华为科研中心幕墙节能与建材成本分析
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f) 幕墙见光位竖向为隐框式结构 ， 室内铝材与
玻璃之间采用不易导热的结构胶进行粘接 。
b) 面 板 选 用 遮 阳 系 数 和 传 热 系 数 均 较 小 的 Low-E 中空玻璃 ； c) 在幕墙结构内部 ， 凝灰石面板与结构梁 、 柱
之间设置一层封闭式的保温隔热棉背板结构 ；
3.3 3.3.1
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 。
界自然光取暖， 多获得外部热量和减少室内热损 耗 ； 夏季最大限度减少得热 ， 减轻空调制冷负荷 ， 以 达到节能目的 。 《 公共建筑节能设计标准 》 将建筑幕 墙分为透明幕墙和非透明幕墙两大类 。
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=（0.287×0.75+0.18×1.50）/(0.75+1.50)=0.22(m· K)/W。
由此可知此非透明幕墙的传热阻及传热系数 （ 冬季 ） 为 ：
2
PF=660/2150=0.307 ；
则 ：SDH=0.35×0.3072+(-0.73)×0.307+1=0.03299-
0.22411+1=0.81 ；
b) 幕墙主要使用材料 ：生产厂家材料价格迥异 ； c) 幕墙结构设计方式 ： 框架式与单元式幕墙单
位面积材料耗铝量不同 ；
公立柱 母立柱 竖扣条 紧固件 a 紧固件 b 顶横梁 底横梁 中横梁 a 中横梁 b 横扣条 定位件 遮阳板 横扣件 a 横扣件 b 挂件 a 挂件 b 披水板 窗台板
小计
AQ8114 AQ8115 AQ8104 AQ8111 AQ8106 AQ8151 AQ8167 AQ8137 AQ8353 AQ8104 AQ8154 AQ8178 AQ8138 AQ8139 AQ8179 AQ8184 AQ8164 AQ8409
2
K），OK！ 3.3.2
遮阳系数 SC 外遮阳系数 SDH： 凝灰石面板外挑 660mm ， 具有 良好的水平遮阳效果 ， 按 GB 50189 — 2005 附录 A 计算幕墙的外遮阳系数 SDH。
2
空气层热阻 ： 冬季 — —— R 空=δ/λ=0.180(m · K)/W； 夏季 — —— R 空=δ/λ=0.150(m2 · K)/W； 保温棉热阻 ：R 棉=δ/λ=0.05/0.05=1.0(m · K)/W；
华为科研中心幕墙建材成本分析 在当今建筑行业如火如荼之际 ， 幕墙作为建筑 物 的靓丽 外 衣 ， 其 应 用 已 极 为 普 遍 ， 对 建 筑 发 展 商 而言 ， 幕墙建造成本与建筑的定位选择息息相关 ， 而 建筑幕墙节能又是大势所趋 ， 幕墙在满足环保节能 的前提下 ，其成本主要影响因素体现在以下几方面 ：
冬季传热系数 ：K=1/R0=0.56W/（m2 · · K）＜1.5W/（m2
ASHARE 标准
Btu/h-ft °F
冬季
夏季
遮阳 相对增热 欧洲 SHGC 系数 Btu/h-ft2°F U值
K），OK！
由此可知此非透明幕墙的传热阻及传热系数 （ 夏季 ） 为 ： 夏 季 热 阻 ： R0 =Ri +R
幕墙节能设计计算 传热系数 K
a) 透明幕墙部位
透明幕墙为隐框玻璃幕墙 ， 其传热系数可认定 为玻璃的传热系 数 ， 玻 璃 选 用 美 国 Interpane 公 司 产 8+12A+8 钢化 Low-E 中空玻璃 ， 技术参数如表
d) 凝灰石幕墙外挑突出玻璃面 660mm， 具有良
好的遮阳效果， 可有效遮挡太阳对玻璃的直接照
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预埋件 ： 特制热镀锌件 ； 排水槽 ： 不锈钢材质 2mm 厚排水槽 ； 密封胶条 ：EPDM 耐候性胶条 ； 螺栓 、 螺钉 ： 不锈钢材质标准螺栓及螺钉 ； 单元板块上墙件 ： 特制热镀锌件 。
玻璃遮阳系数 SC 玻 =0.41；
A 区幕墙的遮阳系数 ：SC=SDH×SC 玻 =0.81×0.41= 0.33＜[SC]=0.45，OK！ 4
2.1
非透明幕墙 非透明幕墙是指不具备自然采光及视觉不通
透的建筑幕墙 ， 主要是指非透明面板材料 （ 金属板 、
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长 ， 太阳辐射强度大 ， 对于幕墙围护结构 ， 隔热并减 少直接辐射是幕墙节能的关键 。 受日照时间最长且 太阳辐射最 强的 是 东 、 西 立 面 ， 其 次 是 南 、 北 立 面 ， 下面以 A 区幕墙为对象进行节能分析 。
