科學(xué)指導(dǎo)建筑門窗幕墻節(jié)能

科學(xué)指導(dǎo)建筑門窗幕墻節(jié)能

　　隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和國(guó)家政策的指導(dǎo)，節(jié)能已逐漸成為全社會(huì)的共識(shí)，今年7月1日起執(zhí)行的《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，被稱做“世紀(jì)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)”，這是一個(gè)歷史的進(jìn)步。但在執(zhí)行節(jié)能政策和推進(jìn)節(jié)能技術(shù)的過程中也要盡量避免認(rèn)識(shí)上以及市場(chǎng)化進(jìn)程中出現(xiàn)的不必要的偏差和誤導(dǎo)。

　　從可持續(xù)發(fā)展的角度理解節(jié)能

　　節(jié)能不是目的，節(jié)能是為了可持續(xù)地提供人尖適宜的生活和工作與環(huán)境空間目標(biāo)的必然手段，節(jié)能要根據(jù)地區(qū)的經(jīng)濟(jì)狀況持續(xù)和資源狀況因地制宜，要防止曲解和誤解節(jié)能政策法規(guī)和節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品，避免走彎路和防止新的浪費(fèi)。

　　圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能是對(duì)于建筑周邊的自然環(huán)境，如光線、溫度、風(fēng)壓、氣候狀況等充分分析和了解的基礎(chǔ)上，針對(duì)建筑本身的朝向、高度、室內(nèi)功能等特點(diǎn)，通過有效地系統(tǒng)技術(shù)和產(chǎn)品對(duì)室內(nèi)環(huán)境起到適應(yīng)和調(diào)整的過程，這個(gè)過程需要綜合多種因素考慮，需要處理多種關(guān)系，諸如隔熱和得熱，采光和遮陽、通風(fēng)和熱交換的關(guān)系，處理好氣密性、水密性和摶熱、隔聲的關(guān)系等等，這個(gè)過程式不應(yīng)僅僅依據(jù)于單一 狀態(tài)指標(biāo)，如K值就能夠說明和解決的，也不是簡(jiǎn)單的選擇一些所謂節(jié)能材料，或?qū)⒁恍┘夹g(shù)累加，附加就能夠?qū)崿F(xiàn)的。

　　玻璃幕墻。采光頂、建筑門窗的主要材料涉及鋼材，鋁型材，塑料、玻璃、木材等到，目前我國(guó)還沒有關(guān)于綠色建材的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如果參照美國(guó)《綠色建筑技術(shù)手冊(cè)》中的論述，綠色建材的概念應(yīng)根據(jù)材料的資源量，可重新使用性，可再循環(huán)量，可再生性和可持續(xù)管理策略，本地生產(chǎn)和減少運(yùn)輸，地區(qū)適用性，壽命周期費(fèi)用和維護(hù)要求，資源的回收和再利用進(jìn)行分析和判定。

　　圍護(hù)結(jié)構(gòu)透明部分不等于玻璃幕墻

　　建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)一般由墻體、屋面、透明部分組成，透明部分主要是指玻璃幕墻，外門窗、采光頂?shù)扰c自然環(huán)境即與室外空氣直接接觸的部分。作為建筑物內(nèi)外可直接交互的物理界面這一部分是影響室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量和建筑能耗最主要的部分之一，在討論建筑整體節(jié)能的影響和作用時(shí)是無法忽略和回避的。

　　建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中因?yàn)槌袚?dān)多項(xiàng)建筑節(jié)能而最難以控制的是其透明部分的熱工性，7月1日起執(zhí)行的《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn)）充分綜合考慮了多方面的因素，規(guī)定了根據(jù)建筑工地每個(gè)朝向控制窗墻比，確定傳熱系數(shù)和遮陽系數(shù)，并根據(jù)要權(quán)衡判定，同量結(jié)采光頂和公共建筑必不可少的中庭的節(jié)能做出了相應(yīng)的規(guī)定，這些規(guī)定是在尊重客觀規(guī)律的基礎(chǔ)上科學(xué)和可行的。

