择不同透光率的玻璃来满足需求。
3.日照计算日照控制是一项重要的节能措施，可以通过设计玻璃幕墙的构造和方位来实现。
日照计算主要有以下几个步骤：（1）确定建筑的朝向建筑的朝向直接影响到室内采光情况，南向的建筑能够获得更多的太阳辐射。
（2）计算太阳高度角和方位角根据地理位置和日期时间，可以计算出太阳的高度角和方位角。
（3）确定遮阳措施根据日照计算结果，可以确定需要采取的遮阳措施，如遮阳板、百叶窗、反射膜等。
（4）模拟光线传递通过光线传递的模拟软件进行模拟，得到室内的光照情况。
建筑幕墙设计中节能技术的应用
建筑幕墙设计中节能技术的应用【摘要】：随着社会科技的不断进步，以及建筑设计理念的不断提升，建筑越来越向环保节能的方向发展。
本文结合工程的设计实践，就建筑幕墙的节能设计技术应用进行探讨及分析。
【关键词】：建筑幕墙；节能；设计技术中图分类号：tu201.5文献标识码： a 文章编号：引言目前我国建设高潮持续不断，随着国家对节能减排的重视，合理资源利用、节约能源、绿色环保已成为建筑业发展的主流。
幕墙的能耗约占整个建筑能耗的40％左右，因此建筑幕墙的节能设计对整个建筑节能的成效至关重要。
一、建筑幕墙节能设计的必要性广义的幕墙可以包括由任何建筑材料构成的建筑物围护墙,狭义的幕墙专指现代化高层建筑的轻金属或玻璃围护墙。
我国尚处于社会主义初级阶段，同时还是一个建筑强国，每年新建房屋面积高达近20亿平方米，这一数据超过了所有发达国家的总和，而且还有逐年递增的趋势。
建设事业的迅猛发展自然令人欣喜，可随之而来的是大量的能耗，我国虽是资源大国，但由于人口众多和节能技术的匮乏，同时也成为资源消耗的大国，我国现有建筑近500亿平方米，其中节能建筑还不到1%，节能建筑的推广应用已经迫在眉睫。
目前我国的建筑中50%以上的能耗来源于空调制冷和采暖系统，而在空调采暖能耗中，大约20%-50%由外围护结构传热所消耗。
因此，建筑幕墙的节能对建筑节能的意义非常重大。
二、建筑幕墙节能设计原则建筑幕墙的节能设计并不是固定的模式，而是应因地制宜，节能设计应满足建筑周边的自然环境，如光线，温度，风压，气候状况等自然条件，通过有效的系统技术和产品对室内环境起到适应和调整的过程。
这个过程需要综合需要处理多种关系，如隔热和保温，采光和遮阳，通风和热交换的关系，气密性，水密性和传热，隔声的关系等等，所以说建筑的节能不仅仅是应用材料的节能，更是根据建筑环境的节能。
总的来说，建筑幕墙的节能设计需要建筑师、幕墙设计师、室内设计师、暖通工程师等各方相互协调工作，尽量达到一个合理的统一。
论玻璃幕墙的节能及其计算
论玻璃幕墙的节能及其计算发表时间：2016-10-14T11:21:59.853Z 来源：《低碳地产》2016年第7期作者：宋卫华[导读] 众所周知，房屋室内与室外能量交替最大、最频繁，能量阻隔最薄弱的部分便是我们建筑外门窗、玻璃幕墙。
【摘要】当今世界，能源消耗量太高，可再生资源日益减少，建筑物的形状及材料也日新月异。
人们对建筑透明度及美观度要求的不断提高，使得玻璃幕墙及窗户的应用在建筑业快速发展，理所当然，玻璃幕墙及窗户美观之余带来的能源大量损耗问题也就成了一个迫在眉睫的难题。
在此，我着重阐述玻璃幕墙节能原理以及玻璃幕墙节能计算方面的一些观点，给幕墙设计师在玻璃幕墙及窗户设计时作一定参考。
【关键词】透明幕墙；建筑物节能；传热系数；遮阳系数一、引言众所周知，房屋室内与室外能量交替最大、最频繁，能量阻隔最薄弱的部分便是我们建筑外门窗、玻璃幕墙。
于是，玻璃幕墙毫无疑问便成为建筑外围护结构保温隔热性能最重要的部位。
查阅相关节能资料所得，日常通过门窗传热所损失能源消耗约占建筑能耗的百分之二十八左右，通过门窗空气渗透能源消耗约占建筑能耗的百分之二十七左右，两者总计占建筑能耗的百分之五十以上。
由此可见，门窗和幕墙的节能是建筑节能的重点，是关键所在。
现代建筑物的设计时，因为建筑师对建筑透明度和美观性的要求不断提高，使得建筑美观和节能的矛盾也就越来越大。
由此看来，我们作为建筑幕墙的设计人员，必须尽快从多方面着手，尽快地解决玻璃幕墙及窗的节能问题，使得美观与节能共存。
二、玻璃幕墙节以及门窗的节能设计原理（1）热能传递基本方式关于热量的传递，我们总结出来共有三种最基本方式：热传导、热对流、热辐射：传导：即使物体各个部分不发生相对的位移，物体的内部或者相互接触的物体表面之间的分子或者原子等一些微观粒子的热运动而产生的热能传递现象。
