本文作者：馬揚(yáng) 楊仕超
1 概述
目前，
建筑節(jié)能已經(jīng)成為全世界的共識(shí)，
建筑門窗、幕墻作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能的薄弱環(huán)節(jié)，成為建筑中最受關(guān)注的重點(diǎn)。《公共
建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50189-2005）、《建筑節(jié)能施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》等相關(guān)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)、工程驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)先后頒布實(shí)施，對(duì)門窗、幕墻的節(jié)能設(shè)計(jì)、工程驗(yàn)收都提出了明確要求。特別是《建筑節(jié)能施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》（GB 50411-2007）（以下簡(jiǎn)稱“GB 50411”）于2008年實(shí)施之后，各地建筑工程均開始了節(jié)能驗(yàn)收工作，其中就對(duì)玻璃的
遮陽系數(shù)提出了進(jìn)場(chǎng)復(fù)驗(yàn)的要求。但是在近3年的節(jié)能驗(yàn)收工作中，我們逐漸發(fā)現(xiàn)玻璃
遮陽系數(shù)檢測(cè)存在以下的問題：
（1）多年以來，我國(guó)的工程界一直在采用國(guó)外的標(biāo)準(zhǔn)體系與相關(guān)計(jì)算軟件，在GB 50411對(duì)玻璃遮陽系數(shù)提出進(jìn)場(chǎng)復(fù)驗(yàn)要求之后，相關(guān)單位多數(shù)采用國(guó)標(biāo)《
建筑玻璃 可見光透射比、太陽光直接透射比、
太陽能總透射比、紫外線反射比及有關(guān)窗玻璃參數(shù)的測(cè)定》（-94）（以下簡(jiǎn)稱“GB 2680”）作為測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行玻璃的遮陽系數(shù)測(cè)試，但是此標(biāo)準(zhǔn)中并未給出
中空玻璃遮陽系數(shù)的詳細(xì)測(cè)試、計(jì)算方法，也有依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（JGJ 113-2003）（以下簡(jiǎn)稱“JGJ 113”）進(jìn)行計(jì)算，更有依據(jù)國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)的情況，這就出現(xiàn)了由于標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)不同導(dǎo)致的檢測(cè)差異，對(duì)節(jié)能驗(yàn)收工作帶來了困難。
（2）按照GB 2680，采用分光光度計(jì)進(jìn)行玻璃系數(shù)檢測(cè)時(shí)，對(duì)玻璃樣品尺寸有限制要求，多數(shù)儀器均要求在100mm×100mm以內(nèi)。GB 50411規(guī)定需要對(duì)玻璃遮陽系數(shù)進(jìn)行進(jìn)場(chǎng)復(fù)驗(yàn)，并采用現(xiàn)場(chǎng)見證取樣。目前工程使用的均為
鋼化玻璃，無法切割為儀器可使用的樣品尺寸，工程檢測(cè)只能使用玻璃生產(chǎn)商另外制作的樣品，也就是無法真正實(shí)現(xiàn)工程現(xiàn)場(chǎng)見證取樣送檢，所以目前的玻璃遮陽系數(shù)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)并不完全能適應(yīng)工程驗(yàn)收需要。
2 國(guó)外玻璃熱工計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)體系
國(guó)外的幕墻、門窗熱工計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)體系早已經(jīng)在上世紀(jì)80年代就已經(jīng)建立，我國(guó)歷經(jīng)多年研究，國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑門窗
玻璃幕墻熱工性能計(jì)算規(guī)程》（JGJ/T 151-2008）（以下簡(jiǎn)稱“JGJ/T 151”）也終于在2009年5月頒布實(shí)施，在玻璃光學(xué)熱工性能計(jì)算、框傳熱二維有限元分析計(jì)算、門窗幕墻熱工計(jì)算等均已經(jīng)有了完善的標(biāo)準(zhǔn)體系和軟件產(chǎn)品。
玻璃熱工測(cè)試、計(jì)算在歐盟、美國(guó)、日本等早已廣泛開展。目前國(guó)外主要有兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系：
（1）ISO（EN）標(biāo)準(zhǔn)體系；
（2）美國(guó)NFRC標(biāo)準(zhǔn)體系。
2.1 ISO標(biāo)準(zhǔn)體系
ISO標(biāo)準(zhǔn)體系是一個(gè)較完整的體系，包含玻璃光學(xué)熱工、框熱工性能、門窗幕墻熱工計(jì)算等一系列方法標(biāo)準(zhǔn)，其中與玻璃熱工計(jì)算相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。
