某酒店外墙装饰工程幕墙节能专项方案.docx
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某酒店外墙装饰工程幕墙节能专项方案
广州南苑酒店外墙装饰工程
幕
墙
节
能
专
项
方
案
编 制:
___________
审 核:
___________
审 批:
___________
深圳广田装饰集团股份有限公司
第一章:
编制依据…………………………………………………………………1
第二章:
工程概况…………………………………………………………………2
第三章:
建筑幕墙节能施工………………………………………………………3
第一节:
玻璃幕墙材料的选用……………………………………………………4
第二节:
玻璃幕墙的节能技术……………………………………………………7
第三节:
建筑节能质量验收规定…………………………………………………7
第四章:
幕墙热工性能计算………………………………………………………11
第一节:
计算基本条件……………………………………………………………11
第二节:
基本计算参数……………………………………………………………15
第三节:
幕墙计算单元的传热系数计算…………………………………………15
第四节:
太阳能透射比及遮阳系数计算…………………………………………22
第五节:
可见光投射比计算………………………………………………………23
第六节:
结露计算…………………………………………………………………24
第五章:
施工注意事项及质量标准………………………………………………27
第一节:
注意事项…………………………………………………………………27
第二节:
本工程执行的质量标准…………………………………………………27
第六章:
成品保护措施……………………………………………………………28
第一节:
地面成品保护……………………………………………………………28
第二节:
幕墙、门窗墙面成品的保护……………………………………………29
第三节:
玻璃成品保护…………………………………………………………29
第七节:
石材幕墙节能施工要点分析……………………………………………30
第一节:
材料性能要求……………………………………………………………30
1
第二节:
施工工具与机具…………………………………………………………30
第三节:
作业条件…………………………………………………………………31
第四节:
施工工艺流程……………………………………………………………31
第五节:
施工要点…………………………………………………………………31
第六节:
质量标准…………………………………………………………………34
第八章:
分析设计石材幕墙时应注意的事项……………………………………36
第一节:
石材的选择………………………………………………………………36
第二节:
干挂方式的选择…………………………………………………………36
第三节:
石材及干挂体系的力学计算……………………………………………36
第四节:
石材物理性能试验………………………………………………………38
第五节:
现场受力性能试验………………………………………………………38
第六节:
施工图设计………………………………………………………………39
第九章:
提高石材幕墙水密性及气密性的方法和对策…………………………45
第一节:
影响石材幕墙密封性能的因素…………………………………………45
2
第一章编制依据
(1)、《广州南苑酒店外墙装饰工程施工图》
(2)、《广州南苑酒店外墙装饰工程施工组织设计》
