5.3 门窗、幕墙、采光顶

5.3.1 该条规定了各个气候区建筑门窗、玻璃幕墙、采光顶的保温性能(传热系数)宜达到的最低要求以及是否需要进行抗结露验算。其中对门窗、玻璃幕墙传热系数的要求是按照基本不结露的原则而确定的。需要明确的是:为了保证室内基本的热舒适要求,本条是对一栋建筑中所有门窗传热系数的限值要求,不是各朝向的平均门窗传热系数,也就避免了建筑节能设计时进行权衡判断而导致出现保温性能太差的外门窗。
    由于“建筑遮阳系数”规定了其计算是“在照射时间内”。因此,当严寒、寒冷A、温和地区不需要考虑夏季隔热时,本条对其门窗、幕墙、采光顶的冬季综合遮阳系数规定了最小值,以保证这些地区建筑的冬季日照不受影响。

5.3.2 现行行业标准《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T 151中将门窗、幕墙的热工计算方法都进行了详细规定,并已经在幕墙门窗行业得到广泛应用。本规范附录C第C.5节和第C.6节根据现行行业标准《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T 151给出了透光和非透光的门窗、幕墙的传热系数计算公式,以及门窗、玻璃幕墙的抗结露验算方法。

5.3.3 严寒、寒冷地区的门窗应以保温为主,门窗的保温性能主要受窗框、玻璃两部分热工性能的影响,以窗框材料来看,木窗、塑料窗的保温性能明显优于铝合金门窗,如果采用中空玻璃,传热系数一般可以达到2.0W/(m2·K)~2.5W/(m2·K)。铝木复合门窗、铝塑复合门窗、钢塑复合门窗是在木窗、金属窗的基础上发展起来的,保温性能一般是在2.8W/(m2·K)以下,基本能满足严寒、寒冷地区的热工要求。普通的铝合金窗框保温性能较差,一般是10W/(m2·K)以上,做了断热处理之后,框的传热系数基本可做到4.0W/(m2·K)~5.0W/(m2·K),使用中空玻璃之后,断热铝合金门窗的传热系数一般在2.5W/(m2·K)~3.5W/(m2·K)之间,在寒冷地区比较适用,但是对于严寒地区就很难满足要求,因此建议严寒地区建筑采用断热金属门窗时宜采用双层窗。对于夏热冬冷地区、温和A区,也有一定的保温要求,因此建议设计时综合考虑,宜采用保温性能较好的门窗,不宜直接采用单片玻璃窗。夏热冬暖地区、温和B区一般无特别的保温要求。

5.3.4 与本规范第5.3.3条类似,对于严寒地区应加强保温,幕墙应使用断热构造或断热铝合金型材,进一步提高幕墙系统的保温性能,同时减少型材处的结露问题。对于非透光部分的幕墙,在设计时是作为墙体来要求其热工性能,因此使用高效保温材料,技术易实现,成本也低,并且能达到很好的保温效果,提高建筑的整体热工性能。幕墙与主体结构之间的连接部位、跨越室内外的金属构件是幕墙传热的薄弱部位,应进行保温处理,不要形成热桥,导致冬季结露。

5.3.5 根据本规范附录表C.5.3-3的数据,中空玻璃的保温性能远远优于单片玻璃,单片普通玻璃传热系数在5.5W/(m2·K)~5.8W/(m2·K),单片Low-E玻璃可达到3.5W/(m2·K)左右,以12mm气体层为例,普通中空玻璃可以达到2.8W/(m2·K)左右,Low-E中空玻璃可以达到1.8W/(m2·K)左右,充氩气的中空玻璃可以达到1.4W/(m2·K)左右,三层双中空的Low-E中空玻璃可以达到1.0W/(m2·K)~1.4W/(m2·K),真空玻璃更是可以降低到0.4W/(m2·K)~0.6W/(m2·K)。对于保温要求较高的建筑,所使用的门窗、玻璃幕墙、采光顶应当考虑气候区、建筑热工设计等综合要求,选择合适的玻璃系统,以提高整体的保温性能。
    对于保温性能优良的中空玻璃,如果搭配了“暖边”中空玻璃间隔条,可减少玻璃与框结合部位的结露问题,并且进一步降低门窗、幕墙的整体传热系数。

5.3.6 门窗、玻璃幕墙周边与墙体或其他围护结构连接处,如果不做特殊处理,易形成热桥,对于严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、温和A区来说,冬季就会造成结露,因此要求对这些特殊部位采用保温、密封构造,特别是一定要采用防潮型保温材料,如果是不防潮的保温材料在冬季就会吸收了凝结水变得潮湿,降低保温效果。这些构造的缝隙必须采用密封材料或密封胶密封,杜绝外界的雨水、冷凝水等影响。

5.3.7 现在有一些大型的公共建筑大量使用双层幕墙,但是如果使用的形式不合适,反而会对室内热环境产生不利影响。在这里提出建议,严寒、寒冷地区可采用空气内循环双层幕墙。
    夏热冬冷地区由于在过渡季节有自然通风要求,夏季双层幕墙的隔热作用不大,因此这一地区不宜采用双层幕墙。