幕墙设计与建筑师对幕墙设计要求的思考
幕墙设计与建筑师对幕墙设计
要求的思考
1、什么是设计
引用一位老专家的话，设计就是画图、不是画画。幕墙设计也是如此。我认识一位建筑师，可能是我认识的不多见、对工程效果（幕墙效果）的实现极为负责任的建筑师，通过交流对我的触动很大，让我再次认识了什么是设计。
幕墙行业从无到有。从1983年我国国内第一个自主设计、自主施工的建筑幕墙工程----北京长城饭店的建成，建筑幕墙在我国已经走过了将近三十年的发展历程，幕墙技术的发展也逐步走向多元化和高技术含量。发展中，幕墙设计的内容也从最早的玻璃幕墙、铝板幕墙、石材幕墙发展到陶土板幕墙、陶瓷板幕墙、人造板幕墙、GRC铜板幕墙、钛锌板幕墙等等，幕墙的形式也从隐框、明框的构件式幕墙发展到单元式幕墙、双层幕墙、拉索拉杆幕墙等。2、如何去实现幕墙设计
早期，幕墙的材料、幕墙的形式都相对比较单一、简单，建筑的外形也一般都相对比较简单，幕墙设计基本都比较简单、铝型材开模也比较少，一套系统可能能在诸多工程使用，属于标准化的一个阶段。近十几年到现在，建筑的效果已是千奇百怪、各有内容，幕墙的形式、材料也是长足发展，为建筑添砖加瓦、为建筑效果锦上添花，到此幕墙设计已经到了需要有针对性、专一性的设计阶段。
那现在幕墙的设计能满足建筑师的要求和建筑效果的要求吗？可以满足，幕墙材料技术的积累和幕墙设计技术的沉淀应该可以满足。但在实际设计中，往往会出现幕墙设计达不到建筑效果效果要求及加工、施工安装的要求。问题在于许多设计还是照搬标准设计，可能谈不上设计，没有去思考、没有理解建筑效果要求及幕墙的加工安装可行性等的设计意图，这样找个大学生、干幕墙设计一两年的设计人员都可以把设计图纸搞出来，关键是设计的这一个或几个方案有没有解决真正的问题、哪个方案更适合这个工程、还有没有更好的方案，思考这些问题，这就是幕墙设计，也就是帮建筑师给建筑做衣服、穿衣服，这件衣服好穿不好穿、好不好看。针对性的幕墙设计终究会找到一个在当时的情况下最好、最合理的方案，但随着技术的发展再去看，也会重新找到更好的方案。当然，设计也需要时间，赶是赶不出好设计的。幕墙设计的好坏同设计人员的自身水平以及环境的限制、其它多方面因素都有很大关系，同行业幕墙设计技术的积累一样，人员的设计能力也是需要积累、沉淀、提高，如何去提高，首先要用心，要去思考、总结、汲取、整理、浓缩，要有给建筑穿完衣服的成就感。3、设计出的幕墙系统的性价比
幕墙系统的设计，首先要达到安全要求，达到建筑效果及各项性能的要求，这是最基本的要求。行业的大环境下，竞争激烈、工程利润都很低，如何从设计上去保证工程的利润及投资成本，保证设计对工程的效益，从设计上尽量解决，而不是在现场偷工减料，这也是对一个设计方案好坏的另一个要求。做了这些思考和解决，就应该是一个合格的设计，对设计人员来说，这也是设计人员责任心、职业操守的一个体现，对工程负责，对公司负责、对社会负责。经常有人问，为什么许多工程要开模，不用标准模具，其实对于幕墙设计工作来说，谁愿意去开好多模具、搞的那么烦呢，省事多好的，问题就在于现在不是以前，需要在工程要求的实现和工程的效益之间权衡，满足建筑效果的要求，找到最佳的解决方案，达到双赢或者多赢，这才是幕墙设计的效益，也是幕墙设计性价比的真正体现。当然，幕墙设计一定要懂结构计算，包括龙骨的计算及面板的计算等，有时这也会成为建筑效果的实现和幕墙性价比设计中必不可少的一部分，也需要在工程中积累这种计算尺度的感觉。一直都说，工程要从设计开始，其实也说明了一个问题，工程的造价控制也要从设计开始，在行业里，受大环境及各种因素的制约，设计对费用及成本的的控制力达不到它所需要体现的作用，但至少应该是非常重要的一环。