(3)、《民用建筑节能管理规定》
(4)、《建筑节能工程施工质量验收规范》GB 50411-2007
(5)、《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》JGJ26-
95
(6)、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-2001
(7)、《民用建筑热工设计规范》GB50176-93
(8)、《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005
(9)、《公共建筑节能设计标准》DBJ 01-621-2005
(10)、《居住建筑节能设计标准》DBJ15-51-2007
(11)、《建筑玻璃应用技术规程》JGJ 113-2003
(12)、《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T0151-2008
(13)、《建筑门窗幕墙热工计算及分析系统(W-Energy3.0)》
(14)、《建筑幕墙》GB/T 21086-2007
1
第二章工程概况
广州南苑酒店外墙装饰工程位于广州市天河区黄埔大道北侧,
总建筑面积约 50844㎡。
本工程建筑物高 97.5m,层高为 24 层(不含地下室),本工程
总建筑面积为 50844㎡,外立面玻璃幕墙和石材幕墙装饰约21000
㎡
气候分区:
夏热冬暖地区
工程所在城市:
广州市
传热系数限值:
≤3.00 (W/m2.K)
遮阳系数限值(东、南、西向):
≤0.40
遮阳系数限值(北向):
≤0.40
2
第三章建筑幕墙节能施工
玻璃幕墙可以减少传统混凝土外墙大量的钢筋、混凝土使用量,
对于减少高耗能建材使用所达到的节约能源、资源有很大的帮助;
但玻璃幕墙作为建筑外围护结构,其保温、隔热性能均远不及传统
墙体,是传统墙体热损失的 5~6 倍。
幕墙的能耗约占整个建筑能耗
的 40%左右,故幕墙节能在我国公共建筑设计节能中有极其重要的
地位。
广州市属于夏热冬寒地区,对于夏热冬寒地区,夏季阳光辐射
强烈,是夏季制冷能耗主要根源,因此《公共建筑节能设计标准》
(GB50189)中对透明玻璃的遮阳有明确要求。
幕墙施工工艺流程:
3
幕墙安装工艺流程控制图
预 埋 件 的 埋 设
合格
弹 线 放 样
结 构 检 查
调整
数 据 反 馈
外 压 盖 安 装
清 洁 打 胶
避 雷 安 装
不合格
监 理 隐 蔽 验 收
立 柱 角 码 安 装
防 火 棉 安 装 板
焊 接
不合格
不合格
隐 蔽 验 收
横 梁 安 装
防 烟 板 安 装
隐 蔽 验 收 自 检
密 封 打 胶
监 理 验 收
不合格
监 理 验 收
防 腐 涂 刷 二 度
玻 璃 安 装
本项目工程的节能施工技术主要运用以下三个方面:
第一节玻璃幕墙材料的选用
1. 玻璃幕墙的节能技术
4
透明幕墙,顾名思义即采用玻璃或其它透明材料的幕墙。
主要
包括传统单层的玻璃幕墙。
玻璃幕墙耍同时满足冬季保温和夏季防
热、隔热的需要。
目前对其节能的研究主要集中在传热过程的研究、
传热过程与建筑运行模式结合的研究以及全生命周期分析等三个方
面。
传统玻璃幕墙是由普通平板玻璃(或浮法玻璃)形成的单层玻璃
幕墙。
普通平板玻璃(或浮法玻璃)对可见光和长波辐射的反射有限。
在夏热冬冷地区,由于玻璃的通透性,夏日阳光直射到室内,产生
温室效应,造成室内过热,增加空调能耗。
为了解决这样的问题,
本工程玻璃选用了中空 LOW-E 镀镆玻璃并在安装时增强其密封性,
能有很好的隔热效果。
本工程幕墙所有外立面接缝都用硅酮密封胶根据雨幕原理进行
现场湿密封,不但密封效果最为可靠,硅酮密封胶还具有相当大的变
