玻璃幕墻與 建筑節(jié)能

　　我國新建建筑中高耗能建筑單位建筑面積采暖能耗為發(fā)達國家新建建筑的3倍以上。2002年全國空調(diào)高峰負荷已達到4500kwh，相當于2.5個三峽電站建成后的滿負荷出力。這種只考慮眼前短期利益，放肆浪費能源的行為普遍存在。按照目前建筑能耗水平發(fā)展，到2020年，我國建筑能耗將達到10.89億tce（噸標準煤），超過2000年的3倍；空調(diào)高峰負荷將相當于10個三峽電站滿負荷出力。問題相當嚴重，情況十分緊迫，建筑節(jié)能已是國家的重大戰(zhàn)略問題，如果國家從現(xiàn)在起就下定決心抓緊建筑節(jié)能工作，對新建建筑全面強制實施建筑節(jié)能設(shè)計標準，并對既有建筑有步驟地推行節(jié)能改造，則到2020年，我國建筑能耗可減少3.35億tce（噸標準煤），空調(diào)高峰負荷可減少約8000萬kwh（大約接近4.5個三峽電站的滿負荷出力，相應(yīng)可減少電力建設(shè)投資約6000億元），由此造成的能源緊張狀況必將大為緩解。如果再加大工作力度，要求2020年建筑能耗達到發(fā)達國家20世紀末的水平，則節(jié)能效果將更為巨大。如果繼續(xù)放任自流，錯過當前這段大好機遇，不給予高度重視，不采取堅決有效的措施，則將長期大大加重國家能源負擔，對我國經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生嚴重障礙，對能源安全和大氣環(huán)境造成重大威脅。

　　建設(shè)部下發(fā)的《關(guān)于發(fā)展節(jié)能省地型住宅和公共建筑的指導意見》中，對于節(jié)能的總體目標要求：“到2010年，全國城鎮(zhèn)新建建筑實現(xiàn)節(jié)能50％；既有建筑節(jié)能改造逐步開展，大城市完成應(yīng)改造面積的25％，中等城市完成15％，小城市完成10％；城鄉(xiāng)新增建設(shè)用地占用耕地的增長幅度要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上力爭減少20％；建筑建造和使用過程的節(jié)水率在現(xiàn)有基礎(chǔ)上提高20％以上；新建建筑對不可再生資源的總消耗比現(xiàn)在下降10％。

　　到2020年，北方和沿海經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)和特大城市新建建筑實現(xiàn)節(jié)能65％的目標，絕大部分既有建筑完成節(jié)能改造；城鄉(xiāng)新增建設(shè)用地占用耕地的增長幅度要在2010年目標基礎(chǔ)上再大幅度減少；爭取建筑建造和使用過程的節(jié)水率比2010年再提高10％；新建建筑對不可再生資源的總消耗比2010年再下降20％。”

　　玻璃幕墻建筑節(jié)能設(shè)計要求：“在冬季最大限度的利用自然能來取暖，多獲得熱量和減少熱損耗；夏季最大限度減少得熱并利用自然能降溫、冷卻，以達到節(jié)能目的。

　　透明幕墻對建筑耗能高低的影響主要有兩個方面，一是透明幕墻的熱工性能影響到冬季采暖，夏季空調(diào)室內(nèi)外溫差傳熱；另外就是幕墻的透明材料（如玻璃）受太陽輻射影響而造成的建筑室內(nèi)的得熱。冬季，通過透明幕墻進入室內(nèi)的太陽輻射熱有利于建筑的節(jié)能，因此減少透明幕墻的傳熱系數(shù)，抑制室溫傳熱是降低透明幕墻熱損耗的主要途徑之一；夏季通過透明幕墻進入室內(nèi)的太陽輻射熱成為空調(diào)降溫的主要負荷，因此，減少進入室內(nèi)的太陽輻射熱以及減少透明幕墻的溫度傳熱都是降低空調(diào)能耗的途徑。

　　在嚴寒和寒冷地區(qū)，采暖期室內(nèi)外溫差傳熱的熱量損失占主導地位。因此，對幕墻的傳熱系數(shù)的要求高于南方地區(qū)。反之，在夏熱冬暖和夏熱冬冷地區(qū)，空調(diào)期太陽輻射得熱所引起的負荷可能成了主要矛盾，因此，對幕墻的玻璃（或其他透明材料）的遮陽系數(shù)的要求高于北方地區(qū)。”

