有關(guān)建筑玻璃常用參數(shù)的設(shè)計(jì)參考

1、    有關(guān)建筑玻璃常用參數(shù)的設(shè)計(jì)參考    孟祥芳+鄧喜強(qiáng)【摘要】本文筆者結(jié)合自己多年實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)建筑玻璃的常用設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行歸納分析與探討。本文闡述了建筑玻璃常用參數(shù)的基本術(shù)語符號(hào)、定義組成、設(shè)計(jì)原則、參數(shù)選用原則等設(shè)計(jì)參考。強(qiáng)調(diào)對(duì)所述要點(diǎn)，在設(shè)計(jì)前要進(jìn)行充分的方案可行性論證研究，設(shè)計(jì)上力求嚴(yán)謹(jǐn)，從而達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能使用建筑玻璃的目的?！娟P(guān)鍵詞】建筑玻璃；能量；節(jié)能一、太陽光譜構(gòu)成太陽光譜主要由可見光，紫外線和紅外線構(gòu)成。能量分布分別為如下。紫外線2% 波長(zhǎng)10nm至400nm可見光47%波長(zhǎng)380nm至780nm紅外線51%波長(zhǎng)750nm至25

2、00nm二、玻璃常用參數(shù)術(shù)語符號(hào)及含義（一）可見光透射比light transmittance英文簡(jiǎn)寫tvis在可見光譜（380nm至780nm）范圍內(nèi)，透過玻璃的光通量與入射在玻璃上的光通量之比。這一指標(biāo)不僅影響著建筑的通透效果，還直接影響著室內(nèi)的照明能耗，所以在公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中提出了“當(dāng)窗墻比小于0.4時(shí)，玻璃的可見光透射比不應(yīng)小于0.4”的限制要求。公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)gb50189-2005中第4.2.4條。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0.7。當(dāng)窗（包括透明幕墻）墻面積比小于0.4時(shí)，玻璃（或其他透明材料）的可見光透射比不應(yīng)小于0.4。當(dāng)不能滿足本條文的規(guī)定

3、時(shí)，必須按本標(biāo)準(zhǔn)第4.3節(jié)的規(guī)定進(jìn)行權(quán)衡判斷。（二）可見光反射比light reflectance 英文簡(jiǎn)寫rvis在可見光譜（380nm至780nm）范圍內(nèi)，玻璃反射的光通量與入射在玻璃上的光通量之比。主要用于限制玻璃幕墻的反射“光污染”現(xiàn)象。玻璃幕墻光學(xué)性能gb/t18091-2000標(biāo)準(zhǔn)中做了如下限定：4.1.2為限制玻璃幕墻的有害光反射，玻璃幕墻應(yīng)采用反射比不大于0.30的幕墻玻璃。4.2.1在城市主干道、立交橋、高架路兩側(cè)的建筑物20m以下，其余路段10m以下不宜設(shè)置玻璃幕墻的部位如使用玻璃幕墻，應(yīng)采用反射比不大于0.16的低反射玻璃。若反射比高于此值應(yīng)控制玻璃幕墻的面積或采用其他材

4、料對(duì)建筑立面進(jìn)行分隔。（三）太陽能透射比total solar energy transmittance英文簡(jiǎn)寫tsol也稱為太陽得熱系數(shù)（shgc）、得熱因子、g值等在太陽光譜（300nm至2500nm）范圍內(nèi)，透過玻璃的太陽輻射能量與入射在玻璃上的太陽輻射能量之比。這一指標(biāo)是建筑節(jié)能計(jì)算中的重要參考因素，直接影響著室內(nèi)的采暖能耗和制冷能耗。但是人們?cè)谶x購(gòu)玻璃時(shí)習(xí)慣上使用遮陽系數(shù)數(shù)據(jù)來體現(xiàn)太陽光總透射比的高低。（四）遮陽系數(shù)shading coefficient 英文縮寫sc三、在gb/t2680中稱之為遮蔽系數(shù)（縮寫為se）（一）是指太陽輻射能量透過窗玻璃的量與透過相同面積3mm透明玻璃的

5、量之比。sc可以用shgc（太陽熱獲得系數(shù)）除以3mm白玻的透過率（gb/t2680中理論值取0.889，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中取0.87）進(jìn)行計(jì)算。sc=shgc÷0.889（或0.87）1.太陽獲得系數(shù)（shgc）是指在相同條件下，太陽輻射能量透過窗玻璃進(jìn)入室內(nèi)的量與通過相同尺寸但無玻璃的開口進(jìn)入室內(nèi)的太陽熱量的比率。2.遮陽系數(shù)反映的是太陽直接輻射透過玻璃的傳熱。遮陽系數(shù)越小，遮擋陽光向室內(nèi)直接輻射的性能越好。3.在炎熱氣候地區(qū)和大窗墻比時(shí)，低遮陽系數(shù)的玻璃可減少進(jìn)入室內(nèi)的太陽直接輻射能，從而有利于減少制冷能耗。在寒冷地區(qū)和小窗墻比時(shí)，高遮陽系數(shù)的玻璃更有利于利用太陽熱量降低采暖能耗。4.

