門窗幕墻是建筑外圍護結(jié)構(gòu)的重要組成部分，其節(jié)能性能對我國建筑節(jié)能工作具有重要意義，對室內(nèi)環(huán)境的改善也起著關(guān)鍵作用。本文重點解釋為什么要做、如何做門窗節(jié)能性能測評。
1.為什么要對門窗幕墻節(jié)能性能進行測評?
門窗幕墻是我國建筑節(jié)能最薄弱的環(huán)節(jié)之一。眾所周知，節(jié)能減排是我國的一項重要國策。我國社會總能耗由工業(yè)能耗、建筑能耗和交通能耗組成，其中建筑能耗約占我國社會總能耗的1/3。建筑能耗中通過外圍護結(jié)構(gòu)的能耗約占50%，門窗又占了其中約50%。由此，我們可得到一個結(jié)論，那就是通過外門窗幕墻的能耗約占社會總能耗的10%。因此，門窗幕墻節(jié)能對我國建筑節(jié)能工作具有重要意義。
門窗幕墻節(jié)能是我國建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的強制要求。自20世紀(jì)80年代起，我國開始了建筑節(jié)能工作，其標(biāo)志就是頒布了建筑節(jié)能相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，如《民用建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)》JGJ 26-86等，開啟了我國建筑節(jié)能30%的工作，之后陸續(xù)實施了建筑節(jié)能50%、65%、75%的標(biāo)準(zhǔn)，目前部分地區(qū)已進入超低能耗、近零能耗和零能耗建筑的研究、示范和推廣階段。
目前，我國執(zhí)行的建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)主要有：《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》GB 50189-2015、《嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》JGJ26-2018、《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》JGJ 134-2010(修訂中)、《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)版》JGJ 75-2012(修訂中)、《溫和地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》JGJ 475-2019和《近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB/T 51350-2019。這些標(biāo)準(zhǔn)中對門窗的節(jié)能性能均提出了明確要求。
作為節(jié)能性能測評的重要組成部分，門窗幕墻熱工計算有著更多的實際應(yīng)用需求。門窗幕墻熱工計算的實際應(yīng)用需求根據(jù)使用者角色而不同：對產(chǎn)品研發(fā)者，可通過熱工計算進行產(chǎn)品優(yōu)化，如整窗熱工性能優(yōu)化、玻璃系統(tǒng)優(yōu)化、框優(yōu)化、安裝節(jié)點優(yōu)化;對工程企業(yè)，隨著甲方和顧問公司技術(shù)水平的提升，在投標(biāo)和驗收環(huán)節(jié)，逐步要求提供門窗幕墻熱工計算書;對于科研檢測機構(gòu)，熱工計算可對門窗保溫性能檢測、玻璃光熱性能檢測結(jié)果進行定量校核分析，形成專業(yè)性更強的研究性報告，或支撐完成相關(guān)研究論文。
2.門窗幕墻節(jié)能性能包含哪些內(nèi)容?
門窗幕墻的節(jié)能性能包含哪些具體性能和指標(biāo)呢?門窗幕墻的節(jié)能性能包含熱工性能(保溫性能、隔熱性能)、氣密性能和采光性能。保溫性能以傳熱系數(shù)K值表征，隔熱性能以太陽得熱系數(shù)SHGC值(或稱太陽光總透射比g值、太陽能總透射比g值，或換算為遮陽系數(shù)SC值)表征，氣密性能以單位縫長空氣滲透量和單位面積空氣滲透量表征，采光性能以可見光透射比τv值表征。
3.如何對門窗幕墻節(jié)能性能進行測評?
門窗幕墻節(jié)能性能測評有兩種手段：一是模擬計算，二是測試。模擬計算主要針對光學(xué)熱工性能，通過專用的熱工模擬計算軟件進行;測試主要針對保溫性能、隔熱性能、氣密性能和采光性能，通過專門檢測設(shè)備按照國家標(biāo)準(zhǔn)來進行測試。
3.1 模擬計算
說起門窗幕墻熱工計算，就需要提到模擬計算軟件，這里推薦的是美國勞倫斯伯克利實驗室(LBNL)的WINDOW/THERM軟件，可直接從官方網(wǎng)站下載，也可從網(wǎng)盤下載(鏈接: https://pan.baidu.com/s/1PP2Q9EMFC1d3g8fJr-2vkw 提取碼: swh9)。該軟件可計算玻璃系統(tǒng)光學(xué)熱工性能、框的熱工性能和整窗的光學(xué)熱工性能。
3.2 測試
(1)保溫性能測試。門窗保溫性能測試依據(jù)GB/T 8484-2008《建筑外門窗保溫性能分級及檢測方法》(該標(biāo)準(zhǔn)已修訂完畢，即將發(fā)布)采用標(biāo)定熱箱法進行。
原理如下：基于穩(wěn)態(tài)傳熱原理，采用標(biāo)定熱箱法檢測建筑外門窗傳熱系數(shù)。試件一側(cè)為熱箱，模擬供暖建筑冬季室內(nèi)氣溫條件;另一側(cè)為冷箱，模擬冬季室外氣溫和氣流速度。在對試件縫隙進行密封處理，試件兩側(cè)各自保持穩(wěn)定的空氣溫度、氣流速度和熱輻射條件下，測量熱箱中加熱裝置單位時間內(nèi)的發(fā)熱量，減去通過熱箱外壁、試件框、填充板的熱損失，除以試件面積與兩側(cè)空氣溫差的乘積，即可得到試件的傳熱系數(shù)K值。
