幕墻玻璃設(shè)計(jì)與選擇

幕墻玻璃設(shè)計(jì)與選擇玻璃對太陽能量的選擇玻璃如何助力建筑節(jié)能玻璃“吸熱”帶來的問題01.玻璃對太陽能量的選擇關(guān)于太陽能量的組成關(guān)于太陽能量的組成太陽能量的組成占太陽輻射總能量的比例波長/納米對建筑物產(chǎn)生的作用使室內(nèi)有機(jī)物質(zhì)老化，對人體皮膚有害，但能滅菌（Tuv）紫外線可見光紅外線200-380380-780780-25007%44%49%提供室內(nèi)自然照明，過量導(dǎo)致眩目（Tvis）可轉(zhuǎn)化為顯熱熱能，是建筑得熱的最主要因素（gIR）了解紫外線透過率Tuv??紫外線又稱紫外輻射，根據(jù)波長的不同，又可分為長波紫外線(UltravioletA，UVA，波長為315nm～380

nm)、中波紫外線(UVB，波長為280nm～315nm)和短波紫外線(UVC，波長為200nm～280

nm)三大類。紫外輻射對人類生活是個(gè)雙刃劍，我們離不開，但過量又存在危害。到達(dá)地表的紫外線一般只包含波長為300nm～380nm的成分，即UVA和部分UVB。了解紫外線透過率Tuv了解紫外線透過率TuvPVB可以過率全波段的紫外線，包括UVA和UVB。了解紫外線透過率Tuv??普通中空玻璃的紫外線透射比為47.44%，可以衰減52.56%左右的紫外線，小于315nm（UVB）的紫外線幾乎是無法透過普通中空玻璃的，實(shí)際上查閱玻璃數(shù)據(jù)庫可知，UVB波段的紫外線也幾乎不可透過普通單片白玻，普通單片白玻的UVB透射比約為0.4%。??超白中空玻璃的紫外線透射比為75.52%，可以衰減24.48%左右的紫外線，透過的紫外線中大部分是UVA，也包含一定量的UVB，并不會完全阻隔UVB，所以在考慮透過超白中空玻璃的紫外線的影響時(shí)，需要考慮UVA和UVB的影響。以上數(shù)據(jù)和內(nèi)容源于公眾號“建筑光學(xué)”了解紫外線透過率Tuv??Low-E中空玻璃的紫外線透射比大致在40%之內(nèi)，即Low-E中空玻璃可以衰減60%以上的紫外線，透過的紫外線中基本都是UVA。??對紫外線的衰減能力由強(qiáng)到弱排序：三銀中空>雙銀中空>單銀中空>普通中空>超白中空。以上數(shù)據(jù)和內(nèi)容源于公眾號“建筑光學(xué)”鍍膜玻璃如何選擇太陽光中的能量............AgTripleAg

Low-E

GlassDoubleAg

Low-E

GlassSingleAg

Low-E

GlassSolarControl

Coating

Glass1615141312111090.80.6NiCrAZOSi3N4AZONiCrAg陽光膜單銀透過率0.40.20.0NiCrAZOSi3N4AZONiCrAg876雙銀54三銀3NiCrAZOSi3N4Glass0.00.51.01.52.02.5

波長2Wavelength/μm1太陽輻射能穿透玻璃的原理太陽能輻射太陽能量透射率(ET)太陽能室外側(cè)反射率(ER)太陽能量吸收率(EA)aoai室外室內(nèi)太陽能總透射比g

=

solar

factor

=

ET

+

aiLow-E膜在2#和3#面的影響普通白玻CLR-6

g=0.84可鋼化三銀Low-ECLR-PTE75A-6

g=0.39可鋼化三銀Low-ECLR-PTE75A-6

g=0.41E=100E=100E=100Tsol=80.1Tsol=35.6Tsol=35.6Rsol=7.0Rsol=30.8Rsol=46.6Abs=12.9Abs=33.6Abs=17.8ao=9.0ai=3.9ao=30.2ai=3.4ao=12.4ai=5.4從上圖可以看出，S.CL-6吸收熱量后的向室內(nèi)熱輻射比例為1/3.6≈27.8%。換成S.CL-PDE75A-6玻璃時(shí)，太陽能的直接透射比是一樣的，但膜層在2#面時(shí)，向室內(nèi)熱輻射比例為3.6/24=15%，如果膜層在1#（中空玻璃3#面）時(shí)，吸收后向室內(nèi)熱輻射比例為8.1/22.2≈36.5%。U值（K值）、Sc和SHGC的定義U值（K值）：是指在穩(wěn)定傳熱條件下，玻璃兩側(cè)空氣溫度差為1℃時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)通過1m