3 我國(guó)門窗幕墻熱工計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)體系
我國(guó)在研究、總結(jié)歐美國(guó)家相關(guān)
技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)之上，結(jié)合我國(guó)的工程標(biāo)準(zhǔn)，由廣東省建筑科學(xué)研究、中國(guó)建筑科學(xué)研究院等單位編制了國(guó)內(nèi)首本門窗幕墻熱工性能計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)——《建筑門窗玻璃幕墻熱工計(jì)算規(guī)程》（JGJ/T 151-2008），并于2009年5月1日起實(shí)施。JGJ/T 151對(duì)以下內(nèi)容都給出了相應(yīng)的計(jì)算方法：
（1）玻璃光學(xué)熱工性能計(jì)算；
（2）框傳熱計(jì)算（線
傳熱系數(shù)法）；
（3）門窗幕墻熱工性能計(jì)算；
（4）結(jié)露性能評(píng)價(jià)、計(jì)算；
（6）遮陽系統(tǒng)計(jì)算；
（7）通風(fēng)空氣間層傳熱計(jì)算；
（8）計(jì)算邊界條件。
該標(biāo)準(zhǔn)頒布實(shí)施之前，國(guó)內(nèi)與玻璃光學(xué)、熱工相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)有GB 2680、JGJ 113等，這些標(biāo)準(zhǔn)均沒有完整、系統(tǒng)的玻璃熱工計(jì)算方法，這些標(biāo)準(zhǔn)均不能解決中空玻璃空氣間層的傳熱計(jì)算，不能滿足目前的
玻璃節(jié)能設(shè)計(jì)、測(cè)試的要求。
下面本文著重論述國(guó)外門窗幕墻熱工計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)體系在玻璃遮陽系數(shù)測(cè)試與計(jì)算上的差異。
4 國(guó)內(nèi)外玻璃熱工性能計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)體系對(duì)比
我國(guó)JGJ/T 151和美國(guó)NFRC標(biāo)準(zhǔn)體系在編制的過程中都參考和引用了ISO（EN）的計(jì)算方法，但由于各國(guó)工程實(shí)際情況等方面的不同，在計(jì)算邊界條件、玻璃光學(xué)熱工計(jì)算方面仍存在不少的差異。
4.1計(jì)算邊界條件
計(jì)算邊界條件主要取決于各地的氣候與氣象參數(shù)，是玻璃熱工計(jì)算的基礎(chǔ)，對(duì)玻璃熱工性能計(jì)算結(jié)果有巨大的影響，即使是同一款玻璃產(chǎn)品，使用不同的計(jì)算邊界條件，都會(huì)計(jì)算得到不同的熱工性能參數(shù)，對(duì)于不同氣候區(qū)的建筑的作用也是完全不同，甚至相反的。
計(jì)算邊界條件包括兩類：標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算邊界條件、工程實(shí)際計(jì)算邊界條件。設(shè)計(jì)或評(píng)價(jià)玻璃定型產(chǎn)品的熱工性能時(shí)，應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算條件；在進(jìn)行實(shí)際工程設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)相應(yīng)的建筑設(shè)計(jì)或節(jié)能
設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來確定工程實(shí)際計(jì)算邊界條件。
所以確定標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算邊界條件是玻璃產(chǎn)品熱工性能設(shè)計(jì)的前提，各標(biāo)準(zhǔn)體系的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算邊界條件存在著較大的差別，如表3所示。
一般情況下，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用冬季條件計(jì)算玻璃的傳熱系數(shù)，采用夏季條件計(jì)算玻璃的遮陽系數(shù)。由表3可以發(fā)現(xiàn)：
（1）我國(guó)基本采用ISO標(biāo)準(zhǔn)體系，定義的邊界條件與ISO標(biāo)準(zhǔn)基本一致，主要是冬、夏季室內(nèi)溫度、夏季室外溫度、室內(nèi)對(duì)流換熱系數(shù)、太陽輻射照度全部一樣，但美國(guó)NFRC體系存在差異，特別是室內(nèi)對(duì)流換熱系數(shù)采用美國(guó)ASHRAE的相關(guān)規(guī)定。
（2）三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系規(guī)定的室內(nèi)空氣溫度差別不大，這主要是因?yàn)榻ㄖ覂?nèi)的設(shè)計(jì)溫度一般比較接近。
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