4、建筑师对幕墙有什么要求，要达到什么深度。
幕墙是建筑的衣服，是建筑的外在效果，是建筑师的设计构想和思考。要穿好这件衣服，需要建筑师和幕墙设计人有交集。包括时间的、空间的及对工程的理解和思考的交集。双方都不懂各自的专业和思考的问题，那就不一定能做好、穿好这件衣服。有一个曲面拟合不算非常复杂的工程，建筑师花了三个月时间把建筑外立面、屋顶等整体模型的幕墙分格、定位、凹凸起伏等完整建模，把重要板块及异形板块的加工尺寸完整放样，这就是建筑师对建筑效果的理解、对幕墙实现的理解，也是对幕墙的设计要求和深度要求。这种要求及对幕墙实现的理解在国外可能比较多，但在国内可能不是太多，但至少体现的是建筑师对工程、对业主、对社会负责的一种职业的责任态度，因为那是他的一件作品。反过来，幕墙设计或许也当如此，也应该去了解建筑师的思考、去理解建筑，也去把衣服做成自己的一件作品。当然，建筑主要是建筑师的建筑效果，但那只是远看，真正到跟前去看、去思考做法、去理解幕墙时，也会体会到幕墙人的心血。随着行业的发展，这种交集从无到有、从少到多，相信这种交集会越来越多，会因为这种交集，铸造出更多的精品建筑。5、建筑师给幕墙带来了什么
建筑师促进了幕墙技术的发展。建筑师对建筑效果的构想需要幕墙来实现。许多工程、尤其是许多大工程都要进行幕墙设计方案投标，评完标，总会有好有坏，当然，好的方案不一定是最适合的方案。建筑师去参加评标，把这种对幕墙实现的建筑效果要求施加于幕墙设计方案的时候，就可能会有很多新奇的要求需要幕墙方案去实现，无形之中就可能会出现更新的做法、创新或者研发，尤其在大型工程更是如此。幕墙设计去解决这些新奇要求的时候，不一定是最好的解决方案，但至少当时是最好的，需要时间来更加完善、推陈出新、促进幕墙设计技术的丰富。
建筑师促进了幕墙材料的发展。幕墙材料，尤其是面板是的颜色、材质、细部构造、做法是建筑效果的直接表达，或许也是建筑师最为关心的问题。材料符合不符合建筑师的要求、符合不符合建筑内涵的表达，很重要。就在建筑师的这种重要和关心中，新材料、新技术、新工艺的出现，丰富了建筑的表达，也丰富了幕墙的表达和内容。
如何去做好幕墙，如何去做好幕墙设计，是行业要思考的问题，也是幕墙设计人要思考的问题，或许也是建筑师要去考虑的问题。只有思想意识上高度的统一，才能设计出一个幕墙精品工程。
扩展阅读：幕墙节能设计
中国建筑装饰幕墙工程节能型建筑幕墙的构造设计
方大集团股份有限公司设计院谢士涛董格林
【提要】文章针对《公共建筑节能设计标准》（GB50189-201*）对建筑幕墙的节能要求，对节能型建筑幕墙的节点构造设计进行了探讨，可供建筑师和幕墙设计人员进行建筑幕墙设计时参考。
【关键词】建筑幕墙节能构造设计
实，标准对不同气候区域、不同窗墙面积比的单一朝向的透1．节能型建筑幕墙的含义
明幕墙的传热系数与遮阳系数作了详细的要求，如表2、表3、建筑节能是指节约采暖供热、空调制冷、采光照明以及
表4、表5以及表6。对透明幕墙的气密性要求为不应低于《建调节室内空气、湿度、改变居室环境质量的能源消耗，还包
筑幕墙物理性能分级》（GB/T15225）规定的3级。括利用太阳能、地热(水)能源的综合技术工程。目前我国的
