提  要  針對《公共建筑節能設計標準》（GB50189-2005）對建筑幕墻的節能要求，對節能型建筑幕墻的節點構造設計進行了探討，可供建筑師和幕墻設計人員進行建筑幕墻設計時參考。

    1.節能型建筑幕墻的含義{TodayHot}
    建筑節能是指節約采暖供熱、空調制冷、采光照明以及調節室內空氣、濕度、改變居室環境質量的能源消耗，還包括利用太陽能、地熱(水)能源的綜合技術工程。目前我國的公共建筑特別是大型商場、高檔旅館酒店、高檔辦公樓等建筑的全年能耗中，大約50%~60%消耗于空調制冷與采暖系統，而在空調采暖能耗中，大約20%~50%由外圍護結構傳熱所消耗。因此，建筑幕墻的節能對建筑節能來講意義重大。

    節能型建筑幕墻是指其性能指標，主要是保溫隔熱性能和氣密性兩項物理性能，達到或高于現行的建筑節能設計標準要求的建筑幕墻。由于我國幅員廣闊，南北方、東西部地理氣候環境差異很大，不同的環境條件下對建筑幕墻的節能要求也不盡相同。A地區的節能幕墻對于B地區來講并不一定能達到節能的基本要求。因此，節能型建筑幕墻的含義中除了性能指標外還有其對應的環境指標。

    2.節能標準對建筑幕墻的要求{HotTag}

    《公共建筑節能設計標準》（GB50189-2005）將建筑幕墻分為透明幕墻和非透明幕墻兩大類。根據建筑所處城市的建筑氣候分區不同，標準對透明幕墻與非透明幕墻的保溫隔熱性能和氣密性均有很明確的要求。

    2.1非透明幕墻

    非透明幕墻是指不具備自然采光、視覺通透特性的建筑幕墻，主要是指非透明面板材料（金屬板、石材等）組成的幕墻和玻璃幕墻有后置墻體或保溫隔熱層的幕墻。一般位于樓板（樓板梁）、柱、剪力墻等部位�！豆�共建筑節能設計標準》將此類幕墻作為建筑物的實墻體進行考慮，對其熱工性能的要求與外墻相同，見表1。

表1   非透明幕墻的傳熱系數限值

地區	體形系數 ≤ 0.3 傳熱系數K  W/(m2·K)	0.3 ＜體形系數 ≤ 0.4 傳熱系數K  W/(m2·K)
嚴寒地區A區	≤0.45	≤0.40
嚴寒地區B區	≤0.50	≤0.45
寒冷地區	≤0.60	≤0.50
夏熱冬冷	≤ 1.0
夏熱冬暖	≤ 1.5

 

2.2透明幕墻

    透明幕墻是指可見光可直接透射入室內的幕墻。

    透明幕墻對建筑能耗高低的影響主要有兩個方面，一是玻璃等透明材料的傳熱系數大小影響到建筑物冬季采暖與夏季空調室內外的溫差傳熱；另一方面是透過玻璃等透明材料的輻射得熱。結合我國南北方、東西部地區氣候差異大的現實，標準對不同氣候區域、不同窗墻面積比的單一朝向的透明幕墻的傳熱系數與遮陽系數作了詳細的要求，如表2、表3、表4、表5以及表6。對透明幕墻的氣密性要求為不應低于《建筑幕墻物理性能分級》（GB/T15225）規定的3級。

表2   嚴寒地區A區單一朝向透明幕墻傳熱系數限值

透明幕墻部位	體形系數 ≤ 0.3 傳熱系數K   W/ (m2·K)	0.3 ＜ 體形系數 ≤ 0.4 傳熱系數K   W/ (m2·K)
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

表3   嚴寒地區B區單一朝向透明幕墻傳熱系數限值

透明幕墻部位	體形系數 ≤  0.3 傳熱系數 K  W/(m2·K)	0.3 ＜ 體形系數 ≤ 0.4 傳熱系數K  W/(m2·K)
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

表4  寒冷地區單一朝向透明幕墻傳熱系數和遮陽系數限值

透明幕墻部位	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)
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/—

　　注: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。

表5  夏熱冬冷地區單一朝向透明幕墻傳熱系數和遮陽系數限值

透明幕墻部位	傳熱系數K W/(m2·K)	遮陽系數SC (東、南、西向/北向)
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	≤ 0.50/0.60
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	≤ 0.40/0.50

　　注: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。

表6  夏熱冬暖地區單一朝向透明幕墻傳熱系數和遮陽系數限值

透明幕墻所在部位	傳熱系數K W/(m2·K)	遮陽系數SC (東、南、西向/北向)
窗墻面積比≤0.2	≤ 6.5	—
0.2＜窗墻面積比≤0.3	≤ 4.7	≤ 0.50/0.60
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

　　注: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。
    不難看出，《公共建筑節能設計標準》對建筑幕墻的要求，一是為減少溫差傳熱而提出的對其傳熱系數K的要求，另一方面是為了減少輻射得熱的遮陽系數的要求；對其氣密性能方面的要求是為了減少空氣流動造成熱能耗。

    3.節能型建筑幕墻的設計原則

    建筑幕墻的節能是在對建筑周邊的自然環境，如光線、溫度、風壓、氣候狀況等充分分析和了解的基礎上，針對建筑本身的朝向、高度、室內功能等特點，通過有效地系統技術和產品對室內環境起到適應和調整的過程。這個過程需要綜合多種因素考慮，需要處理多種關系，如隔熱和得熱、采光和遮陽、通風和熱交換的關系，氣密性、水密性和傳熱、隔聲的關系等等。這個過程不應僅僅依據于單一的狀態指標，如傳統的傳熱系數K值就能夠說明和解決的。因此，節能幕墻的設計應遵循如下原則：

    科學性：需綜合、全面權衡各因素，充分考慮其功能、性能等諸多方面，合理選型（幕墻的型式和窗墻面積比）、選材和構造。

    適用性：結合環境因素與項目的具體情況，參照標準規定與地方要求，認真落實國家有關節能政策，同時要處理好建筑低能耗與高舒適度的關系。

    經濟性：建筑幕墻只是建筑圍護結構的一部分，只是建筑節能的一個方面，節能的考慮需全盤考慮，只有達到節能與經濟的統一才能體現節能的作用與價值。

    原則上講，建筑幕墻節能設計需要建筑師與幕墻設計師（外圍護）、暖通工程師（空調采暖）、室內設計師（采光）等充分協商，盡量達到各方面的統一