形适应能力,确保密封胶在变形拉伸过程中仍能与材料粘接紧密,保
证密封效果. 开启部分利用等压原理设置等压腔,并采用双道干密封
技术,空气在等压状态下难以进行渗透,确保幕墙的空气渗透性能满
足使用要求.本工程的铝型材均采用国产优质铝合金型材,玻璃与
铝材之间用具有隔热功能的结构胶粘接,金属材料之间均设有具有
隔热、防腐、降噪功能的胶条或者垫条。
本工程选用的优质硅酮密
封胶以及三元乙丙橡胶制作的密封胶条,使幕墙具有较好的密闭隔热
节能作用,抗老化性能也很强.确保幕墙密封性满足节能密封要求。
满足银川市公共建筑节能设计审查的总体要求。
2.减少玻璃幕墙的使用
面积玻璃幕墙使用面积的减少,在夏日可降低热透射量,使室
内不至于过热,降低空调的能耗;冬季则可减少热交换量,从而降
低由于玻璃的保温性能差造成的热损失。
目前在幕墙的设计使用当
5
中,为了追求立面上的效果,减少幕墙的使用面积并不是一个好的
选择。
3.选择合理的玻璃幕墙材料
由于玻璃表面换热性强,热透射率高所产生的室内温度过高,
除了减少玻璃幕墙的使用面积和幕墙建筑方位的设计外,还可以选
择合理的玻璃幕墙材料。
太阳辐射的特点是:
可见光波长短
(380≤λ≤780 nm),热量小;红外线波长长(λ>780 nm),热量大。
所以玻璃材料应尽量让短波可见光透射而让长波辐射热反射出去,
这样在减少夏季空调负荷的同时又不至于降低采光效率。
本工程使
用的中空 Low-E 玻璃,可直接反射远红外热辐射(反射率可达 80%
~95%),阻挡玻璃吸热升温后以辐射形式从膜面向外散热。
也可获
得最高 80%以上的可见光透过率,同普通玻璃差不多。
还可以采用
断热桥型材等高热阻材料应用技术,其隔热保温措施原理比较简单,
使玻璃幕墙结构的传热系数大大降低。
本工程大部分全部采用 Low 中空钢化玻璃,,传热系数保证
2.5W/m2.k 以下,保证遮阳系数要求为 0.5 以下。
降低光影响,避
免了眩光的产生;内片采用透明清玻璃,透光率高,表面平整;层
间梁处因为结构梁,无内视效果要求,故采用彩釉中空钢化玻璃,
因其后有结构梁,也能保证其节能效果。
本工程选用的优质硅酮密
封胶以及三元乙丙橡胶制作的密封胶条,使幕墙具有较好的密闭隔热
节能作用,抗老化性能也很强.确保幕墙密封性满足节能密封要求,
确保交付业主一个节能环保的幕墙。
4.玻璃幕墙热工系数
玻璃幕墙
名称
窗传热系数
(W/m².k)
窗遮
阳系数
可见比
透射比
6
普通铝合
金幕墙+Low-E
2.5 0.36 0.4
中空玻璃
第二节玻璃幕墙的节能技术
众所周知,热传递的三种方式是;传导、对流和辐射。
因此所
有门窗幕墙的节能技术都是围绕怎样克制这三种热传递方式。
根据
《建筑气候区划标准》GB 50178 中关于建筑保温和建筑隔热的解释:
建筑保温:
指为减少冬季通过房屋围护结构向外散失热量,并
保证围护结构薄弱部位内表面温度不致过低而采取的建筑构造措施。
建筑隔热:
指为减少夏季由太阳辐射和室外空气形成的热作用,
通过房屋围护结构传入室内,防止围护结构内表面温度不致过高而
采取的建筑构造措施。
建筑外围护结构的节能是通过具体的保温和隔热技术实现的,
其核心目标就是减少热量的传递。
而外围护结构节能技术的主要衡量指标是:
传热系数和遮阳系
数。
其中传热系数 K 值(国外称 U 值)是指在稳定传热条件下,围护
结构两侧空气温差为 1K 时,单位时问内通过单位面积的传热量,单
位为 W/(ITI ·K)。
遮阳系数 S 是指实际通过窗玻璃的太阳辐射得
热,与透过 3mm 厚透明玻璃的太阳辐射得热之比值。
传热系数描述
的是因温差而产生的热传递,作用机理是传导和对流,组成要素是