公共建筑特别是大型商场、高档旅馆酒店、高档办公楼等建
筑的全年能耗中，大约50%~60%消耗于空调制冷与采暖系统，而在空调采暖能耗中，大约20%~50%由外围护结构传热所消耗。因此，建筑幕墙的节能对建筑节能来讲意义重大。
节能型建筑幕墙是指其性能指标，主要是保温隔热性能和气密性两项物理性能，达到或高于现行的建筑节能设计标准要求的建筑幕墙。由于我国幅员广阔，南北方、东西部地理气候环境差异很大，不同的环境条件下对建筑幕墙的节能要求也不尽相同。A地区的节能幕墙对于B地区来讲并不一定能达到节能的基本要求。因此，节能型建筑幕墙的含义中除了性能指标外还有其对应的环境指标。
严寒地区A区单一朝向透明幕墙传热系数限值表2
透明幕墙部位窗墙面积比≤0.2.0.2＜窗墙面积比≤0.30.3＜窗墙面积比≤0.40.4＜窗墙面积比≤0.50.5＜窗墙面积比≤0.7体形系数≤0.3传热系数KW/(m2K)≤3.0≤2.8≤2.5≤2.0≤1.7体形系数≤0.3传热系数KW/(m2K)≤3.2≤2.9≤2.6≤2.1≤1.80.3＜体形系数≤0.4传热系数KW/(m2K)≤2.7≤2.5≤2.2≤1.7≤1.50.3＜体形系数≤0.4传热系数KW/(m2K)≤2.8≤2.5≤2.2≤1.8≤1.60.3＜体形系数≤0.4传热系数遮阳系数SC(东、南、西向KW/(m2K)/北向)≤3.0≤2.5≤2.3≤2.0≤1.8≤0.70/≤0.60/≤0.50/严寒地区B区单一朝向透明幕墙传热系数限值表3
透明幕墙部位窗墙面积比≤0.2.0.2＜窗墙面积比≤0.30.3＜窗墙面积比≤0.40.4＜窗墙面积比≤0.50.5＜窗墙面积比≤0.72．节能标准对建筑幕墙的要求
《公共建筑节能设计标准》（GB50189-201*）将建筑幕墙分为透明幕墙和非透明幕墙两大类。根据建筑所处城市的建筑气候分区不同，标准对透明幕墙与非透明幕墙的保温隔热性能和气密性均有很明确的要求。
2.1非透明幕墙
非透明幕墙是指不具备自然采光、视觉通透特性的建筑幕墙，主要是指非透明面板材料（金属板、石材等）组成的幕墙和玻璃幕墙有后置墙体或保温隔热层的幕墙。一般位于楼板（楼板梁）、柱、剪力墙等部位。《公共建筑节能设计标准》将此类幕墙作为建筑物的实墙体进行考虑，对其热工性能的要求与外墙相同，见表1。
寒冷地区单一朝向透明幕墙传热系数和遮阳系数限值表4
体形系数≤0.3传热系数遮阳系数SC(东、南、西KW/(m2K)向/北向)≤3.5≤3.0≤2.7≤2.3≤2.0≤0.70/≤0.60/≤0.50/透明幕墙部位窗墙面积比≤0.20.2＜窗墙面积比≤0.30.3＜窗墙面积比≤0.40.4＜窗墙面积比≤0.50.5＜窗墙面积比≤0.7非透明幕墙的传热系数限值表1
地区严寒地区A区严寒地区B区寒冷地区夏热冬冷夏热冬暖体形系数≤0.3传热系数KW/(m2K)≤0.45≤0.50≤0.600.3＜体形系数≤0.4传热系数KW/(m2K)≤0.40≤0.45≤0.50注:有外遮阳时,遮阳系数=玻璃的遮阳系数外遮阳的遮阳系数；无外遮阳时，遮阳系数=玻璃的遮阳系数。
夏热冬冷地区单一朝向透明幕墙传热系数和遮阳系数限值表5
透明幕墙部位窗墙面积比≤0.20.2＜窗墙面积比≤0.30.3＜窗墙面积比≤0.40.4＜窗墙面积比≤0.50.5＜窗墙面积比≤0.7传热系数KW/(m2K)≤4.7≤3.5≤3.0≤2.8≤2.5遮阳系数SC(东、南、西向/北向)≤0.55/≤0.50/0.60≤0.45/0.55≤0.40/0.50≤1.0≤1.52.2透明幕墙