(2)隔熱性能測試。門窗幕墻隔熱性能測試目前主要針對玻璃和整窗進行：玻璃隔熱性能測試針對玻璃的太陽得熱系數(shù)SHGC值(或稱太陽光總透射比g值、太陽能總透射比g值，或換算為遮陽系數(shù)SC值)進行，是目前工程驗收普遍采用的方式;整窗隔熱性能測試針對太陽得熱系數(shù)SHGC值進行，目前方法和標(biāo)準(zhǔn)均已成熟，但尚待進一步普及。
玻璃隔熱性能測試依據(jù)GB/T 2680-94《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、紫外線透射比及有關(guān)窗玻璃參數(shù)的測定》采用全光譜(300nm-2500nm)分光光度計進行。
整窗太陽得熱系數(shù)SHGC值依據(jù)GB/T 30592-2014《透光圍護結(jié)構(gòu)太陽得熱系數(shù)檢測方法》或JG/T 440-2014《建筑門窗遮陽性能檢測方法》進行，典型的測試原理及設(shè)備。
(3)氣密性能測試。
門窗氣密性能測試依據(jù)GB/T 7106-2019《建筑外門窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能檢測方法》進行，幕墻氣密性能測試依據(jù)GB/T 15227-2019《建筑幕墻氣密、水密、抗風(fēng)壓性能檢測方法》進行。
(4)采光性能測試。門窗幕墻采光性能測試主要針對玻璃的可見光透射比進行，與玻璃的隔熱性能測試相同，均依據(jù)GB/T 2680-94《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、紫外線透射比及有關(guān)窗玻璃參數(shù)的測定》進行，不同的是可見光透射比只考慮380nm-780nm的可見光波段參數(shù)。
4.建筑門窗節(jié)能性能標(biāo)識是什么?
2019年，我國建筑節(jié)能驗收的重要標(biāo)準(zhǔn)GB 50411-2019《建筑節(jié)能工程施工質(zhì)量驗收標(biāo)準(zhǔn)》正式發(fā)布，其中針對門窗節(jié)能工程驗收提到了“節(jié)能性能標(biāo)識證書”和“門窗節(jié)能性能計算書”，并明確“具有國家建筑門窗節(jié)能性能標(biāo)識的門窗產(chǎn)品，驗收時應(yīng)對照標(biāo)識證書和計算報告，核對相關(guān)材料、附件、節(jié)點構(gòu)造，復(fù)驗玻璃的節(jié)能性能指標(biāo)(即可見光透射比、太陽得熱系數(shù)、傳熱系數(shù)、中空玻璃的密封性能)，可不再進行產(chǎn)品的傳熱系數(shù)、氣密性能復(fù)驗?！蹦敲?，門窗節(jié)能性能標(biāo)識究竟是什么呢?
建筑門窗節(jié)能性能標(biāo)識制度，是指通過統(tǒng)一的檢測或模擬手段檢驗出門窗的傳熱系數(shù)、遮陽系數(shù)、氣密性、可見光透射比等節(jié)能性能指標(biāo)，并按統(tǒng)一規(guī)格將包含有這些指標(biāo)的標(biāo)簽粘貼到產(chǎn)品上的一種模式。
2006年12月19日，建設(shè)部印發(fā)了《關(guān)于印發(fā)<建筑門窗節(jié)能性能標(biāo)識試點工作管理辦法>的通知》(建科[2006]319號)，標(biāo)志著我國建筑門窗節(jié)能性能標(biāo)識制度的建立。
建筑門窗節(jié)能性能標(biāo)識工作，由住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額研究所負(fù)責(zé)組織實施(地方建設(shè)行政主管部門負(fù)責(zé)本行政區(qū)域的標(biāo)識工作的監(jiān)督);建筑門窗節(jié)能性能標(biāo)識專家委員會負(fù)責(zé)承擔(dān)標(biāo)識中技術(shù)性的評審、指導(dǎo)、咨詢等工作;建筑門窗節(jié)能性能標(biāo)識實驗室負(fù)責(zé)企業(yè)生產(chǎn)條件現(xiàn)場調(diào)查、產(chǎn)品抽樣和樣品節(jié)能性能指標(biāo)的檢測與模擬計算。
2007年10月28日，建筑門窗節(jié)能性能標(biāo)識專家委員會對全國申請的實驗室進行綜合評審和現(xiàn)場評定，確定中國建筑科學(xué)研究院建筑工程檢測中心(國家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心)(實驗室編號：0101)等11家單位作為建設(shè)部第一批建筑門窗節(jié)能性能標(biāo)識實驗室。
5.小結(jié)
門窗幕墻是我國建筑節(jié)能最薄弱的環(huán)節(jié)，我國建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中對門窗幕墻的節(jié)能進行了全面而詳細(xì)的要求。建筑門窗幕墻的節(jié)能性能包含熱工性能(保溫性能、隔熱性能)、氣密性能和采光性能。門窗幕墻節(jié)能性能測評有計算和測試兩種方法，計算主要通過專用模擬計算軟件進行，測試則是通過專用設(shè)備按照國家標(biāo)準(zhǔn)來進行。其中門窗幕墻熱工計算是產(chǎn)品優(yōu)化、投標(biāo)驗收、節(jié)能測評、專業(yè)研究的必備手段。建筑門窗節(jié)能性能標(biāo)識是通過統(tǒng)一的檢測或模擬手段檢驗出門窗的傳熱系數(shù)、遮陽系數(shù)、氣密性、可見光透射比等節(jié)能性能指標(biāo)的一種制度模式，目前全國有31家門窗節(jié)能性能標(biāo)識實驗室。
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