中空玻璃的傳熱量，以W/m

K表示。U值越低，說明中空玻璃的保溫隔22熱性能越好，節(jié)能效果越顯著。U值的影響因素包括：室內(nèi)外空氣的對流換熱情況，玻璃本身的熱阻及中空玻璃腔內(nèi)氣體的熱阻。一般來說，在穩(wěn)定的環(huán)境條件下，鍍膜玻璃輻射率E低，U值相應(yīng)的就低，保溫效果越好。U值（K值）、Sc和SHGC的定義JGJ/T151-208建筑門窗玻璃幕墻熱工計(jì)算規(guī)程GB/T2680-94

建筑玻璃可見光透射比、太陽光直接透射比、太陽能直接透射比、紫外線透射比及有關(guān)窗玻璃參數(shù)的測定GB50189

公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)Sc值、g值、SHGC“蒙圈”國際上主流的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)體系主要為EN/ISO標(biāo)準(zhǔn)體系和美國的ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)體系，g值和SHGC值恰恰是這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系對同一事物的不同表達(dá)方式。g值為太陽能總透射比，也有翻譯成太陽光總透射比的，為EN/ISO標(biāo)準(zhǔn)體系采用的說法；SHGC值為太陽得熱系數(shù)，是美國ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)體系采用的表達(dá)語言。二者都是指通過透光圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射部分與投射到透光圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件表面太陽輻射照度的比值。那為什么在國內(nèi)二者使用混亂呢？原因在于，目前我國建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)體系編寫過程中更多地參考了美國ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)體系，采用了SHGC值的說法；而建筑門窗幕墻/玻璃等部品領(lǐng)域，更多地參考了EN/ISO標(biāo)準(zhǔn)體系，采用了g值的說法。后果就是，建筑節(jié)能設(shè)計(jì)/驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)體系采用了太陽得熱系數(shù)SHGC值的說法，而建筑門窗幕墻/玻璃的檢測計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)體系給出的是太陽能（光）總透射比g值。國內(nèi)的主要建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)在2015年以前均采用遮陽系數(shù)SC值的說法。遮陽系數(shù)SC值在國際上早已不在使用，因此GB50189-2015《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》將遮陽系數(shù)SC值用太陽得熱系數(shù)SHGC值替代，而該標(biāo)準(zhǔn)采用SHGC值是因?yàn)橹饕獏⒖剂嗣绹鳤SHRAE標(biāo)準(zhǔn)體系。gIR和LSG的理解與應(yīng)用gIR表示玻璃太陽紅外熱能的總透射比，它是g值的一個(gè)部分，可以準(zhǔn)確衡量玻璃對太陽能中紅外線的遮蔽能力。6+12+6三銀中空玻璃的gIR值可以在0.10以內(nèi)。LSG稱為光熱比，表示建筑玻璃可見光透射比與太陽能總透射比的比值，比值越高說明玻璃對光熱的選擇性透過能力越強(qiáng)。之前也有用選擇性系數(shù)，即（可見過透射比/遮陽系數(shù)）評價(jià)玻璃的光熱選擇性能，對于PTE75A來說，6+12+6中空玻璃的選擇系數(shù)約為1.88，對于PDE80A來說，6+12+6中空玻璃的選擇系數(shù)約為1.48。gIR和LSG的理解與應(yīng)用不同類型Low-E中空玻璃(CLR-Low-E-6(2#)+12A+CLR-6)，在幾乎相同的可見光透射比條件下，比較gIR和LSG值的差異，我們發(fā)現(xiàn)可鋼化三銀Low-E中空玻璃的LSG值最大，太陽光線的選擇性更強(qiáng)，采光與節(jié)能的配合效果更好。PLE75A020.33PDE75A020.11PTE75A0.04室外面Outside室內(nèi)面InsidegIRLSG1.261.652.00不同類型Low-E膜Uglass和Uwindow是兩個(gè)概念Uglass——玻璃中心區(qū)域U值（不考慮邊部因素）影響因素——玻璃類型（三玻VS兩玻，鍍膜玻璃類型）、玻璃厚度、間隔條寬度、腔內(nèi)氣體類型。Uglass——玻璃的整體U值，受玻璃邊部因素影響，按照GB/T8484檢測，數(shù)據(jù)高于中心區(qū)域U值。這個(gè)數(shù)據(jù)基本沒有意義，不建議檢測和使用。Uwindow——窗戶的U值影響因素——型材類型、型材結(jié)構(gòu)與寬度、間隔條類型、窗玻比、玻璃的結(jié)構(gòu)UwindowUglassUglass應(yīng)用于節(jié)能計(jì)算和項(xiàng)目復(fù)試Uglass應(yīng)用于節(jié)能計(jì)算和項(xiàng)目復(fù)試根據(jù)GB50411-2007《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》中條款5.2.3規(guī)定：幕墻節(jié)能工程使用的材料、構(gòu)件等進(jìn)場時(shí)，應(yīng)對其下列性能進(jìn)行復(fù)驗(yàn)，復(fù)驗(yàn)應(yīng)為見證取樣送檢，其中幕墻玻璃進(jìn)行復(fù)驗(yàn)的項(xiàng)目包括可見光透射比、傳熱系數(shù)、遮陽系數(shù)、中空玻璃露點(diǎn)。傳熱系數(shù)檢測標(biāo)準(zhǔn)GB/T8484-2008傳熱系數(shù)檢測標(biāo)準(zhǔn)JGJ/T151-2008中空玻璃配置樣品尺寸檢測結(jié)果W/(m2·K)樣品尺寸300╳300300╳300300╳300檢測結(jié)果W/(m2·K)CLR-D.Low-E-6+12Ar+CLR-6(鋁間隔條，12mm膠深)CLR-D.Low-E-6+12Ar+CLR-6(暖邊間隔條，12mm膠深)1200╳12001200╳12001200╳12001.91.81.81.381.381.34CLR-D.Low-E-8+12Ar+CLR-6+1.52PVB+CLR-6(暖邊間隔條，12mm膠深)K值和U值如何理解我國建筑節(jié)能工作起步于20世紀(jì)80年代，最早的建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)JGJ26-86《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）》和JGJ24-86