透明幕墙是指可见光可直接透射入室内的幕墙。透明幕墙对建筑能耗高低的影响主要有两个方面，一是玻璃等透明材料的传热系数大小影响到建筑物冬季采暖与夏季空调室内外的温差传热；另一方面是透过玻璃等透明材料的辐射得热。结合我国南北方、东西部地区气候差异大的现
注:有外遮阳时,遮阳系数=玻璃的遮阳系数外遮阳的遮阳系数；无外遮阳时，遮阳系数=玻璃的遮阳系数。
夏热冬暖地区单一朝向透明幕墙传热系数和遮阳系数限值表6
CHINABUILDINGDECORATION201*年第1期/总第188期中国建筑装饰透明幕墙所在部位窗墙面积比≤0.20.2＜窗墙面积比≤0.30.3＜窗墙面积比≤0.40.4＜窗墙面积比≤0.50.5＜窗墙面积比≤0.7幕墙工程传热系数KW/(m2K)≤6.5≤4.7≤3.5≤3.0≤3.0遮阳系数SC(东、南、西向/北向)≤0.50/0.60≤0.45/0.55≤0.40/0.50≤0.35/0.45注:有外遮阳时,遮阳系数=玻璃的遮阳系数外遮阳的遮阳系数；无外遮阳时，遮阳系数=玻璃的遮阳系数。不难看出，《公共建筑节能设计标准》对建筑幕墙的要求，一是为减少温差传热而提出的对其传热系数K的要求，另一方面是为了减少辐射得热的遮阳系数的要求；对其气密性能方面的要求是为了减少空气流动造成热能耗。
图1非透明幕墙分格剖面图(层高3600
非透明幕墙部分高度1200)
混凝土玻璃3．节能型建筑幕墙的设计原则
建筑幕墙的节能是在对建筑周边的自然环境，如光线、温度、风压、气候状况等充分分析和了解的基础上，针对建筑本身的朝向、高度、室内功能等特点，通过有效地系统技术和产品对室内环境起到适应和调整的过程。这个过程需要综合多种因素考虑，需要处理多种关系，如隔热和得热、采光和遮阳、通风和热交换的关系，气密性、水密性和传热、隔声的关系等等。这个过程不应仅仅依据于单一的状态指标，如传统的传热系数K值就能够说明和解决的。因此，节能幕墙的设计应遵循如下原则：
科学性：需综合、全面权衡各因素，充分考虑其功能、性能等诸多方面，合理选型（幕墙的型式和窗墙面积比）、选材和构造。
适用性：结合环境因素与项目的具体情况，参照标准规定与地方要求，认真落实国家有关节能政策，同时要处理好建筑低能耗与高舒适度的关系。
经济性：建筑幕墙只是建筑围护结构的一部分，只是建筑节能的一个方面，节能的考虑需全盘考虑，只有达到节能与经济的统一才能体现节能的作用与价值。
原则上讲，建筑幕墙节能设计需要建筑师与幕墙设计师（外围护）、暖通工程师（空调采暖）、室内设计师（采光）等充分协商，尽量达到各方面的统一。
铝骨架保温棉图2节能的非透明玻璃幕墙构造
4．非透明幕墙节能设计分析
4.1玻璃幕墙组成的非透明幕墙
以常见的楼层结构梁处非透明玻璃幕墙为例。楼层高度为3.6m，非透明部分的高度为1.2m，分格宽度1.2m。钢筋混凝土结构梁宽度300mm高度500mm；楼板上反梁高度300mm宽度200mm。如图1、图2所示。
结构梁部位玻璃幕墙是作为非透明幕墙，首先结构梁下部400mm需进行构造遮挡，设计采用保温棉加镀锌钢板处理。如图2。铝框宽度72mm，玻璃距梁面为150mm（封闭空气层），玻璃与保温棉的厚度选用需根据计算确定。从图示可以看出，通过围护结构的热量传递，从外传到内经过三个部分，即玻璃幕墙部分、封闭空气层部分与墙体部分。