玻璃、框和玻璃间隔条。
遮阳系数描述的是太阳辐射产生的热传递,
7
序
号
子分部工程
分项工程
1
墙体
主体结构基层;保温材料;饰面层。
2
幕墙
主体结构基层;隔热材料;保温材料;幕墙玻璃;幕墙
铝板;遮阳设施。
3
门窗
门;窗;玻璃;遮阳设施。
4
屋面
基层;保温隔热层;保护层;防水层;面层。
5
地面
基层;保温隔热层;隔离层;保护层;防水层;面层。
6
采暖
调试。
7
通风与空气调节
风机、空气调节设备;空调末端设备;阀门与仪表;绝
热材料;调试。
作用机理是辐射,组成要素只与玻璃有关。
整窗的 U 值与三个因素
有关:
玻璃、型材和玻璃周边。
第三节建筑节能质量验收规定
1. 建筑节能施工质量验收应符合下列规定:
建筑节能工程分部工程,子分部、分项工程的划分见下表。
散热器;设备、阀门与仪表;保温材料;热力入口装置;
2. 建筑节能子分部、分项工程和检验批按照下列规定划分和验
收:
(1)、建筑节能分部工程的子分部、分项工程和检验批划分,
应与《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300 和各专业工程施
工质量验收规范规定一致。
8
(2)、当建筑节能验收内容包含在相关分部工程时,应按已划
分的子分部、分项工程和检验批进行验收,验收时应对有关节能的
项目独立验收,做出节能项目验收记录并单独组卷。
(3)、当建筑节能验收内容未包含在相关分部工程时,应按建
筑节能分部进行验收。
(4)、建筑节能工程的各检验批,其合格质量应符合下列规定:
①、各检验批应按主控项目和一般项目验收;
②、主控项目应全部合格;
③、一般项目应合格,当采用计数检验时,应有 90%以上的检
查点合格,且其余检查点不得有严重缺陷;
④、各检验批应具有完整的施工操作依据和质量验收记录。
(5)、建筑节能工程的分项工程质量验收合格应符合下列规定:
①、分项工程所含的检验批均应符合合格质量的规定。
②、分项工程所含的检验批的质量验收记录应完整。
(6)、质量控制资料应完整,质量控制资料主要包括:
①、图纸会审记录、设计变更通知书和竣工图;
②、主要材料、设备、成品、半成品和仪器、仪表的出厂合格
证明及进场检(试)验、复报告;
③、隐蔽工程检查验收记录;
④、设备、管道系统检验记录;
⑤、系统无生产负荷联合试运转与调试记录;
⑥、分部、子分部工程质量验收记录;
9
⑦、观感质量综合检查记录;
⑧、建筑节能性能现场检验的围护结构节能性能检验和系统功
能检验报告。
(7)、建筑节能工程分部、子分部工程质量验收,应在各相关
分项工程验收合格的基础上进行。
(8)、应对主要材料、设备有关节能的技术性能,以及有代表
性的房间或部位和系统功能的建筑节能性能进行见证抽样现场检验。
另外,主要材料和设备有关节能的技术性能见证抽样检测结果应符
合有关规定;
建筑工程完工后,应抽取有代表性的房间或部位,对建筑节能
性能中围护结构节能性能进行见证抽样现场检验,并出具检验报告
或评价报告。
建筑设备工程完工后,应抽取有代表性的系统或部位,应对建
筑节能性能中系统功能进行见证抽样现场检验,并出具检验报告或
评价报告。
(9)、观感质量验收应合格。
3. 单位工程竣工验收前,应进行建筑节能分部工程的专项验收
并达到合格。
对建筑节能施工质量验收不合格的建筑工程,不得进
行竣工验收。
10
第四章幕墙热工性能计算
第一节计算基本条件:
1.计算实际工程所用的建筑门窗和玻璃幕墙热工性能所采用的边
界条件应符合相应的建筑设计或节能设计标准。
2.设计或评价建筑门窗、玻璃幕墙定型产品的热工参数时,所采
用的环境边界条件应统一采用规定的计算条件。
3.以下计算条件可供参考:
(1)各种情况下都应选用下列光谱:
S(λ):
标准太阳辐射光谱函数(ISO 9845-1);
D(λ):
标准光源(CIE D65,ISO 10526)光谱函数;
R(λ):
视见函数(ISO/CIE 10527)。
(2)冬季计算标准条件应为:
室内环境温度 Tin=20℃
室外环境温度 Tout=0℃
内表面对流换热系数 hc,in=3.6 W/m2.K
11
外表面对流换热系数 hc,out=20 W/m2.K
太阳辐射照度 Is=300 W/m2
(3)夏季计算标准条件应为:
室内环境温度 Tin=25℃
室外环境温度 Tout=30℃
外表面对流换热系数 hc,in=2.5 W/m2.K
外表面对流换热系数 hc,out=16 W/m2.K
室外平均辐射温度 Trm=Tout
太阳辐射照度 Is=500 W/m2
(4)计算传热系数应采用冬季计算标准条件,并取 Is= 0 W/m2。
(5)计算遮阳系数、太阳能总透射比应采用夏季计算标准条件,并
取 Tout=25℃。
(6)抗结露性能计算的标准边界条件应为:
室内环境温度 Tin=20℃
室外环境温度 Tout=-20℃ 或 Tout=-30℃
室内相对湿度 RH=30% 或 RH=50% 或 RH=70%
室外风速 V=4m/s
(7)计算框的太阳能总透射比 gf 应使用下列边界条件:
qin=α·Is
qin 通过框传向室内的净热流(W/m2);
α 框表面太阳辐射吸收系数;
Is 太阳辐射照度 =500 W/m2。
4.设计或评价建筑门窗、玻璃幕墙定型产品的热工参数时,门
窗框或幕墙框与墙的连接界面应作为绝热边界条件处理。
12
气候分区
代 表 性 城 市
严寒地区 A 区
齐齐哈尔、富锦、哈尔滨、牡丹江、克拉玛依、佳
木斯、安达
严寒地区 B 区
长春、乌鲁木齐、延吉、通辽、通化、四平、
呼和浩特、抚顺、大柴旦、沈阳、大同、 本溪、
阜新、哈密、鞍山、张家口、
酒泉、伊宁、吐鲁番、西宁、银川、丹东
寒冷地区
大连、阳泉、
平凉、石家庄、德州、晋城、天水、西安、拉
徐州
夏热冬冷地区
武汉、黄石、岳阳、汉中、安康、上海、杭州、宁
桂林、重庆、达县、万州、涪陵、南充、宜宾、成
都、贵阳、遵义、凯里、绵阳
夏热冬暖地区
柳州、贺州、泉州、厦门、湛江、汕头、海口、南
宁、北海、梧州
5.《公共建筑节能设计标准》GB50189-2005 有关规定:
(1)各城市的建筑气候分区应按表 4.2.1 确定。
表 4.2.1-1 主要城市所处气候分区
海伦、博克图、伊春、呼玛、海拉尔、满洲里、
兰州、太原、唐山、阿坝、喀什、北京、天津、
萨、康定、济南、青岛、安阳、郑州、洛阳、宝鸡、
南京、蚌埠、盐城、南通、合肥、安庆、九江、
波、宜昌、长沙、南昌、株洲、零陵、赣州、韶关、
福州、莆田、龙岩、梅州、兴宁、英德、河池、
13
围护结构部位
2
传热系数 K W/(m ·K)
屋面
≤ 0.90
外墙(包括非透明幕墙)
≤ 1.5
底面接触室外空气的架空或外挑楼板
≤ 1.5
外窗(包括透明幕墙)
传热系 K
2
W/(m ·
K)
遮阳系数 SC
(东、南、西向/北
向)
单一朝向外窗
(包括透明幕墙)
窗墙面积比≤0.2
≤ 6.5
—
0.2<窗墙面积比≤0.3
≤ 4.7
≤ 0.50/0.60
0.3<窗墙面积比≤0.4
≤ 3.5
≤ 0.45/0.55
0.4<窗墙面积比≤0.5
≤ 3.0
≤ 0.40/0.50
0.5<窗墙面积比≤0.7
≤ 3.0
≤ 0.35/0.45
屋顶透明部分
≤3.5
≤0.35
注:
有外遮阳时,遮阳系数=玻璃的遮阳系数⨯外遮阳的遮阳系数;无外遮阳
时,遮阳系数=玻璃的遮阳系数。
气候分区
围护结构部位
2
热阻 R (m ·K)
