玻璃幕墻與 建筑節能

　　我國新建建筑中高耗能建筑單位建筑面積采暖能耗為發達國家新建建筑的3倍以上。2002年全國空調高峰負荷已達到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，建筑節能已是國家的重大戰略問題，如果國家從現在起就下定決心抓緊建筑節能工作，對新建建筑全面強制實施建筑節能設計標準，并對既有建筑有步驟地推行節能改造，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，相應可減少電力建設投資約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年建筑能耗達到發達國家20世紀末的水平，則節能效果將更為巨大。如果繼續放任自流，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，對我國經濟社會的可持續發展產生嚴重障礙，對能源安全和大氣環境造成重大威脅。

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

　　到2020年，北方和沿海經濟發達地區和特大城市新建建筑實現節能65％的目標，絕大部分既有建筑完成節能改造；城鄉新增建設用地占用耕地的增長幅度要在2010年目標基礎上再大幅度減少；爭取建筑建造和使用過程的節水率比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％。”

　　玻璃幕墻建筑節能設計要求：“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，夏季空調室內外溫差傳熱；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的得熱。冬季，通過透明幕墻進入室內的太陽輻射熱有利于建筑的節能，因此減少透明幕墻的傳熱系數，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的太陽輻射熱成為空調降溫的主要負荷，因此，減少進入室內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能耗的途徑。

　　在嚴寒和寒冷地區，采暖期室內外溫差傳熱的熱量損失占主導地位。因此，對幕墻的傳熱系數的要求高于南方地區。反之，在夏熱冬暖和夏熱冬冷地區，空調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）的遮陽系數的要求高于北方地區。”

　　要求玻璃幕墻按《公共建筑節能設計標準》GB50189-2005的規定，根據建筑所處的氣候區和窗墻比選擇玻璃（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）的傳熱系數和玻璃的遮陽系數符合《公共建筑節能設計標準》的規定（表1），而這些要求是完全可以做到或經過努力可以做到的。

地 區	圍護結構部位			體形系數≤0.3		0.3＜體形系數≤0.4
				傳熱系數K W/(m2·K)	遮陽系數SC （東、南、西向/北向）	傳熱系數K W/(m2·K)	遮陽系數SC （東、南、西向/北向）
嚴 寒 A 區	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	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	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K W/(m2·K)		遮陽系數SC（東、南、西向/北向）
夏 熱 冬 冷 地 區	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	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=玻璃的遮陽系數×外遮陽的遮陽系數；無外遮陽時，遮陽系數=玻璃的遮陽系數。

　　國家規劃改變我國能源結構，使太陽能、風能等可再生能源發電達到發電總量的4%左右。建設部建筑節能“十五”計劃綱要提出要開發利用太陽能、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”能建筑發展的方向，采用光伏發電技術即發展光電幕墻，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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