《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)程》的頒布。其中圍護(hù)結(jié)構(gòu)（窗戶、陽臺門上部、屋頂、外墻、外門、地面及樓梯間不采暖時(shí)的樓梯間墻和戶門）傳熱系數(shù)已經(jīng)用K值表達(dá)。K值是我國建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)體系開始就使用的傳熱系數(shù)代號。國外主要建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)體系有歐盟EN/ISO標(biāo)準(zhǔn)體系、美國ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)體系，這些標(biāo)準(zhǔn)體系中傳熱系數(shù)均用U值作為代號。國內(nèi)建筑節(jié)能領(lǐng)域采用U值比較早的標(biāo)準(zhǔn)有：GB/T13475-92《絕熱穩(wěn)態(tài)傳熱性質(zhì)的測定

標(biāo)定和防護(hù)熱箱法》、GB/T22476-2008《中空玻璃穩(wěn)態(tài)U值(傳熱系數(shù))的計(jì)算及測定》和JGJ/T151-2008《建筑門窗玻璃幕墻熱工計(jì)算規(guī)程》。無須糾結(jié)是K值還是U值，關(guān)鍵確定計(jì)算方法和環(huán)境條件！窗戶的SC值如何理解在門窗節(jié)能計(jì)算書中，除了看到Uwindow或者K值外，還會出現(xiàn)SC值的要求。這里的SC值代表窗戶的綜合遮陽系數(shù)，不是玻璃的遮陽系數(shù)。通常

SC=SCc╳SD=SCB╳（1-Fk/Fc）╳SD（參考居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)）SD代表外遮陽系數(shù)，SCB代表玻璃遮陽系數(shù)。隔熱鋁合金窗的窗框面積比可以取0.25，塑料窗、鋁木復(fù)合窗的窗框面積比可以取0.30.當(dāng)外窗（門）僅有活動(dòng)外遮陽時(shí)，冬季可完全收起，外遮陽系數(shù)SD取1。SD按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50176的規(guī)定計(jì)算，也可以按附錄A.3的簡化方法計(jì)算。窗戶的SC值如何理解SC

