【摘要】本文通过对比计算全玻幕墙在单片玻璃面板及中空透明玻璃面板配置下的热工性能，分析全玻幕墙玻璃面板配置方案的合理应用。
【关键词】热工；全玻幕墙
全玻幕墙美观、通透、经济、便于施工、便于维护的特点让其在建筑的裙楼装饰工程中应用广泛，但是在节能环保的大环境下，我们需要对全玻幕墙的节能性能做进一步的分析。
在《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005出台以后，国内幕墙产品必须进行性能升级，对产品的节能保温性能提出新的要求。但对于幕墙行业，国内还一直没有详细的计算标准，以评价其热工性能是否能够满足节能要求，直到《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T151-2008的推出。在此本文将应用JGJ/T151给出的计算方法，并结合美国劳伦斯.贝克利国家实验室（LBNL）开发的WINDOW6.0、THERM6.0热工计算软件对全玻幕墙的热工性能做较为精确的计算。
1边界条件
按《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T151-2008，在幕墙产品热工性能评价中，其传热系数计算采用如下边界条件。
传热系数计算冬季标准边界条件表1
2材料导热系数
本文计算涉及材料导热系数取值表2
3计算单元选择
选择高度4米，宽度分格1.5米，计算宽度4.5米的全玻幕墙，分别选用10mm单层透明玻璃面板、6+12A+6mm透明玻璃面板计算传热系数。为便于分析比较，玻璃肋统一采用10+1.14PVB+10钢化夹胶玻璃。
计算选用的玻璃来自中国玻璃数据库。
图1
4采用10mm厚单层透明玻璃面板的全玻幕墙热工性能分析
4.1玻璃面板的传热系数
采用美国劳伦斯.贝克利国家实验室（LBNL）WINDOW6.0热工计算软件，调入中国玻璃数据库后，选择10mm透明玻璃计算玻璃面板的传热系数Ug=5.251W/(m2•K)。
4.2玻璃幕墙框的传热系数
在框的计算截面中，用一块导热系数λ=0.03W/(m•K)的板材代替实际的玻璃，板材厚度等于所代替面板的厚度，嵌入框的深度按照面板嵌入的实际尺寸，可见部分的板材宽度bp不应小于200mm（本文取值为200mm）。
如图2，框1传热系数Uf=3.7730W/(m2•K)
如图3，框2传热系数Uf=2.2756W/(m2•K)
4.3玻璃幕墙框与玻璃接触部分的线传热系数
用实际的玻璃代替导热系数λ=0.03W/(m.k)的板材，其他尺寸不变。
如图4，Uf’=6.0862W/(m2•K)Ueg=4.7221W/(m2•K)
框1线传热系数：
ψf=Uf’•bf+Ueg•beg-Uf•bf-Ug•beg
=(6.0862*45+4.7221*130-3.7730*45-5.251*130)/1000
=0.0353W/m•K
如图5，Uf’=4.6340W/(m2•K)Ueg=3.7521W/(m2•K)
框2线传热系数：
ψf=Uf’•bf+Ueg•beg-Uf•bf-Ug•beg
=(4.6340*41.5+3.7521*65-2.2756*41.5-5.251*65)/1000
=0.0004W/m•K
4.4玻璃幕墙整体传热系数
采用10mm单层透明玻璃时的整体传热系数U值表3
5采用6+12A+6mm中空透明玻璃面板的全玻幕墙热工性能分析
5.1玻璃面板的传热系数
6+12A+6mm中空透明玻璃面板的传热系数Ug=2.663W/(m2•K)。
5.2玻璃幕墙框的传热系数
用一块导热系数λ=0.03W/(m•K)的板材代替实际的玻璃。
如图7，框1传热系数Uf=1.7743W/(m2•K)
如图8，框2传热系数Uf=1.8093W/(m2•K)
5.3玻璃幕墙框与玻璃接触部分的线传热系数
用实际的玻璃代替导热系数λ=0.03W/(m.k)的板材。
如图9，Uf’=5.1648W/(m2•K)Ueg=1.8412W/(m2•K)
框1线传热系数：
ψf=Uf’•bf+Ueg•beg-Uf•bf-Ug•beg
=(5.1648*45+1.8412*130-1.7743*45-2.663*130)/1000
=0.0457W/m•K
如图10，Uf’=4.1258W/(m2•K)Ueg=2.3045W/(m2•K)
框2线传热系数：
ψf=Uf’•bf+Ueg•beg-Uf•bf-Ug•beg
=(4.1258*41.5+2.3045*65-1.8093*41.5-2.663*65)/1000
=0.0728W/m•K
5.4玻璃幕墙整体传热系数
采用6+12A+6mm中空透明玻璃时的整体传热系数U值表4
6计算结果对比
不同玻璃配置下该全玻幕墙的整体传热系数对比表5
7结论
根据《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005的规定：夏热冬冷、夏热冬暖地区围护结构传热系数限值多在3.0左右。单层透明玻璃面板无法满足，基本上已不能用做全玻幕墙，如确需使用应综合考虑外墙保温的加权平均值或增加其他节能措施。
参考文献：
1．《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005。中国建筑工业出版社，2005。
2.《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T151-2008。中国建筑工业出版社，2009。
3．《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113-2003。中国建筑工业出版社，2003。
4．《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102-2003。中国建筑工业出版社，2003。
5.国外参考资料：
[1]《Thermalperformanceofwindows,doorsandshutters－Calculationofthermaltransmittance－Part1:Simplifiedmethod》BSENISO10077-1:2000。窗、门和百叶窗的热性能－热传送的计算－第一部分：简化方法。
[2]《Thermalperformanceofwindows,doorsandshutters－Calculationofthermaltransmittance－Part2:Numericalmethodforframes》BSENISO10077-2:2000。窗、门和百叶窗的热性能－热传送的计算－第二部分：框的数值化方法。
[3]《Thermalperformanceofwindows,doorsandshadingdevices－Detailedcalculations》ISO15099:2003。窗，门和遮阳装置的热性能－详细计算。