对流：也是热量传递现象的一种，它是由流体的宏观运动使温度不同的流体相对位移而产生的。
辐射：由于某些不确定因素的激发使得物体向外发射辐射能的现象。
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。
建筑节能计算方法及案例(共32P)
《建筑节能设计计算文件编制要求》及使用实例目录1．建筑设计节能计算文件要求1（建筑专业）2．建筑设计节能计算文件要求2(电气专业）3．建筑设计节能计算文件要求3（暖通专业）4．附表1~45．《某工程建筑节能计算报告书》6．《某商业楼建筑节能计算审查表及报告书》建筑设计节能计算文件要求（建筑节能计算文件）◇◇◇◇◇◇◇（项目名称）〓〓〓〓〓（归档号）建筑专业主持人：（设计总负责人）审定人：校审人：计算人：〓〓〓〓〓（设计单位名称）〓〓年〓月〓日注：1、审定人和计算人不能为同一人2、封面应盖设计单位出图章及节能章（居住建筑）目录一、体形系数计算书（页）二、各朝向窗墙比计算书（页）三、设计建筑屋顶和外墙保温做法表（表A-1）（页）四、总体热工性能直接判定表（表A-2）（页）注：1、如屋顶和外墙保温采用非推荐做法，在二、三项之间应增加围护结构热工计算书2、当设计建筑物外窗窗墙比大于《居住建筑节能设计标准》（DBJ11-602-2006）表5.3.1-1的规定值，或外窗的传热系数大于表5.2.2的限值时，应以‘参照建筑对比法计算表’（表A-3）取代‘总体热工性能直接判定表’（表A-2）。
3、体形系数和各朝向窗墙比计算应有计算过程。
公共建筑（甲类）目录一、体形系数计算书（页）二、各朝向窗（包括透明幕墙）窗墙比和总窗墙比计算书（页）三、屋顶透明部分面积计算书（页）四、甲类建筑热工性能判断表（附录D-1）（页）五、设计建筑围护结构做法表（附录D-4）（页）注：1、如屋顶和外墙保温采用非推荐做法，在三、四项之间应增加围护结构热工计算书。
2、体形系数和各朝向窗墙比、屋顶透明部分面积比计算应有计算过程。
公共建筑（乙类）目录一、体形系数计算书（页）二、各朝向窗（包括透明幕墙）窗墙比计算书（页）三、屋顶透明部分面积计算书（页）四、乙类建筑热工性能判断表（附录D-2）（页）五、设计建筑围护结构做法表（附录D-4）（页）注：1、如屋顶和外墙保温采用非推荐做法，在三、四项之间应增加围护结构热工计算书。
现代建筑中幕墙节能设计
浅析现代建筑中的幕墙节能设计摘要：随着社会经济的快速发展，玻璃幕墙在高层建筑中的风靡程度有增无减，几乎是世界各大城市高层建筑立面的一致选择。
玻璃幕墙的能耗可以占到整个建筑能耗的50%左右,可见玻璃幕墙节能在我国公共建筑的节能中有极其重要的作用和地位。
本文简要论述了现代建筑中的幕墙节能设计。
关键词：现代建筑；玻璃幕墙；节能设计中图分类号：te08 文献标识码： a 文章编号：一、现代建筑幕墙节能设计的要求建筑物的能耗绝大部分用于供冷、通风、照明、采暖，因而节能建筑幕墙的设计要具备节能、自然通风、采光、防止污染、屏蔽噪声等功能。
节能幕墙的自然采光：自然采光与人工照明系统相比更有利于人们健康工作，它能够改变光线的视觉、颜色、强度。
据相关统计资料显示，建筑照明所需能耗比重占总能耗的40%-50%，并且在需供冷的季节而产生废热所增加的冷负荷能耗比重占总能耗的30%-50%。
因此，建筑幕墙有效地采光和合理地设计能够明显的降低建筑照明能耗。
在建筑幕墙的设计中可以通过下面几种方式，提高幕墙的采光性能：①采用先进的玻璃材料；②合理设计幕墙采光面积；③选用先进的窗格系统或者采用可调节遮阳。
节能幕墙的自然通风：良好的通风可以消除微生物污染源，为人们提供大量的新鲜空气，提高室内的空气质量。
幕墙作为建筑外围护体系，通风必须设置在没有污染源的地方，并充分考虑新风口的大小是否能够满足新风量的要求。
由于自然通风的基本动力是热压与风压，可以通过热通道幕墙、合理设置开启扇等方式来提升幕墙的通风性能。
二、现代建筑幕墙节能设计的原则节能建筑幕墙对建筑周边的气候状况、温度、光线、风压等自然环境充分了解的前提下，综合考虑建筑的室内功能、高度、朝向等各方面的因素，妥善处理建筑幕墙的气密性与隔声、传热，热交换与通风，遮阳与采光，得热与隔热之间的关系，采取有效地产品技术对室内环境进行调整和适应。