　　要求玻璃幕墻按《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》GB50189-2005的規(guī)定，根據(jù)建筑所處的氣候區(qū)和窗墻比選擇玻璃（或其他透明材料），非透明幕墻部位采取隔熱措施（透明幕墻部位根據(jù)需要采用外遮陽措施），使玻璃幕墻（透明幕墻和非透明幕墻）的傳熱系數(shù)和玻璃的遮陽系數(shù)符合《公共建筑節(jié)能設(shè)計標準》的規(guī)定（表1），而這些要求是完全可以做到或經(jīng)過努力可以做到的。

地 區(qū)	圍護結(jié)構(gòu)部位			體形系數(shù)≤0.3		0.3＜體形系數(shù)≤0.4
				傳熱系數(shù)K W/(m2·K)	遮陽系數(shù)SC （東、南、西向/北向）	傳熱系數(shù)K W/(m2·K)	遮陽系數(shù)SC （東、南、西向/北向）
嚴 寒 A 區(qū)	外墻(包括非透明幕墻)			≤0.45		≤0.40
	單一朝向外窗(包括透明幕墻)	窗墻面積比≤0.2		≤3.0		≤2.7
		0.2＜窗墻面積比≤0.3		≤2.8		≤2.5
		0.3＜窗墻面積比≤0.4		≤2.5		≤2.2
		0.4＜窗墻面積比≤0.5		≤2.0		≤1.7
		0.5＜窗墻面積比≤0.7		≤1.7		≤1.5
嚴 寒 B 區(qū)	外墻(包括非透明幕墻)			≤0.50		≤0.45
	單一朝向外窗 (包括透明幕墻)		窗墻面積比≤0.2	≤3.2		≤2.8
			0.2＜窗墻面積比≤0.3	≤2.9		≤2.5
			0.3＜窗墻面積比≤0.4	≤2.6		≤2.2
			0.4＜窗墻面積比≤0.5	≤2.1		≤1.8
			0.5＜窗墻面積比≤0.7	≤1.8		≤1.6
寒 冷 地 區(qū)	外墻(包括非透明幕墻)			≤0.60		≤0.50
	單一朝向外窗(包括透明幕墻)	窗墻面積比≤0.2		≤3.5	—	≤3.0	—
		0.2＜窗墻面積比≤0.3		≤3.0	—	≤2.5	—
		0.3＜窗墻面積比≤0.4		≤2.7	≤0.70/—	≤2.3	≤0.70/—
		0.4＜窗墻面積比≤0.5		≤2.3	≤0.60/—	≤2.0	≤0.60/—
		0.5＜窗墻面積比≤0.7		≤2.0	≤0.50/—	≤1.8	≤0.50/—
				傳熱系數(shù)K W/(m2·K)		遮陽系數(shù)SC（東、南、西向/北向）
夏 熱 冬 冷 地 區(qū)	外墻(包括非透明幕墻)			≤1.0
	單一朝向外窗(包括透明幕墻)	窗墻面積比≤0.2		≤4.7		—
		0.2＜窗墻面積比≤0.3		≤3.5		≤0.55/—
		0.3＜窗墻面積比≤0.4		≤3.0		≤0.50/0.6
		0.4＜窗墻面積比≤0.5		≤2.8		≤0.45/0.55
		0.5＜窗墻面積比≤0.7		≤2.5		≤0.40/0.5
夏 熱 冬 暖 地 區(qū)	外墻(包括非透明幕墻)			≤1.5
	單一朝向外窗(包括透明幕墻)	窗墻面積比≤0.2		≤6.5		—
		0.2＜窗墻面積比≤0.3		≤4.7		≤0.50/0.6
		0.3＜窗墻面積比≤0.4		≤3.5		≤0.45/0.55
		0.4＜窗墻面積比≤0.5		≤3.0		≤0.40/0.50
		0.5＜窗墻面積比≤0.7		≤3.0		≤0.35/0.45
有外遮陽時，遮陽系數(shù)=玻璃的遮陽系數(shù)×外遮陽的遮陽系數(shù)；無外遮陽時，遮陽系數(shù)=玻璃的遮陽系數(shù)。

　　國家規(guī)劃改變我國能源結(jié)構(gòu)，使太陽能、風能等可再生能源發(fā)電達到發(fā)電總量的4%左右。建設(shè)部建筑節(jié)能“十五”計劃綱要提出要開發(fā)利用太陽能、地熱能、地下水、風能等可再生能源，累計建成太陽能建筑8000萬平方米，利用其他可再生能源的建筑500萬平方米。他指出了玻璃幕墻要從耗能建筑向“產(chǎn)”能建筑發(fā)展的方向，采用光伏發(fā)電技術(shù)即發(fā)展光電幕墻，使玻璃幕墻向太陽能要電，玻璃幕墻不僅“亮”起來，而且“電”起來。

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