我國(guó)建筑耗能超過(guò)全國(guó)總能耗的1/4,隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平和人民生活水平的提高,建筑耗能將繼續(xù)增加,據(jù)預(yù)測(cè),將達(dá)到全國(guó)總能耗的1/3以上。我國(guó)的公共建筑數(shù)量多,建筑規(guī)模大,耗能十分巨大,浪費(fèi)也很?chē)?yán)重。為改善公共建筑室內(nèi)環(huán)境,提高室內(nèi)的舒適性,提高暖通空調(diào)系統(tǒng)的能源利用效率,降低能源消耗,減少能源浪費(fèi),國(guó)家建設(shè)部和國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局聯(lián)合發(fā)布了《公共
建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189,并于2005年7月1日在全國(guó)實(shí)施。
為解決我國(guó)今后能源緊缺的問(wèn)題,建筑節(jié)能是有效的途徑,大型公共建筑的節(jié)能潛力在30%以上,所以《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50189的制定與實(shí)施是及時(shí)和非常重要的,受到建筑業(yè)的矚目。本文就該標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施中圍繞建筑玻璃的選擇談一點(diǎn)看法,敬請(qǐng)同行指正。
2 窗墻面積比
該標(biāo)準(zhǔn)中定義,每個(gè)朝向窗墻比是指每個(gè)朝向外墻面上的窗、陽(yáng)臺(tái)門(mén)及幕墻的透明部分的總面積與所在朝向建筑的外墻面的總面積(包括該朝向上的窗、陽(yáng)臺(tái)門(mén)及幕墻的透明部分的總面積)之比。一般普通窗、陽(yáng)臺(tái)門(mén)及幕墻透明部分的
保溫隔熱性能比外墻差很多,窗墻面積比越大,采暖和空調(diào)能耗也越大。因此,為降低建筑能耗,應(yīng)對(duì)建筑物的窗墻面積比做出限制。現(xiàn)代化公共建筑的窗墻面積比越來(lái)越大,人們追求公共建筑通透明亮,玻璃幕墻非常流行,建筑立面美觀,建筑形態(tài)豐富??紤]上述兩種因素,該標(biāo)準(zhǔn)中將窗墻面積比的上限定為0.7。據(jù)此,有人認(rèn)為,由于窗墻面積比的上限定為0.7,今后在公共建筑中便不能應(yīng)用玻璃幕墻,因?yàn)椴A粔Φ拇皦γ娣e比超過(guò)0.7,甚至達(dá)到1.0。這是錯(cuò)誤的說(shuō)法,因?yàn)樵摌?biāo)準(zhǔn)中定義的窗墻面積比中的窗面積是指幕墻的透明部分,不是幕墻的總面積,應(yīng)在幕墻的總面積中扣除各層樓板以及樓板下面梁的面積,所以窗墻面積比一般不會(huì)超過(guò)0.7。即使某層立面采用全玻璃幕墻,由于窗墻面積比定義的是整個(gè)朝向的,綜合計(jì)算整個(gè)朝向的窗墻面積比一般也不會(huì)超過(guò)0.7。設(shè)計(jì)公共建筑主要考慮的是建筑的外形、立面效果和使用功能,因此完全有可能某個(gè)朝向的窗墻面積比超過(guò) 0.7。為了使得建筑的創(chuàng)作性工作得以實(shí)現(xiàn),滿(mǎn)足建筑的新穎性、多樣性和建筑立面的復(fù)雜、多變,同時(shí)又使得建筑物滿(mǎn)足節(jié)能設(shè)計(jì)要求,該標(biāo)準(zhǔn)引入建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的總體熱工性能是否達(dá)到要求的權(quán)衡判斷。權(quán)衡判斷不拘泥于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)各個(gè)局部的熱工性能,而是著眼于建筑總體熱工性能是否滿(mǎn)足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的要求。
權(quán)衡判斷是一種性能化的設(shè)計(jì)方法,具體做法是現(xiàn)構(gòu)想出一棟虛擬的建筑,稱(chēng)之為參考建筑,然后分別計(jì)算參考建筑和實(shí)際設(shè)計(jì)建筑的全年采暖和空調(diào)能耗,并依據(jù)這兩個(gè)能耗的比較結(jié)果做出判斷。當(dāng)實(shí)際設(shè)計(jì)建筑的能耗大于參考建筑的能耗時(shí),調(diào)整部分設(shè)計(jì)參數(shù),例如提高窗戶(hù)的保溫隔熱性能、縮小窗戶(hù)的面積等等,重新計(jì)算所設(shè)計(jì)建筑的能耗,直至設(shè)計(jì)建筑的能耗不大于參考建筑的能耗為止。
因此,對(duì)于某個(gè)朝向窗墻面積比超過(guò)0.7的玻璃幕墻不是絕對(duì)的不許采用,而是許可通過(guò)調(diào)整該朝向玻璃幕墻的保溫隔熱性能,甚至是調(diào)整整個(gè)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能,采用權(quán)衡判斷方法,使得建筑的總體熱工性能滿(mǎn)足節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)即可。
該標(biāo)準(zhǔn)中,權(quán)衡判斷方法是貫徹始終的,例如該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定:屋頂透明部分的面積不應(yīng)大于屋頂總面積的20%,如果不能滿(mǎn)足要求時(shí),允許采用權(quán)衡判斷方法,調(diào)整建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能,使得建筑的總體熱工性能滿(mǎn)足節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)即可。
3 玻璃幕墻(包括外窗)熱工性能表征
玻璃是透明材料,其熱工性能用兩個(gè)參數(shù)來(lái)表征,其一是傳熱系數(shù)Ug值,它是用來(lái)表征當(dāng)室內(nèi)溫度 與室外溫度 不相等時(shí),通過(guò)單位面積、單位溫差條件下、單位時(shí)間內(nèi),玻璃傳遞的熱量定義為玻璃的傳熱系數(shù)。
式中q1―由室外傳入室內(nèi)的熱量。
其二是遮蔽系數(shù) ,它是用來(lái)表征當(dāng)太陽(yáng)輻射照度是I,通過(guò)單位面積玻璃射入室內(nèi)的總太陽(yáng)能等于q2,則玻璃的遮蔽系數(shù)定義為