因此，节能幕墙设计需要遵循以下三个原则(1)科学性原则：充分考虑建筑性能、功能等多方面因素，合理选择建筑幕墙的材料、型式、构造、窗墙面积；(2)经济性原则：建筑幕墙只是建筑节能和建筑围护体系的一部分，建筑节能需要全面考虑，只有达到经济和节能的有机结合，才能体现出建筑节能的价值；(3)适用性原则：全面掌握建筑和环境因的具体情况，以地方要求和国家规定为标准，严格贯彻落实国家的节能政策，妥善处理建筑高舒适度与低能耗间的关系。
幕墙节能计算与应用实例
除严寒地 区未对 Ｓ 做 明确量化 控制 以外 ， ｃ 其它 三 类地区均对 门窗的遮 阳系数有 明确 要求 。对 于寒 冷地 区而 言外遮 阳可 以不做重点考虑 ，因为 中空玻
王宝 ，深 圳中航幕 墙工程有 限公 司 地址 ：深 圳市宝安 区龙华东环 二路
差是 １ 。Ｋ 时，每 平方米面积 门窗上所流失 的能量 值 ，其定义是 ：
＝ Ｏ ｌ（ ｏ ） ｉ Ｔ一 室 内温度
… …
室外温 度
…
—
１小时 内通过 ｉ 由室外传入室 内的热量 ｍ ２３ 阳系数 －遮 遮 阳系 数 ，它是 玻璃 的太 阳 能总透 过 率 与 ３ ｍ无色透 明玻璃 太 阳能总透过 率的 比值 ， ａ ｒ 即玻璃
２１ ０ １年 １月 第 ８卷 第 １期
深圳 土 木与 建 笥
幕墙 节能计 算 与应用 实例
王宝 闭思廉
（ 深圳 中航幕 墙 工程 有 限 公 司 ）
【 要ｌ本文对幕墙 节能设计参数进行 分析 ，论 述如 何通过 节能计 算使 玻璃幕墙损 失的能耗 达到 最小，达 摘
到最大的 节约能 源和保 护环境 的战略 目标。 【 关键 词ｌ窗墙 比 传 热 系数 遮 阳系数 热工分析 节能计算
除玻璃为热传导 的主要 部件 外 ，构成 幕墙 门窗 系 统 的另外 一个 构件 … 铝合 金 型材 对 能量 的传 导 也起到一定 的影响作用 ，铝合 金型材 的框边 与玻 璃
面积 的比例达 到 ８ ％一１ ％，并且铝合金 的热传 导 ８ 能力 是 玻璃 的上 百倍 ，传 热 系 数达 到 ２３ ／ ０Ｗ （ ｍ ・ Ｋ），普通 的铝合金框架将 形成 热桥产生能
建筑节能计算方法及案例
建筑节能计算方法及案例建筑节能是当前建筑行业发展的重要方向之一、通过采取节能措施，可以减少建筑能耗，降低对环境的影响，提高建筑的可持续性。
本文将介绍建筑节能的计算方法，并结合实际案例加以说明。
一、建筑节能计算方法1.建筑能耗计算方法建筑能耗是指建筑内各种能源的消耗量，常用的计算方法包括建筑模拟和能耗评估。
建筑模拟是利用计算机模拟软件对建筑的能耗进行模拟计算，包括建筑的热负荷计算和热环境模拟等。
能耗评估是通过对建筑设计方案的评估，通过分析建筑的能耗指标，为建筑的设计和改进提供参考。
2.建筑节能评估方法建筑节能评估是对建筑节能措施的效果进行评估，常用的方法包括静态评估和动态评估。
静态评估是通过计算建筑的能耗指标来评估建筑节能效果，如建筑能耗强度、节能潜力等。
动态评估是通过对建筑运行数据的监测和分析，来评估建筑节能效果，如建筑能源管理系统、能耗监测系统等。
二、建筑节能案例1.热负荷计算案例栋办公楼的热负荷计算结果显示，在正常运行情况下，建筑的总热负荷为1000千瓦。
通过对建筑的外墙、屋顶和门窗进行隔热处理，降低了传热系数，减少了热量的传递，重新计算热负荷后，热负荷减少到800千瓦，节能效果显著。
2.能源管理系统案例工业园区引入了能源管理系统，通过对建筑的能耗进行实时监测和分析，发现工厂建筑的能耗较高，通过设置节能措施，如更换高效照明设备、加强建筑隔热等，实施节能改造后，建筑的能耗减少了30%，为工厂节约了大量的能源成本。
3.冷热源系统优化案例酒店为了降低冷热源系统的能耗，采用了冷热源系统优化技术，通过合理设置冷热源系统的运行参数，减少能耗。
通过模拟计算和实际监测，发现优化后的冷热源系统的能耗比原来的系统平均降低了20%。
4.建筑透明热传递系数计算案例建筑设计部分外墙为大面积玻璃幕墙，为了减少热量的传递，需要计算建筑的透明热传递系数。
通过对玻璃幕墙的材料和结构参数进行分析和计算，得出建筑的透明热传递系数，为建筑的节能设计提供了依据。
