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      公共建筑圍護結構節能改造案例分析

      來源:09年會論文集  作者:班廣生  日期:2009-4-21
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        國家十一五科技支撐計劃子課題建筑節能關鍵技術研究與示范中的子課題為:建筑節能改造關鍵技術研究。其主要研究內容為研發既有建筑外窗和玻璃幕墻節能改造的適用性技術與產品,通過工程試點驗證節能改造技術的安全性、有效性與持久性。課題研究目標:通過對既有建筑外窗和玻璃幕墻節能改造技術進行系統的適用性研究,并結
        針對舊窗洞口尺寸不一致。首先保證陶土板同層水平度和立面平面度,保證鋁單板裝飾柱豎向垂直度,新窗鋼附框設計為平面內可調式連接,洞口外側封口鋁單板相對獨立,進出位置以外立面為基準,保證裝飾柱與窗框交口一致,保證陶土板與窗框交口一致,個別樓層偏差較大時,將陶土板上下封口鋁板立面寬度定尺,但必須交圈,保證外立面效果;內側邊框部位根據每層具體內裝情況用符合鋁板封邊找平。

        針對陶土板幕墻轉折點多,拼角多,對稱控制難;首先將造型角處陶土板以平面大塊板和轉角小塊板用陶板專用粘結膠粘連固定后整體安裝,減少拼縫,故可減少安裝偏差形成。

        針對該工程室內環境指標,設計計算建筑外窗采用60系列鋁合金隔熱窗;玻璃選用Low-e中空玻璃,膜面置于第二面,有效阻止熱傳導,同時保證了室內采光,且按立面隔聲、保溫要求不同定為:北立面采用鋼化雙中空劫w一。玻璃(6 Low-e+9A+5+9A+6),膜面置于第二面;南立面一、二層大板面玻璃為滿足強度要求,采用鋼化單中空Low-e玻璃(6Low-e+ 12A+6),膜面置于第二面;其余南、東、西立面玻璃采用鋼化單中空Low-e玻璃(6Low-e+12A+5),膜面置于第二面。

        關于墻體設計部分的節能,北京屬寒冷地區,主樓為近似長方形(八角形),最高高度78.4m,《依據公共建筑節能設計標準》GB50189-2005,建筑外墻包括(非透明部分幕墻)的傳熱系數要求:K大于等于0. 60W/(m2K);建筑外窗的熱工設計要求,依據招標文件:北側K大于等于2.2W/(m2,K),南側K大于等于2.5W(m2·K)。

        另外依據(民用建筑熱工設計規范》GB50176-93,計算圍護結構的最小傳熱阻,并對辦公樓的東、西側圍護墻體進行判斷:如屬HIM、IV型墻體,進行夏季隔熱計算。

        節能改造工作主要分為三個部分:建筑外窗、東西立面墻體、南北立面墻體,下面將分開討論以上三個部分的熱工性能,包括冬季保溫和夏季隔熱兩個方面的情況。


        4.門窗系統

        4.1特點
        門窗系統采用“樂意(LOW-E}系列鋁合金隔熱門窗系統,系統具有以下特點:   (1)抗風壓強度高:該系列型材縱向斷面尺寸大,在較高洞口利用時,可利用加強中挺,增大型材慣性矩,相應強度提高;

        (2)隔聲效果增強:腔內壁凹凸設計,利用聲波漫反射原理,消除因共振禍合產生的聲波。

        (3)保溫性能好:利用等腔原理,減少冷熱輻射對流對熱量的損失途徑,提高了型材的保溫性能。

        (4)結構連接可靠,安全度高:內外等腔設計,與單腔薄壁的斷熱窗相比,有著無可比擬的優越性:邊框與開啟扇型材在加工的時候進行雙組角連接,組角部位連接緊密,受力均勻,開啟扇可經受多次反復開啟而不至產生角部裂縫的現象;且邊框隔熱條兩側型材共同承受荷載,受力形式好,連接可靠,安全度高。(如下圖)4-1,4-2。

        (5)優異的防水措施:本工程鋁合金窗安裝位置居中于結構洞口,洞口外側窗臺披水斜度3%,窗框四周與鋁單板安裝縫隙用硅酮耐侯膠密封,為避免發生滲水現象,窗框開泄水孔,防止外界水的滲人。從而保證窗戶的密封性能與防護性能。

        (6)良好的抗變形、位移的能力:因為窗洞口的構造在外力(自重、內應力、以及地震等)作用下會產生變形,傳統的攻釘連接方式不能滿足洞口變形要求,在拉力(或壓力)作用下會導致鋁框變形,嚴重時會影響窗的使用功能。本方案邊框與鋼附框之間采用彈性連接,避免了與鋼附框的硬性連接,在以上原則得到充分保證的基礎上,充分考慮經濟性、效益性、提高性價比。(如下圖4-3)
        4.2節能設計措施
        上述是“樂意(LOW一E)"SD系列鋁合金隔熱門窗系統的基本特點,結合本工程應用時,聯系節能要求,進行了具體細節和適應型設計,具體包括:

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