易嘉
(上海朗诗规划建筑设计有限公司,上海200092)
【摘要】玻璃基墙属于精密工业制品,也是建筑工程外围护结构的重要组成部分,选型时需综合考虑多种物理性能,特别是热工和隔声性能.在玻璃募墙的参数取值和选型过程中,直接采用热工计算结果,或者直 接选用图集所列型号,都容易造成某种性能不满足规定或造价偏高.选取北京市某全玻璃幕墙的办公建筑为案例,国绕热工、隔声和绿色建筑评价3个维度,通过模拟计算、图集参数对比、已建实际工程对比等方法透行玻璃幕琦性能评估,提炼出玻璃募墙选型的原则和方法,认为应该综合多方数据的相互校验进行玻璃墓墙 选型,以期达到概念清晰、数据可靠、便于实施的目的.
【关键词】绿色建筑:玻璃募墙:物理性能:评估:选型
【文章编号】[2023]
【中图分类号】TU201.5 【文献标识码】A
DOI:10.16844/j.cnki.cn10-1007/tk.2023.05.049
(3国家标准《建筑幕墙、门窗通用技术条件》为增强室内外空间的通透感,部分建筑采用大(CB/T31433-2015),用于确定玻璃幕墙物理指标
0引言
面积玻璃幕墙作为外围护结构.由于玻璃系统的传参数的分级.幕墙的多项物理性能进行评估,其中起关键作用的物理性能是热工和隔声性能,设计选型需采用两者用于选用隔声窗的参考构造. 的包络值.虽然国家规范和地方标准对上述物理性型和各项物理性能评估,进行多方数据对比,才能确一2019),用于确定绿建等级对应的提升要求.定相关参数并交付生产.此外,绿色建筑评价标准也对玻璃幕墙选型提出更高的要求,需在满足基本的术细则2019》,用于确定绿建等级提升的具体实施规范基础上进行性能提升,因此,如何合理、适用、经方法.关键任务.以北京市某全玻璃幕墙的办公建筑为工51350一2019),用于玻璃幕墙构造选型. 济地进行玻璃幕墙选型,成为建筑节能设计前期的程案例,浅析玻璃幕墙选型的原则和方法.
(5)国标图集《建筑隔声与吸声构造》(08J931),
(6国家标准(公共建筑节能设计标准)(GB50189
性能,需要设计人员自行拟定设计原则进行构件选(7)国家标准《绿色建筑评价标准)(GB/T50378
(8)国家标准配套书籍《绿色建筑评价标准技
(9)国家标准(近零能耗建筑技术标准》(GB/T
2.1.2交通环境影响分析
本工程位于北京市,地上建筑主要功能为研发办15190-2014)叫第3.7条及《声环境质量标准》(GB 按照《声环境功能区划分技术规范》(GB/T其中地上建筑面积为35221m,地下建筑面积为主要道路.本项目基地东侧及北侧为红线宽度30m 房:用地面积为14675m,总建筑面积为64070m,路和城市次干路,城市次干路是指城市各区域内部的的双向6车道,该两侧的玻璃幕墙按照临城市交通干线的隔声要求选型,要求空气声隔声量≥30dB:筑群,该两侧的玻璃幕墙按照一般隔声要求选型,要 南侧为红线宽度25m的双向4车道,西侧为相邻建求空气声隔声量≥25dB.
1工程概况
28849m²:地上9层,地下3层,建筑高度为45m:采用钢筋混凝土框架抗震墙结构.
2节能设计建模及预处理
2.1设计及评估依据
2.1.1设计标准选用
一2016,用于计算不同构造玻璃幕墙的热工参数.
按照《民用建筑热工设计规范》(GB50176-
(2)北京市地方标准《公共建筑节能设计标准》2016附录A.0.1表,本工程地理位置为北纬39.80°,南向.按照建筑属性和面积,本项目为地上建筑面积
要求的参数.
工性能要求高于国家标准《公共建筑节能设计标准》计算结果持保留观点,因其尚未经过可靠性验证.节能分析模型西南视角轴测图如图1a所示.