=SC

╳（1-Fk/Fc）CBUg

afff

AsurfhoutAf傳熱系數(shù)和遮陽系數(shù)比較舉例關(guān)于建筑門窗節(jié)能性能標(biāo)識中國建筑門窗節(jié)能標(biāo)識未來由中國建筑金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會檢測分會負(fù)責(zé)，標(biāo)識變?yōu)槎S碼的形式。02.玻璃如何助力建筑節(jié)能一款產(chǎn)品：新型鍍膜玻璃JN91新型鍍膜玻璃JN91(又被稱為無銀Low-E玻璃、4#面鍍膜玻璃)采用成熟半導(dǎo)體材料，利用真空磁控濺射技術(shù)制造而成的高性能低輻射鍍膜玻璃產(chǎn)品。所采用的半導(dǎo)體材料不僅保持了較低的表面輻射率，同時(shí)具有很高的可見光透射比，具有高硬度、高附著力、抗氧化能力強(qiáng)，可以暴露在空氣中使用不發(fā)生脫膜變色。命名中“JN”表示“節(jié)能”，“91”表示單片玻璃的可見光透射比為0.91。室外面Outside室內(nèi)面InsideJN91（4#）PDE80A（2#）ArK=1.8W/m2K一款產(chǎn)品：新型鍍膜玻璃JN91

具有超高的可見光透射比，6mm白玻單片鍍JN91達(dá)到超白玻璃的水平。

膜面具有較低的表面輻射率，可用在中空玻璃室內(nèi)面（4#或者6#）。

單片玻璃顏色接近無色，配合雙銀鍍膜玻璃使用后對主色調(diào)的影響較小

具有優(yōu)異的膜層附著力和耐磨性能。S.CL-8-JN91S.CL-8CLR-8一個(gè)原理：關(guān)于中空玻璃的熱阻中空玻璃穩(wěn)態(tài)條件下U值計(jì)算方法R=1/U=1/he+1/hi+1/hthe：玻璃室外表面換熱系數(shù)hi：玻璃室內(nèi)表面換熱系數(shù)ht：玻璃系統(tǒng)內(nèi)部熱傳導(dǎo)系數(shù)hi=hr+hc=4.4

/0.837+3.6在自然對流狀態(tài)下hc=3.6W/(m2·K)，對于垂直使用的中空玻璃，當(dāng)4#面為白玻時(shí)，hi=8W/(m2·K)。當(dāng)4#為鍍膜玻璃時(shí)？改變室內(nèi)表面輻射換熱系數(shù)三玻兩腔中空玻璃的膜面位置（1）對于使用單Low-E的三玻兩腔中空玻璃，膜面位置的選擇同單腔中空玻璃，如果需要高SHGC值，可將膜面放置在3#或者5#，如果需要低SHGC值，可將膜面放置在2#或者4#。（2）對于使用雙Low-E的三玻兩腔中空玻璃，如果是不同膜層的混用，要得到較高SHGC值時(shí)，可以將遮陽能力強(qiáng)的膜層放在5#。如果沒有要求，也建議優(yōu)先將膜層放置在5#，而不要放置在4#。（玻璃面反射顏色可接受的情況下）53.6℃42.6℃ArArPDE80A-5CLR-5CLR-5PDE80A-5GB55015-2021全文強(qiáng)制2021年9月8日，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布關(guān)于國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》的公告。公告明確國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑節(jié)能與可再生能源利用通用規(guī)范》(GB55015-2021)將于2022年4月1日起實(shí)施。作為強(qiáng)制性工程建設(shè)規(guī)范，要求全部條文必須嚴(yán)格執(zhí)行。其中，建筑碳排放計(jì)算，首次明確成為建筑設(shè)計(jì)文件中的強(qiáng)制性要求?！锻ㄓ靡?guī)范》提高了居住建筑、公共建筑的熱工性能限值要求，與大部分地區(qū)現(xiàn)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)不同，平均設(shè)計(jì)能耗水平在現(xiàn)行節(jié)能設(shè)計(jì)國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上分別降低30%和20%。1）嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑平均節(jié)能率應(yīng)為75%；2）其他氣候區(qū)居住建筑平均節(jié)能率應(yīng)為65%；3）公共建筑平均節(jié)能率應(yīng)為72%。GB55015-2021全文強(qiáng)制甲類公共建筑單一立面外窗（包括透光幕墻）熱工區(qū)劃條件范圍嚴(yán)寒A、B區(qū)嚴(yán)寒C區(qū)寒冷地區(qū)夏熱冬冷地區(qū)夏熱冬暖地區(qū)0.40＜窗墻面積比≤0.50體形系數(shù)≤0.300.40＜窗墻面積比≤0.50外窗傳熱系數(shù)K值W/m2K≤1.70≤1.70≤1.90≤2.20≤2.50太陽得熱系數(shù)SHGC東、南、西≤0.40東、南、西/北≤0.30/0.35東、南、西/北≤0.25/0.30/PDE80A-6+12Ar+6C+12Ar+6CTVL≈0.63PDE75A02-6+12Ar+JN91-6TVL≈0.65PDE75A02-6+12A+CLR-6TVL≈0.66PDE66A-6+12A+CLR-6TVL≈0.56推薦玻璃結(jié)構(gòu)沖刺玻璃結(jié)構(gòu)PTE75A-6+12Ar+JN91-6暖邊條