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提要：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
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。
1 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。
例如某工程位于大同市，建筑的气候分区为：严寒地区B区。
2 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。
如严寒地区B区围护结构的热工性能应分别符合下表规定
严寒地区B区围护结构传热系数限值
2.1 确定建筑物各朝向窗墙比
北：0.45 东：0.45 西：0.45 南：0.45
计算过程如下：
体形系数的计算：S=建筑物外表面积／建筑物体积
2.2 确定建筑物的体形系数
a 建筑物体积：
b 建筑物外表面积：
c 体型系数：32955/352887.6=0.1
2.3 建筑物的热工性能最低要求
依据规范《公共建筑节能设计标准》中的规定确定建筑物的外围护结构的传热系数K应≤2.
1 KW/(m2·K)，方可满足规范要求。
3 选取具体分格计算
该计算采用加权平均计算，幕墙框的计算应用计算机有限元模拟传热分析，所用软件为美国劳伦斯伯克利国家实验室开发的Therm5.2.
标准板块分格见图示意
幕墙按近似矩形计算，在每层透明部分中，1150 mm×4040 mm板块占大部分，故选此板块作为典型板块，该板块横梁宽70 mm，立柱宽70 mm。
根据ISO15099得到以下公式:
Ut＝(∑UfAf+∑UgAg)/ At
Ut—板块传热系数,W/(m2⋅K)
Uf—框的传热系数,W/(m2⋅K)
Ug—玻璃中心的传热系数,W/(m2⋅K)
Af—框的面积,m2
Ag—玻璃中心的面积,m2
At—板块的面积, m2
3.1 面积计算
Ag=4.646-0.2828-0.3024=4.061m2
Af1=4040×1×70/1000000=0.2828m2
Af2=(1150-70)×4×70/1000000=0.3024 m2
At = 1150×4040/1000000=4.646m2
3.2 材料热工参数
1、玻璃: TP6(双银Low-E)+12(氩气)+6中空玻璃
K值：1.398W/(m2·K);遮阳系数Sc=0.458;太阳光透射比τv=0.398
2、幕墙框
通过在Therm5.2中建立模型，计算得
幕墙立柱的K值:5.54 W/(m2·K)
幕墙横框的K值:7.14 W/(m2·K)
3.3 幕墙传热系数校核
=（4.061×1.398+0.2828×5.54+0.3024×7.14）/4.646
=2.024 W/m2.K
显然满足规范的要求（2.1 W/m2.K）；因此该幕墙设计满足规范节能设计的要求。
普通240mm砖墙，经计算其传热系数K值约为2.7w/m2.K,中空透明玻璃6mm+12A+6mm其传热系数K值约为3.2w/m2.K, 中空Low-e玻璃6mm+12A+6mm其传热系数K值约为2.0w/m2.K，普通非隔热明框幕墙，采用中空透明玻璃6mm+12A+6mm其传热系数K值约为3.3w/m2.K左右, 隔热明框幕墙，采用中空透明玻璃6mm+12A+6mm其传热系数K值约为3.0w/m2.K左右,若采用中空Low-e玻璃6mm+12A+6mm，其传热系数K值约为2.3w/m2.K。
由此可见，采用隔热幕墙系统节能效果非常明显，值得推广。
参考文献
[1] GB50176-93《民用建筑热工设计规范》
[2] GB50189-2005《公共建筑节能设计标准》
[3] JGJ 113-2003《建筑玻璃应用技术规程》
[4] ISO 10077-1:2000-07;Thermal performance of windows, doors and shutters. Calculation of thermal tra nsmittance. Part 1: Simplified method.
[5] ISO 15099:2003; Thermal performance of window, doors and shading devices-Detailed calculations.。