/W
严寒地区 A 区
地 面:
周边地面
非周边地面
≥ 2.0
≥ 1.8
(2)根据建筑所处城市的建筑气候分区,本工程属于夏热冬暖地
区,其围护结构的热工性能应分别符合表 4.2.2-1、4.2.2-2 的规定,
其中外墙的传热系数为包括结构性热桥在内的平均值 Km。
表 4.2.2-1 夏热冬暖地区围护结构传热系数和遮阳系数限值
表 4.2.2-2 不同气候区地面和地下室外墙热阻限值
14
采暖地下室外墙(与土壤接触的墙)
≥ 2.0
严寒地区 B 区
地 面:
周边地面
非周边地面
≥ 2.0
≥ 1.8
采暖地下室外墙(与土壤接触的墙)
≥ 1.8
寒冷地区
地 面:
周边地面
非周边地面
≥ 1.5
采暖、空调地下室外墙(与土壤接
触的墙)
≥ 1.5
夏热冬冷地区
地面
≥ 1.2
地下室外墙(与土壤接触的墙)
≥ 1.2
夏热冬暖地区
地面
≥ 1.0
地下室外墙(与土壤接触的墙)
≥ 1.0
注:
周边地面系指距外墙内表面 2 米以内的地面;
地面热阻系指建筑基础持力层以上各层材料的热阻之和;
地下室外墙热阻系指土壤以内各层材料的热阻之和。
(3)外墙与屋面的热桥部位的内表面温度不应低于室内空气露点
温度。
第二节基本计算参数:
本计算为幕墙系统的热工性能计算。
1.幕墙计算单元的有关参数
总宽:
W=3000mm
15
总高:
H=3800mm
幕墙计算单元的总面积:
At=W×H=11.4m2
幕墙计算单元的玻璃总面积:
Ag=9.64m2
幕墙计算单元的框总面积:
Af=1.76m2
幕墙计算单元的玻璃区域周长:
lψ=30.200m
第三节幕墙计算单元的传热系数计算:
1.框的传热系数 Uf
框的传热系数 Uf:
可以通过输入数据,用二维有限单元法进行数字计算,得到窗
框的传热系数。
在没有详细的计算结果可以应用时,可以应用按以
下方法得到窗框的传热系数。
本系统中给出的所有的数值全部是窗垂直安装的情况。
传热系
数的数值包括了外框面积的影响。
计算传热系数的数值时取内表面
换热系数 hin=8.0 W/m2·K 和外表面换热系数 hout=23 W/m2·K。
本工程玻璃幕墙窗框为金属窗框:
框的传热系数 Uf 的数值可以通过下列程序获得:
对 Uf0 的数值从图 E.0.2-3 中粗线中选取:
图 E.0.2-3 带热的金属窗框的传热系数值
金属窗框 Rf 的热阻通过下式获得:
Rf =
1
U f 0
- 0.17
(E.0.2-
1)
金属窗框 Uf 的传热系数公式为:
16
U f =
Af ,i
hi Ad ,i
1
+ Rf +
Af ,e
he Ad ,e
(E.0.2-2)
图 E.0.2-4 截面类型 1(采用导热系数低于 0.3W/m.K 的隔热条)
式中:
Ad.i, Ad,e, Af,i, Af,e——窗各部件面积,m2;其定义如图
E.0.2-5 所示。
图 E.0.2-5 窗各部件面积划分示意图
hi——窗框的内表面换热系数,W/m2K;
he——窗框的外表面换热系数,W/m2K;
Rf——窗框截面的热阻(隔热条的导热系数为 0.2~0.3W/m.K),
m2K/W。
d——对应的铝合金截面之间的最小距离;
bj——j 的宽度;
bf——窗框的宽度( ∑bj ≤ 0.2bf )。
j
图 E.0.2-6 截面类型 2(采用导热系数低于 0.2W/m.K 的泡沫材
料)
其中:
d——对应的铝合金截面之间的最小距离;
bj——宽度 j;
bf——窗框的宽度( ∑ bj ≤ 0.3bf )。
j
框的传热系数:
Uf=4.81W/m2
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