TVL≈0.66PDE75A02-6+12Ar+CLR-6暖邊條

TVL≈0.66PLE57C02-6+12Ar+CLR-6TVL≈0.50PLE45D-6+12A+CLR-6TVL≈0.40GB55015-2021全文強(qiáng)制居住建筑透光圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工區(qū)劃條件范圍嚴(yán)寒A區(qū)嚴(yán)寒B區(qū)嚴(yán)寒C區(qū)寒冷A區(qū)寒冷B區(qū)0.30＜窗墻面積比≤0.45＞3層建筑0.30＜窗墻面積比≤0.50＞3層建筑外窗傳熱系數(shù)K值W/m2K≤1.60/≤1.60/≤1.80/≤2.00≤2.00太陽得熱系數(shù)SHGC夏季東西向≤0.55/PLE85A-HP-5(2#)+12Ar+CLR-5+12Ar+CLR-5PDE80A-5(2#)+12Ar+CLR-5+12Ar+CLR-5PLE88A-5(2#)+12Ar+CLR-5+12Ar+PLE88A-5(5#)TVL≈0.68PDE80A-6+12Ar+CLR-6推薦玻璃結(jié)構(gòu)沖刺玻璃結(jié)構(gòu)TVL≈0.70TVL≈0.64PDE80A-5+12Ar+CLR-5+12Ar+CLR-5暖邊條

TVL≈0.64PDE80A-6+12Ar+JN91-6暖邊條

TVL≈0.64PLE85A-HP-5(2#)+12A+CLR-5+12A+CLR-5TVL≈0.68臺玻集團(tuán)鍍膜玻璃命名規(guī)則CLR-P

T

E

75

A-6白?！狢LR超白—S.CLLow-E鋼后TVL玻璃厚度先鍍后鋼(可鋼化)先鋼后鍍(T)單銀(L)雙銀(D)三銀(T)RVL等級A--0~9B--10~14C--15~19D--20~24重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄工信部網(wǎng)站消息，為進(jìn)一步做好重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用保險(xiǎn)補(bǔ)償試點(diǎn)工作，工信部發(fā)布《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（2021年版）》，自2022年1月1日起施行。《重點(diǎn)新材料首批次應(yīng)用示范指導(dǎo)目錄（2019年版）》（工信部原〔2019〕254號）同時(shí)廢止。先鍍后鋼(可鋼化鍍膜玻璃)的優(yōu)勢玻璃原片鍍切割磨邊鋼化空包裝入庫玻璃切割磨邊鋼化鍍膜先鍍后鋼(可鋼化鍍膜玻璃)的優(yōu)勢冰絲帶（國家速滑館）雪如意（國家跳臺滑雪中心）先鍍后鋼(可鋼化鍍膜玻璃)的優(yōu)勢Apec

HausCompletionDate:May2019Product

composition:SCL-8-PTE75A-HS+16A(black)+SCL-8-HSSCL-6-PTE75A-HS+16A(black)+SCL-6-HSCompletionDate:

Feb.

2020Quantity:5,000㎡Product

composition:S.CL-8-PTE75A-HS+16A(black)+S.CL-8-HSQuantity:10,000㎡間隔條對門窗幕墻系統(tǒng)傳熱的影響鋁間隔條在實(shí)際應(yīng)用中的問題窗框結(jié)框邊緣先結(jié)露露與發(fā)霉熱橋暖邊間隔條的一些種類【不銹鋼薄膜包裹聚丙烯PP】【高氣密性金屬膜包裹聚玻璃纖維與加固材料的合成體】伯杰福不銹鋼間隔條【低熱膨脹系數(shù)/壁厚小于0.2mm】柔性暖邊間隔條國產(chǎn)柔性暖邊間隔條熱塑性暖邊間隔條Quanex超級間隔條（一種熱固彈性微孔結(jié)構(gòu)，本體為硅酮及有機(jī)材料，預(yù)填充干燥劑）ISO對于暖邊條的定義ISO100