　　但在最近許多媒體宣傳報(bào)道貌岸然建筑節(jié)能時(shí)誤解甚至曲解了《標(biāo)準(zhǔn)》的內(nèi)容，主看一些媒體的報(bào)道：“國(guó)家限制玻璃幕墻”，“玻璃幕墻最多只能占到墻面的70%“、：叫停玻璃幕墻”，更有甚者在頭版頭條黑體字標(biāo)題“公建新標(biāo)準(zhǔn)宣判玻璃幕墻死刑”等等。近日?qǐng)?bào)載，某省會(huì)城市禁止新建賓館，商場(chǎng)，辦公樓，寫字樓等公共建筑修建整面玻璃幕墻，并強(qiáng)制外窗采用真空玻璃。

　　《標(biāo)準(zhǔn)》中將玻璃幕墻，外門窗，采光頂統(tǒng)一為建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中的“透明部分”，并分別對(duì)其做了詳細(xì)規(guī)定，對(duì)玻璃幕墻和窗戶規(guī)定“建筑每個(gè)朝向的窗包括透明幕墻”墻面積比均不應(yīng)大于0。70，......當(dāng)不能滿足本條文的規(guī)定時(shí)，必須按本標(biāo)準(zhǔn)第4。3節(jié)的規(guī)定進(jìn)行權(quán)衡判定?！皩?duì)采光頂規(guī)定：“屋頂透明部分的面積不應(yīng)大于屋頂總面積的20%，當(dāng)不能滿足本條文規(guī)定時(shí)，必須按本標(biāo)準(zhǔn)第4。3節(jié)的規(guī)定進(jìn)行權(quán)衡判定?！睂?duì)中庭部分規(guī)定“建筑中庭夏季應(yīng)利用通風(fēng)降溫，必要時(shí)設(shè)置機(jī)械排風(fēng)裝置”。

　　《標(biāo)準(zhǔn)》充分考慮了建筑的多樣性，注意到公共建筑更具外觀效果和豐富的立面郊果，尊重社會(huì)和建筑師對(duì)建筑日益追求變化新穎的趨勢(shì)，在《標(biāo)準(zhǔn)》中采用了“面積加權(quán)”的原則和“權(quán)衡判定法”。這樣就可以不拘泥于建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工設(shè)計(jì)中某條規(guī)定性指標(biāo)，而是著眼于總體性能是不畏滿足節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的要求。

　　科學(xué)認(rèn)識(shí)和選用節(jié)能材料

　　建筑節(jié)能與建筑的地域化特點(diǎn)關(guān)系十分密切，不能夠機(jī)械地完全照搬。以北京為例，即使同樣的緯度全年溫差要高于其它國(guó)家，每年季節(jié)性的少塵構(gòu)成了無法回避的氣候特點(diǎn)，怎么可以完全照搬歐洲的雙層幕墻，呼吸幕墻等技術(shù)呢？由于缺乏技術(shù)支持，目前一些正在編制的標(biāo)準(zhǔn)有可能成為國(guó)外產(chǎn)品的廣告，幾年的實(shí)踐證明，完全和機(jī)械地照搬國(guó)外技術(shù)必將付出相應(yīng)的代價(jià)。

　　根據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》（GB50068-2001）和有關(guān)行業(yè)規(guī)定，建筑門窗被視為“可替換的非結(jié)構(gòu)性構(gòu)件“，設(shè)計(jì)使用年限為10年，建筑幕墻為“易于替換的結(jié)構(gòu)”，設(shè)計(jì)使用限為25年，拈來幾例帶有普遍性的例子。

　　自2000年以來作為門窗主受力桿件的框扇斷橋隔熱鋁型材得到迅速發(fā)展，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)也已頒布執(zhí)行。由于斷橋隔熱鋁型材是由隔熱條結(jié)構(gòu)兩側(cè)的鋁型材成完整的受力桿件，在組成框扇時(shí)組角部分的連接強(qiáng)度就顯得至關(guān)重要，而目前市場(chǎng)上眾多的斷橋隔熱鋁合金門窗的組角仍然沿用傳統(tǒng)的單組角方式，角連接強(qiáng)度的不穩(wěn)定性必將導(dǎo)致框扇變形，框扇變形必然導(dǎo)致框扇之間，玻璃與框、框扇與扇之間的縫隙，由此氣密性失效、水密性失效、隔熱隔聲性能也隨之降低。由于目前尚沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)要求。甚至難以對(duì)此判定是不合格產(chǎn)品還是低級(jí)產(chǎn)品。