图3不节能的非透明玻璃幕墙构造以夏热冬暖地区为例，非透明幕墙的传热系数要求为K≤1.5W/(m2K)，玻璃选用6mm钢化玻璃，保温棉选用40mm厚岩棉。根据《民用建筑热工设计规范》GB50176-93，其热工简化计算如下：
玻璃幕墙部分热阻（以一个分格计算）：铝框部分面积A框=1.2×1.2-1.128×1.128=0.168m2玻璃部分面积A玻=1.128×1.128=1.272m2
CHINABUILDINGDECORATION201*年第1期/总第188期中国建筑装饰幕墙工程170mm0.5880.595中空断热寒冷地区玻璃热阻R玻=δ/λ=0.006/0.76=0.008(m2K)/W6+9+6240mm0.4870.4916mm单层断热严寒B区铝框热阻R框=0.10(m2K)/W
220mm0.4910.4966+9+6中空断热严寒B区玻璃幕墙部分（按面积加权）热阻
280mm0.4310.4346mm单层断热严寒A区R1=(R玻A玻+R框A框)/(A玻+A框)
260mm0.4350.4386+9+6中空断热严寒A区=（0.008×1.272+0.10×0.168）/（1.272+0.168）310mm0.3970.4006mm单层断热严寒A区2
=0.0187(mK)/W（1）300mm0.3890.3926+9+6中空断热严寒A区封闭空气层部分热阻（GB50176-93附表2.4）：
从计算与列表可以看出：
冬季R空=0.18(m2K)/W
1．玻璃幕墙部分的传热阻约为非透明部分（墙体）的
夏季R空=0.15(m2K)/W（2）
5%，是封闭空气层的10%，封闭空气层的宽度超过60mm
墙体部分热阻：
后对热阻的影响不大（计算取值不变），因而提高非透明玻
结构梁部分热阻
璃幕墙热阻的办法应重点考虑提高玻璃幕墙后置墙体（保温
R梁1=δ/λ=0.30/1.74=0.172(m2K)/W
板）的热阻。
反梁部分热阻
2．单层玻璃完全能满足不同气候区域对玻璃幕墙组成
R梁2=δ/λ=0.20/1.74=0.115(m2K)/W
的非透明幕墙的热工要求。
保温棉部分热阻
3．铝框因所占的面积比例较小，因而对非透明幕墙的
R棉=δ/λ=0.04/0.050=0.800(m2K)/W
传热系数影响不大，但寒冷与严寒地区因采暖时间长，为避
墙体部分(按面积加权)热阻
免型材表面结露结霜，应选用断热型材。
R2=(R梁1A梁1+R梁2A梁2+R棉A棉)/(A梁1+A梁2+A棉)
4．从构造上看，热阻的计算将玻璃幕墙、封闭空气层
=（0.172×0.500+0.115×0.300+0.800×0.400）/
和墙体作为多层围护结构来考虑，所以空气层必须封闭。如
（0.500+0.300+0.400）
图3示。当空气层不封闭时，透过玻璃幕墙的热量直接与室
=0.367(m2K)/W（3）
内空气层直接进行交换，墙体对热量的阻挡会有很大程度的
由（1）（2）（3），根据GB50176-93公式附2.2和附2.4，
降低，而达不到节能要求。
非透明幕墙传热阻：
4.2铝板幕墙组成的非透明幕墙
冬季
R0=Ri+R1+R空+R2+Re
=0.11+0.0187+0.18+0.367+0.04=0.716(m2K)/W此非透明幕墙的传热系数（冬季）为：
K=1/R0=1/0.716
=1.397W/(m2K)≤1.5W/(m2K)（4）夏季
R0=Ri+R1+R空+R2+Re