A>300m²的办公建筑,属于北京市《公共建筑节能设的玻璃系统空气声隔声量为RC=42-7=35dB.但 计标准》(DB11/687一2015)中的乙类公共建筑,热需要注意:INSUL软件对于厚度超过7.5mm的玻璃
(GB50189-2015)中的甲类公共建筑.绿建斯维尔3.2.2质量定律经验公式验算
用,将中空玻璃等效为实体材料计算,根据《建筑隔 质量定律经验公式验算忽略空气间层的有利作在不改变立面土建做法的情况下.为能降低各声设计:空气声隔声技术》中推荐的两个经验公式
2.3窗墙面积比及外墙构造的适应性调整
朝向窗墙面积比以满足北京市《公共建筑节能设计对给定的玻璃组合进行计算:标准)(DB11/687-2015)不超过0.75的规定性指标 强制要求,需结合各层玻璃幕墙层间岩棉板防火隔梁高度以及窗墙面积比上限,反算得出每层应设置该种材料的面密度m=pxi(kg/m).隔声量R与面密 传热系数和窗墙面积比计算.按照初步设计的结构1.0-1.5m的实体窗槛墙,才能兼顾节能与消防安全度m的以10为底的对数lgm呈正相关关系.(≥0.8m)的要求,此时立面窗墙比为0.73-0.75,玻璃幕墙层间防火构造节点如图1b所示.
(1)
(2)
离带来等效非透光围护结构,并参与墙体加权平均式中:m-隔声材料的面密度,kg/m².
若已知材料的密度为p《kg/m),厚度为:m),则
按照《民用建筑热工设计规范》(GB50176-5LowE"的玻璃系统空气声隔声量为R C=34.25-6= 2016),玻璃密度取2500kg/m²,则“512Ar512Ar28.25dB:“612Ar612Ar6LowE”的玻璃系统空气声隔声量为RC=35.32-6=29.32dB:“812Ar6 12Ar6LowE”的玻璃系统空气声隔声量为RC=35.946=29.94 dB =≈30 dB
3.2.3图集参数对比
页给出了部分玻璃系统(不含框)的隔声性能,其数 国标图集《建筑隔声与吸声构造》(08J931)第42值来源是建筑科学研究院物理所或清华大学建筑环境检测中心的实测数据,可以作为对比数据.其中:C=31-4=27dB,中空玻璃“86A-12A6"的检测空气声隔声量RC=35-6=29dB,中空玻璃“86A-参照《近零能耗建筑技术标准》(GB/T51350-的检测空气声隔声量RC=37-5=32dB>30dB,该 建筑节能设计标准)(DB11/687-2015)最低要求,12A(10夹胶)“.即“86A-12A(5PVB夹胶5)”
图1节能分析模型的适应性调整及构造设计
3玻璃幕墙物理参数评估及选型
3.1热工性能测算
玻璃幕墙的热工性能首先需满足北京市《公共2019),选用"80系列内平开隔热铝合金幕墙512Ar型号可用于交通干线两侧的外窗.限值],太阳得热系数SHGC=0.35≤0.35[上限值],方 案可行.
512Ar5LowE”,传热系数K=1.4≤1.4W/(m²-K[上3.2.4已建工程经验参数对比
的测算,玻璃系统“512A512A5"的空气声隔声 参照江苏南京某办公建筑聘用声学顾问进行量RC=28dB.如果玻璃系统为"612A612A(61.52PVB夹胶6)",空气声隔声量RC=42-7=
3.2隔声性能测算
件模拟计算:②采用质量定律经验公式验算:③与图35dB. 目前,构件隔声测算有4类方法:①采用隔声软进行类比.
集相近构造进行类比:④与相近工程相似功能外窗3.3绿色建筑评价核算及推荐选型
玻璃幕墙选型的最后一步是在满足热工、隔声采用INSUL9.0版软件进行构件模拟分析,“5果基本构造优于绿建评价所需的构造要求,则直接 基本构造要求的情况下进行绿色建筑性能提升,如
3.2.1构件隔声软件模拟计算
12Ar512Ar5LowE”的玻璃系统空气声隔声量为采用基本构造,否则应加强构造,进一步提升性能.C=36-8=28dB:612A612A(61.52PVB夹胶6”热系数K值和太阳得热系数SHGC值呈正相关的变
12Ar612Ar6LowE"的玻璃系统空气声隔声量为R51350-2019)附录D.0.1的基本构造基础上,遵循传 RC=34-7=27dB:“612Ar612Ar6LxwE”及“8最后,在《近零能耗建筑技术标准》(GB/T
化趋势,以《公共建筑节能设计标准》(GB50189- 2015)为热工性能提升基准,绿建二星提升10%,绿建三星提升20%.综合考虑基本热工、隔声要求、绿建提升要求和窗框型材厚度等因素,玻璃幕墙选型
门窗厂家提供检测报告或者聘请专业声学顾问进行 建议如表1、表2所示.在后续深化设计过程中,需要测算并出具相应的计算报告,以确认本评估文件中的设计参数能够实现生产制造.