　　建筑透明部分的主要材料是玻璃，根據(jù)規(guī)定幕墻和門窗必須采用中空玻璃，中空玻璃的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)在于中空玻璃的封邊。。由于近幾年書居住建筑市場(chǎng)上流行落地窗和外飄窗。玻璃分格越來越大，這就意味著中空玻璃的封邊要吸收更大的變形和應(yīng)具有較高的密封抗疲勞性。特別是采用LOW-E玻璃時(shí)。為防止LOW-E膜的氧化失效，對(duì)其密封性要求更高，作為建筑外窗應(yīng)具備10年的設(shè)計(jì)有效年限，玻璃幕墻應(yīng)具有25年的設(shè)計(jì)使用年限。上述產(chǎn)品以及主要材料可以出具有效期保證書嗎？可以接受在有效期內(nèi)的抽檢或檢測(cè)嗎？

　　應(yīng)該強(qiáng)調(diào)指出，要生產(chǎn)出性能達(dá)到上述指標(biāo)的產(chǎn)品，必須有完善的工藝和相應(yīng)的設(shè)備，并且要在嚴(yán)格的質(zhì)量控制條件下才能達(dá)到，以保溫隔熱性能為例，真空玻璃相當(dāng)于一個(gè)透明的平板保溫瓶。其真空層只有0。1-0。2mm厚，每平方米真空玻璃真空容積很小。只比一個(gè)乒乓球大些，但其內(nèi)表面積卻超過2平方米。要得到好的保溫性能，要求真空玻璃層壓強(qiáng)長(zhǎng)期保持在0。1pa（百萬分之一大氣壓）以下，才能達(dá)到比中空玻璃優(yōu)良的保溫性能，這就要求真空玻璃內(nèi)部的初始?jí)簭?qiáng)起碼還要低一個(gè)數(shù)量級(jí)，達(dá)到0。01pa即千萬分之一大氣壓以下。目前國(guó)內(nèi)已有不合格產(chǎn)品出現(xiàn)。真空玻璃是高科技產(chǎn)品，其產(chǎn)業(yè)化過程需要材料科學(xué)、真空技術(shù)、熱學(xué)、力學(xué)、光學(xué)、精密測(cè)量，玻璃深加工及工業(yè)自動(dòng)化等多學(xué)科的配合，還要踏踏實(shí)實(shí)下功夫解決一系列工藝設(shè)備問題。為此，要制定真空玻璃的標(biāo)準(zhǔn)，由企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)起步逐步升級(jí)為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，乃至中家標(biāo)準(zhǔn)。

　　在國(guó)際上真空玻璃的產(chǎn)品生產(chǎn)迄今僅僅10年的歷史，據(jù)了解。目前在日本市場(chǎng)占有率不到1%，由于其昂貴的價(jià)格成為市場(chǎng)推廣的障礙，我國(guó)目前能夠生產(chǎn)真空玻璃的廠家屈指可數(shù)。據(jù)報(bào)道。北京地區(qū)已有5萬平方米的生產(chǎn)線能力的企業(yè)。全國(guó)能夠大規(guī)模穩(wěn)定提供建筑用真空玻璃產(chǎn)品的廠家?guī)缀鯖]有。某地主政府對(duì)國(guó)家節(jié)能政策和標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)識(shí)是不科學(xué)的，強(qiáng)制性規(guī)定當(dāng)?shù)毓步ㄖ捎谜婵詹ＡУ淖龇ㄊ遣煌桩?dāng)?shù)摹?/span>

　　在看看作為建筑幕墻和門窗主材的隔熱鋁型材中隔熱條材料的情況。由于多種原因。自2000年始?xì)W洲的穿條設(shè)備開始延伸到節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)，進(jìn)而隔熱條、五金配件、組角膠等等。由于技術(shù)系統(tǒng)化的原因，我們幾乎是完全被動(dòng)地接受了引進(jìn)技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)品。目前國(guó)內(nèi)80%的加工中心和隔熱鋁型材合成設(shè)備 是由歐洲引進(jìn)的。幕墻和門窗的節(jié)能技術(shù)是歐洲系統(tǒng)的翻版。如何引朝暉 和消化國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品關(guān)系到如何建立適應(yīng)我國(guó)特點(diǎn)的獨(dú)立的知識(shí)產(chǎn)權(quán)技術(shù)體系。