=0.11+0.0187+0.15+0.367+0.05=0.696(m2K)/W
此非透明幕墙的传热系数（夏季）为：
K=1/R0
图4非透明幕墙------铝板幕墙=1/0.696
石材=1.437W/(m2K)≤1.5W/(m2K)（5）
由（4）（5）表明，6mm厚单层玻璃及40mm厚保温棉
的构造能满足夏热冬暖地区的节能要求。
采取同样的计算方法，该种非透明幕墙的构造适宜的气候地区域构造列表如表7。
保温棉轻质空心砖砌体示例非透明幕墙构造与适宜区域列表[K单位：W/(m2K)]表7
玻璃6mm单层6+9+6中空6mm单层6+9+6中空6mm单层铝型材普通断热普通断热断热保温棉厚度40mm20mm90mm70mm190mm传热系数K(冬季)1.3971.4260.9530.9660.581传热系数K(夏季)1.4371.4680.9720.9860.588适合地区夏热冬暖夏热冬暖夏热冬冷夏热冬冷寒冷地区铝型材图5非透明幕墙----石材幕墙
CHINABUILDINGDECORATION201*年第1期/总第188期中国建筑装饰以3mm单层铝板幕墙为例，节点构造如图4。保温棉为20mm厚岩棉加单层铝箔、后置墙体为120mm厚重砂浆砌筑粘土砖砌体，铝板幕墙与墙体间封闭空气层为100mm。
本非透明幕墙围护结构的隔热层依次为单层铝板、保温棉、封闭空气层、墙体。根据GB50176-93，热工计算如下：
铝板热阻R铝=δ/λ=0.003/203=0.000015(m2K)/W保温棉热阻
R棉=δ/λ=0.020/0.05=0.40(m2K)/W铝板幕墙部分热阻
R幕=R铝+R棉=0.60(m2K)/W（6）封闭空气层部分热阻（GB50176-93附表2.4）：
冬季
R空=0.50(m2K)/W夏季R空=0.37(m2K)/W（7）墙体部分热阻
R墙=0.12/0.81
=0.148(m2K)/W（8）由（6）（7）（8）根据GB50176-93公式附2.2和附2.4，计算本非透明幕墙传热阻：
冬季
R0=Ri+R幕+R空+R墙+Re=0.11+0.40+0.50+0.148+0.04=1.198(m2K)/W
此非透明幕墙的传热系数（冬季）为：
K=1/R0=1/1.198
=0.835W/(m2K)≤1.0W/(m2K)（9）夏季
R0=Ri+R幕+R空+R墙+Re
=0.11+0.40+0.37+0.148+0.05=1.078(m2K)/W
此非透明幕墙的传热系数（夏季）为：
K=1/R0=1/1.078
=0.928W/(m2K)≤1.0W/(m2K)（10）由（9）（10）表明此非透明幕墙（铝板幕墙）能满足夏热冬暖地区节能设计要求。
采取同样的计算方式，该节点构造适宜的气候地区域构造列表如表8：
幕墙工程单面铝箔的封闭空气层，保温棉未予考虑。无铝箔时冬季和
22夏季的K值分别为2.09W/(mK)与2.18W/(mK)，不能达到节能要求。
从计算与列表可以看出：
1．铝板是热的良导体，其热阻可忽略不计。铝板幕墙的热阻取决于其后面的保温衬里材料。
2．铝板幕墙作为非透明幕墙，采用合理的构造能满足不同气候区域的节能要求。
3．即使在夏热冬暖地区，铝板幕墙如不加衬保温材料也不能满足节能要求。
4．从计算模型来看，铝板幕墙与墙体间的空气层应保证封闭。
实际工程中，当铝板幕墙后无后置墙体时，可通过加厚衬里保温棉的方法达到所在气候区域的节能要求，保温棉的厚度计算列表如表9。
