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攻沙与荏苒
正文
2018-12-04 17:22:58 | 分类:默认分类 | 标签:
摘要:门窗幕墙作为围护结构节能的薄弱环节,其热工性能已经成为建筑节能设计、工程验收的重要指标之一。目前国家标准《建筑节能工程施工质量验收规范》GB 50411-2007)也把玻璃的遮阳系数作为门窗、幕墙节能工程验收的指标之一。但是对于玻璃产品设计、工程验收,目前存在依据标准不一致的问题,及在工程中玻璃产品进场复验时如何取样等问题,目前的相关标准中都没有明确,为节能工程验收带来了很多隐患。本文旨在提出这些问题,指出玻璃遮阳系数检测方法标准及工程检测中存在的困难,其中着重分析中外玻璃热工计算标准体系的差异,为我国玻璃遮阳系数检测标准的修订提供参考。
关键词:遮阳系数检测 标准太阳光谱 玻璃样品
    1 概述
  目前,建筑节能已经成为全世界的共识,建筑门窗、幕墙作为围护结构节能的薄弱环节,成为建筑中最受关注的重点。《公共建筑节能设计标准》(GB 50189-2005)、《建筑节能施工质量验收规范》等相关建筑节能设计、工程验收标准先后颁布实施,对门窗、幕墙的节能设计、工程验收都提出了明确要求。特别是《建筑节能施工质量验收规范》(GB 50411-2007)(以下简称“GB 50411”)于2008年实施之后,各地建筑工程均开始了节能验收工作,其中就对玻璃的遮阳系数提出了进场复验的要求。但是在近3年的节能验收工作中,我们逐渐发现玻璃遮阳系数检测存在以下的问题:
  (1)多年以来,我国的工程界一直在采用国外的标准体系与相关计算软件,在GB 50411对玻璃遮阳系数提出进场复验要求之后,相关单位多数采用国标《建筑玻璃 可见光透射比、太阳光直接透射比、太阳能总透射比、紫外线反射比及有关窗玻璃参数的测定》(-94)(以下简称“GB 2680”)作为测试标准进行玻璃的遮阳系数测试,但是此标准中并未给出中空玻璃遮阳系数的详细测试、计算方法,也有依据行业标准《建筑玻璃应用技术规程》(JGJ 113-2003)(以下简称“JGJ 113”)进行计算,更有依据国外标准的情况,这就出现了由于标准依据不同导致的检测差异,对节能验收工作带来了困难。
  (2)按照GB 2680,采用分光光度计进行玻璃系数检测时,对玻璃样品尺寸有限制要求,多数仪器均要求在100mm×100mm以内。GB 50411规定需要对玻璃遮阳系数进行进场复验,并采用现场见证取样。目前工程使用的均为钢化玻璃,无法切割为仪器可使用的样品尺寸,工程检测只能使用玻璃生产商另外制作的样品,也就是无法真正实现工程现场见证取样送检,所以目前的玻璃遮阳系数检测标准并不完全能适应工程验收需要。
  2 国外玻璃热工计算标准体系
  国外的幕墙、门窗热工计算标准体系早已经在上世纪80年代就已经建立,我国历经多年研究,国家行业标准《建筑门窗玻璃幕墙热工性能计算规程》(JGJ/T 151-2008)(以下简称“JGJ/T 151”)也终于在2009年5月颁布实施,在玻璃光学热工性能计算、框传热二维有限元分析计算、门窗幕墙热工计算等均已经有了完善的标准体系和软件产品。
玻璃热工测试、计算在欧盟、美国、日本等早已广泛开展。目前国外主要有两个标准体系:
  (1)ISO(EN)标准体系;
  (2)美国NFRC标准体系。
  2.1 ISO标准体系
  ISO标准体系是一个较完整的体系,包含玻璃光学热工、框热工性能、门窗幕墙热工计算等一系列方法标准,其中与玻璃热工计算相关的标准如表1所示。

关于玻璃遮阳系数检测标准的若干问题研究

  3 我国门窗幕墙热工计算标准体系
  我国在研究、总结欧美国家相关技术标准的基础之上,结合我国的工程标准,由广东省建筑科学研究、中国建筑科学研究院等单位编制了国内首本门窗幕墙热工性能计算标准——《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》(JGJ/T 151-2008),并于2009年5月1日起实施。JGJ/T 151对以下内容都给出了相应的计算方法:
  (1)玻璃光学热工性能计算;
  (2)框传热计算(线传热系数法);
  (3)门窗幕墙热工性能计算;
  (4)结露性能评价、计算;
  (6)遮阳系统计算;
  (7)通风空气间层传热计算;
  (8)计算边界条件。
  该标准颁布实施之前,国内与玻璃光学、热工相关的标准有GB 2680、JGJ 113等,这些标准均没有完整、系统的玻璃热工计算方法,这些标准均不能解决中空玻璃空气间层的传热计算,不能满足目前的玻璃节能设计、测试的要求。
  下面本文着重论述国外门窗幕墙热工计算标准体系在玻璃遮阳系数测试与计算上的差异。
  4 国内外玻璃热工性能计算标准体系对比
  我国JGJ/T 151和美国NFRC标准体系在编制的过程中都参考和引用了ISO(EN)的计算方法,但由于各国工程实际情况等方面的不同,在计算边界条件、玻璃光学热工计算方面仍存在不少的差异。
  4.1计算边界条件
  计算边界条件主要取决于各地的气候与气象参数,是玻璃热工计算的基础,对玻璃热工性能计算结果有巨大的影响,即使是同一款玻璃产品,使用不同的计算边界条件,都会计算得到不同的热工性能参数,对于不同气候区的建筑的作用也是完全不同,甚至相反的。
  计算边界条件包括两类:标准计算边界条件、工程实际计算边界条件。设计或评价玻璃定型产品的热工性能时,应采用标准计算条件;在进行实际工程设计时,应根据相应的建筑设计或节能设计标准来确定工程实际计算边界条件。
  所以确定标准的计算边界条件是玻璃产品热工性能设计的前提,各标准体系的标准计算边界条件存在着较大的差别,如表3所示。

关于玻璃遮阳系数检测标准的若干问题研究

  一般情况下,标准规定采用冬季条件计算玻璃的传热系数,采用夏季条件计算玻璃的遮阳系数。由表3可以发现:
  (1)我国基本采用ISO标准体系,定义的边界条件与ISO标准基本一致,主要是冬、夏季室内温度、夏季室外温度、室内对流换热系数、太阳辐射照度全部一样,但美国NFRC体系存在差异,特别是室内对流换热系数采用美国ASHRAE的相关规定。
  (2)三个标准体系规定的室内空气温度差别不大,这主要是因为建筑室内的设计温度一般比较接近。


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