表1不邻接交通干线玻璃幕墙选型
设计大府太阳得热系数设计空气声隔声 空气声隔声量绿建拟获 等级得分 春墙型材 玻璃系统 设计传热系数/传热系数绿建提升 得热系数SHCC值绿建 SHGC值 提升要求 量(R C )MB (RC)绿建提升不得 80系列热512Ar5412Ar 1.40 ≤1.60 0.35 ≤0.35 预估28 >25() 要求B分 4 80系列留热512Ar512Ar 铝合金 5LomE 1.30 ≤1.44 0.32 ≤0.32 预钻28 >27.5(p二星 8 100系列隔812Ar612Ar 铝合金 5LwE 1.30 ≤1.44 0.32 ≤0.32 预估 32 ≥30(高)4 80系列阳热512Ar5LmE 热铝合金 铝合金 12Ar5LowE 6LowE 1.20 ≤1.28 0.28 ≤0.28 预钻 28 ≥27.5(均)三星 8 100系列隔812Ar6LovE 热铝合金 12Ar6L.ow 1.20 <≤1.28 0.28 ≤0.28 预估 32 ≥30(高) 表2临交通干线玻璃幕墙选型 绿建报获 幕墙型材 玻晓系统 设计传热系数/传热系数绿建提升 设计太阳太阳得热系数 得热系数 设计空气声隔声 空气声隔声量等级得分 不得 100系列隔热 812Ar612Ar [W' (m²-K ] 要求W10 SHGC值 SHGC值绿建 提升要求 量(R C )4B (RC)绿建提 升要求AB分 0 铝合金 6LowE 1.40 ≤1.60 0.35 ≤0.35 预估32 ≥30()二星 8 4 100系列隔热 铝合金 (98AdCS19) 12Ar612Ar 1.30 ≤1.44 0.32 ≤0.32 预估35 ≥32.5(均) ≥35(4 100系列隔热 (61.52PVB6) 6LowE ≥32.5(均三星 8 铝合金 12Ar6L.wE 12Ar6LouE 1.20 ≤1.28 0.28 ≤0.28 预估35 35( [5]中国建筑标准设计研究院建筑隔声与吸声构造:08J93[S] 50118-2010[S]北京:中国建筑工业出版社,2010.北京:中国计划出版社,2008.[6]中华人民共和国住房和城乡建设部,中华人民共和国国家 质量监督检验检疫总局,公共建筑节能设计标准:CB50189-2015[S]北京:中国建筑工业出版社,2015.[7]中华人民共和国住房和城乡建设部,国家市场监督管理总 局.绿色建筑评价标准:GB/T50378-2019[S].北京:中国建筑工业出版社,2019.[8]王清动,韩题红,曾捷绿色建筑评价标准技术细则2019M] 北京:中国建筑工业出版社,2020:10.[9]中华人民共和国住房和城乡建设部,国家市场监督管理总局.近零能耗建筑技术标准:GB/T51350-2019[S]北京:中 国建筑工业出版社,2019.[10]环境保护部,国家质量监督检验检疫总局声环境功能区划分技术规范:GB/T15190-2014[S].北京:中国环境出版 社 2015.[11]环境保护部,国家质量监督检验检疫总局.声环境质量标 准:GB3096-2008[S]北京:中国环境科学出版社,2008.[2]康玉成,建筑隔声设计:空气产隔声技术[M北京:中国建筑工业出版社,2004:26. 4结语 的节能设计,综合考虑非透明和透明围护结构的基本 综上所述,玻璃幕墙构造选型首先进行整栋建筑选材,并满足相关规范的底线要求:其次进行声学核算,结合项目所在地的交通影响评价,维持或提升基本构造以满足空气声隔声要求:最后按照绿建评价的 得分策略,维持或进一步提升构造性能.上述步骤总体遵循了构造选型先简单后复杂、构件性能先低效后流程顺畅,以期能为工程设计提供一定的参考价值. 高效、工程造价先廉价后昂贵的技术路线,概念清晰、 参考文献 [1]中华人民共和国住房和城乡建设部,中华人民共和国国家 质量监督检验检疫总局,民用建筑热工设计规商:CB50176-2016[S]北京:中国建筑工业出版社,2016.[2]北京市规划委员会,北京市质量技术监督局.公共建筑节 能设计标准:DB11/ 687-2015[S/0L] ()[202302 20].https// 6641747195937.html?s = rel&id=1.[3]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.建筑幕墙、门窗通用技术条件:CB/T 31433-2015[S]北京:,2015.[4]中华人民共和国住房和城乡建设部,中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,民用建筑隔声设计规商:CB 作者简介:易嘉(1979-),男,汉族,广东湛江人,硕士研究生,高级工程师,研究方向为绿色建筑技术、BIM技术.