无后置墙体时，铝板后衬保温棉厚度列表[K单位：W/(m2K)]表9
保温棉厚度30mm45mm80mm95mm105mm120mm传热系数(冬季)1.3330.9520.5710.4880.4440.392传热系数(夏季)1.3160.9430.5680.4850.4420.391适合地区夏热冬暖夏热冬冷寒冷地区严寒B区严寒A区严寒A区如果铝板幕墙后置墙体的传热系数能达到一定的数值，铝板后可不加衬保温材料。无需加衬保温棉的情况，墙体传热系数K要求，如表10。
无保温棉时后置墙体的传热系数要求[K单位：W/(m2K)]表10
后置墙体传热系数要求≤1.93≤1.18≤0.66≤0.54≤0.48≤0.42非透明幕墙传热系数1.51.00.60.50.450.4适合地区夏热冬暖夏热冬冷寒冷地区严寒B区严寒A区严寒A区4.3石材幕墙组成的非透明幕墙
以30mm石材幕墙为例，节点构造如图5。石材后加衬50mm厚保温棉、石材幕墙后置墙体为200mm厚重砂浆砌筑粘土砖砌体，石材与保温棉间为120厚空气层，保温棉与墙体间封闭空气层为100mm。
本非透明幕墙围护结构的隔热层依次为石材、封闭空气层、保温棉、封闭空气层、墙体。根据GB50176-93，热工计算如下：
花岗石板热阻R石=δ/λ
=0.03/3.49=0.0086(m2K)/W保温棉热阻R棉=δ/λ
=0.050/0.05=1.0(m2K)/W
示例铝板幕墙构造与适宜区域列表[K单位：W/(m2K)]表8
保温棉厚度0*20mm50mm70mm80mm95mm传热系数(冬季)1.2530.8350.5560.4550.4390.371传热系数(夏季)1.4750.9280.5960.4810.4170.388适合地区夏热冬暖夏热冬冷寒冷地区严寒B区严寒A区严寒A区*说明：保温棉厚度为0是指热阻计算时仅取空气层为
CHINABUILDINGDECORATION201*年第1期/总第188期中国建筑装饰墙体部分热阻R墙=δ/λ
=0.20/0.81=0.247(m2K)/W
冬季传热阻为：
R0=Ri+R石+R空+R棉+R空+R墙+Re=0.11+0.0086+0.18+1.0+0.18+0.247+0.04=1.77(m2K)/W
此非透明幕墙传热系数（冬季）
K=1/R0
=1/1.77=0.566W/(m2K)≤0.6W/(m2K)（11）夏季传热阻为：
R0=Ri+R+R棉+R空+R墙+Re
=0.11+0.0086+0.18+1.0+0.18+0.247+0.05=1.72(m2K)/W
此非透明幕墙传热系数（夏季）
K=1/R0
=1/1.72=0.583W/(m2K)≤0.6W/(m2K)（12）
由（11）（12）可知此石材幕墙可以达到寒冷地区的节能要求。
采取同样的方法计算，适合不同气候区域的类似构造石材幕墙的保温棉厚度如表11。
幕墙工程在幕墙设计选用建筑玻璃时，一方面要注意其热工性能，另一方面需与建筑师充分沟通协商。
表征玻璃热工性能的指标有遮阳系数Sc和传热系数U。遮阳系数直接反映玻璃对阳光的遮阳效果，它体现的是玻璃的隔热性能，Sc值越低反映其隔热性能越好。传热系数反映玻璃温差的传热特性，它体现的是玻璃的保温性能，U值越低表明其保温性能越好。以保温为主的严寒地区、寒冷地区应选用传热系数较小的玻璃产品；夏热冬暖地区以隔热为主，应选用遮阳系数较小的玻璃产品。