6、遮陽系數(shù)的選擇應(yīng)考慮建筑物所處的地理氣候，選擇適宜的sc產(chǎn)品及中空組裝結(jié)構(gòu)，以下參數(shù)可作參考。對(duì)于夏熱冬暖地區(qū)，選擇sc<0.3的玻璃，可最大限度控制進(jìn)入室內(nèi)的太陽能。北方嚴(yán)寒地區(qū)室內(nèi)能耗以采暖為主，sc>0.6為宜。對(duì)于國(guó)內(nèi)大多數(shù)地區(qū)，冬季需要采暖，夏季需要空調(diào)制冷，sc以0.30.6為宜。5.控制sc的有效方法是采用鍍膜玻璃或著色玻璃?？墒?mm透明玻璃的遮陽系數(shù)sc從0.93降低到0.20.6。（二）傳熱系數(shù)u 或k 單位w/（m2k）u值和k值都是衡量材料隔熱性能的物理量，即傳熱系數(shù)。建筑玻璃的u值和k值都定義為：在標(biāo)準(zhǔn)條件下，單位時(shí)間內(nèi)從單位面積的玻璃組件一側(cè)空氣到另一側(cè)

7、空氣的傳輸熱量。由此看出，u值和k值的概念和定義是完全相同的。根據(jù)定義，u值和k值國(guó)際單位制為w/（m2k），其中w為熱功率、m2為玻璃面積、k為開氏溫度。除了國(guó)際單位，還有英制單位btu/hft2，這里btu為英制熱量、h為小時(shí)、ft2為平方英尺、為華氏溫度。兩種單位之間的換算關(guān)系為1 btu/hft2=5.68 w/（m2k）傳熱系數(shù)越低，說明玻璃的保溫隔熱性能越好。（三）u值和k值區(qū)別1.來自不同的標(biāo)準(zhǔn)體系，中國(guó)在玻璃工業(yè)最早取用日本數(shù)據(jù)，所以中日兩國(guó)用的k值是一樣的，歐洲也叫k值，美國(guó)叫u值。中國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)是gb/t10294-88，日本的標(biāo)準(zhǔn)是jisr3209-1995，歐洲的標(biāo)準(zhǔn)是en

8、673，美國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)是ashrae。2.測(cè)試條件，中國(guó)的測(cè)k值的測(cè)試環(huán)境為外部溫度2.5，內(nèi)部溫度17.5，風(fēng)速 4m/s，無陽光直接照射（相當(dāng)于夜晚環(huán)境）。而美國(guó)的測(cè)u值的測(cè)試環(huán)境分夏季白天和冬季夜間。ashrae夏季白天標(biāo)準(zhǔn)條件：室外溫度90（31.7），室內(nèi)溫度75（23.9），風(fēng)速7.5英里/小時(shí)（3.4m/s），直射太陽能密度248 btu/hft2（783 w/m2）ashrae冬季夜晚標(biāo)準(zhǔn)條件：室外溫度0（-17.8），室內(nèi)溫度70（21.1），風(fēng)速15英里/小時(shí)（7.6m/s），直射太陽能密度0btu/hft2（0 w/m2）3.根據(jù)以上不同的測(cè)試環(huán)境，中、美、歐有關(guān)傳熱系數(shù)對(duì)應(yīng)關(guān)系如下。歐洲k值<中國(guó)k值<美國(guó)u值降低k值的最有效方法是采用低輻射鍍膜玻璃或中空玻璃。當(dāng)對(duì)玻璃的隔熱性能有更高要求時(shí)，可選用充裝惰性氣體的low-e中空玻璃。四、情況說明（一）在實(shí)際設(shè)計(jì)中，我們對(duì)于玻璃參數(shù)的選定依據(jù)在建筑施工圖的設(shè)計(jì)說明、建筑專業(yè)提供的節(jié)能表或節(jié)能計(jì)算書中，另外還要參照公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)gb50