常用玻璃的热工性能参数见表13。中空玻璃充氩气后传热系数可降低0.2~0.3W/(m2K)。着色玻璃的遮阳系数一般为0.55~0.85，阳光控制镀膜玻璃的遮阳系数一般为0.25~0.55，双银LOW-E中空玻璃的遮阳系数一般为0.30~0.60。
常用玻璃的热工性能参数表13
玻璃类型传热系数W/(m2.K)遮阳系数普通单层玻璃5.8~6.40.3~0.99mm厚空气层的普通中空玻璃3.2~3.50.2~0.812mm厚空气层的普通中空玻璃2.8~3.20.2~0.812mm厚空气层的中空LOW-E玻璃1.6~1.80.25~0.6示例石材幕墙构造适合区域列表[K单位：W/(m2K)]表11
保温棉厚度0*15mm50mm65mm80mm90mm6．结束语
《公共建筑节能设计标准》的颁布与实施，对建筑幕墙的节能设计提出了明确的要求，但如何正确地把握和执行标准，需要我们对它进行全面地理解。经过上述简单的构造设计分析，可以总结出在幕墙的节能设计时应注意如下几点：
1．建筑幕墙的节能构造设计应与项目所在的地理气候条件紧密地结合起来，合理地选用材料。节能型幕墙并不一定都要使用“节能”材料，选用“节能”材料如果构造设计不当同样也不能建造出节能型幕墙。
2．建筑幕墙的节能构造设计要与外围护结构传热计算模型相一致，如封闭空气层的设置，玻璃幕墙后非透明墙体的处理等都直接影响到节能效果。
3．普通的建筑幕墙通过构造上的设计完善，完全可以满足不同地理气候区域的节能要求。
参考文献：
1．公共建筑节能设计标准（GB50189-201*）.中国建筑工业出版社，201*.
2．公共建筑节能设计标准宣贯辅导教材.中国建筑工业出版社，201*.
3．涂逢祥主编节能窗技术.中国建筑工业出版社，201*.4．民用建筑热工设计规范（GB50176-93）.中国建筑工业出版社，1993.
5．张芹玻璃幕墙如何贯彻执行公共建筑节能设计标准.门窗幕墙信息.201*.9
传热系数(冬季)1.3060.9390.5660.4840.4230.390传热系数(夏季)1.3980.9850.5830.4960.4320.398适合地区夏热冬暖夏热冬冷寒冷地区严寒B区严寒A区严寒A区*说明：保温棉厚度为0时，计算仍取有两个封闭空气
间层的数据，实际应用需有挡板。如无隔开的两个空气层时
22冬季和夏季的K值分别为1.708W/(mK)和1.768W/(mK)，不能满足夏热冬暖地区的节能要求。
如石材幕墙后无后置墙体，采用增加保温棉厚度来达到节能要求时，保温棉厚度可参照表12选取。
无后置墙体时石材后衬保温棉厚度列表[K单位：W/(m2K)]表12
保温棉厚度20mm35mm70mm85mm100mm110mm传热系数(冬季)1.3540.9630.5750.4910.4280.394传热系数(夏季)1.3920.9820.5820.4950.4310.397适合地区夏热冬暖夏热冬冷寒冷地区严寒B区严寒A区严寒A区5．透明幕墙节能设计分析
透明幕墙从目前的应用来看主要指玻璃幕墙，玻璃幕墙中玻璃与铝框面积相比，玻璃所占比例远大于铝框。因此，从控制得热与传热来讲，玻璃幕墙的节能设计重点在玻璃的选择上。一般建筑玻璃的选用会直接关系到建筑效果，所以
CHINABUILDINGDECORATION201*年第1期/总第188期
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