尽可能减少透明玻璃幕墙面积 ， 增加非透明玻璃幕 墙面积 ， 综合建筑使用功能及外立面美观要求 ， 柱 位及窗间墙部位采用了大面积的凝灰石非透明幕 墙 ， 可大大减少窗墙面积比 ；
e) 幕墙见光位 横向设置 有 遮 阳 板 ， 既 美 化 立
面 ， 又遮挡太阳 。 遮阳板与室内横梁之间采用隔热 胶垫进行隔离 ， 防止导热 ；
石
IMF-151
0.31
0.33
0.41
89
0.36
1.6
从表 3 可知透明幕墙的传热系数为 0.33Btu/h-
+R
空
+R
棉
+R
空
+R
2
加
+Re
K）， 此值小于 3.5W/（m · K）， ft ℉ ， 即为 1.874W/（m ·
2 2 2
=0.11+0.043+0.15+1.0+0.15+0.22+0.04=1.703(m· K)/W；
38.2 33.6 0.7 5.5 2.7 11.5 11.0 9.1 8.2 0.9 1.2 9.6 0.9 0.9 3.8 4.3 0.1 2.0 144.2
916.3 805.9 17.0 131.3 64.8 277.0 265.0 218.6 197.0 22.6 23.2 287.7 22.1 21.4 91.4 102.5 1.8 48.0 3513.6 520.5
的太阳辐射热成为空调降温的主要负荷 。 因此 ， 减 少进入室内太阳辐射热以及减少透明幕墙的温度 传热都是降低空调制冷能耗 、 达到幕墙节能目的的 最佳途径 ， 其对应的热工性 能设计标 准应满足表 2 要求 。
3.1
科研中心 A 区立面大样 科研中心 A 区为东西朝向 ， 为夏季幕墙主要辐
3
华为科研中心幕墙节能分析 华为科研中心地处深圳 ， 属于夏热冬暖地区 ，
d) 幕墙构件外 观形状及 尺 寸 ： 外 观 显 框 或 隐
框 、 幕墙主要受力构件的外形尺寸均是影响铝材耗 量的因素 ；
e) 幕墙承建商 ： 各承建商本身的营运成本及利
润期望值千差万别 。 在发展商和建筑师共同确定承建商、 立面分 格 、构 件 外 形 及 结 构 形 式 之 后 ，幕 墙 建 造 材 料 的 选 择便成了影响幕墙建造成本的主要因素 ， 不同材料 极易导致建造成本截然不同。 以华为科研中心为 例 ， 上述节能计算充分表明其幕墙的传热系数及遮 阳系数均符合公共建筑节能指标要求 ， 说明选用的 幕墙是节能产品 ， 在此情况下其建材成本如何呢 。 下 面 以 A 区 幕 墙 图 2 中 一 个 标 准 单 元 （1500mm ×
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图3
A 区幕墙标准节点
3 所示 。
表3 产品
冬 季 热 阻 ：R0 =Ri +R
Low-E 中空玻璃的技术参数
2
石
+R
空
+R
棉
+R
空
+R
2
加
+Re
=0.11+0.043+0.18+1.0+0.18+0.22+0.05=1.783(m· K)/W；
侧 ， 占地面积约 149000m ， 主 要 由 三 座 完 全 相 同 的 科研楼分列而成。 三座科研楼的建筑高度均为
45m ， 幕 墙 面 积 近 98000m ， 包 含 玻 璃 幕 墙 、 凝 灰 石
2
幕墙等 。 三座科研楼的建筑风格均为 “ 都市感 ” 和 “ 高科 技形象 ”， 图 1 所示为其中的一座科研楼实景 ， 每座 科研楼分成 A 区和 B 区 ， 其中 A 区为东西朝向 ， 外 墙装饰 为 较 “ 酷 ” 的 凝 灰 石 与 玻 璃 单 元 式 组 合 幕 墙 （ 图 1 右半部分 ）；B 区为南北朝向 ， 外墙装饰为低辐 射高透光的单元式玻璃幕墙 （ 图 1 左半部分 ）。
2
SDH=ahPF2+bhPF+1
式中 ： —— 水平遮阳板夏季外遮阳系数 ； SDH— —— 计算系数 ， 按表 A.0.1 取定 ，ah=0.35； ah、bh—
铝板热阻：R 铝=δ/λ=0.002/203=0.00001(m· K)/W。
2
对比之下 ， 此项可不计 ！ 结构梁热阻 ：R 梁=δ/λ0.50/1.74=0.287(m· K)/W；
0.2＜ 窗墙面积比 ≤0.3 0.3＜ 窗墙面积比 ≤0.4
图1 华为科研中心实景图
≤0.50/0.60 ≤0.45/0.55 ≤0.40/0.50 ≤0.35/0.45
0.4＜ 窗墙面积比 ≤0.5 0.5＜ 窗墙面积比 ≤0.7
2
夏热冬暖地区幕墙节能设计标准 建筑幕墙节能设计要求 ： 冬季最大限度利用外
射得热区域 ， 幕墙立面大样详见图 2， 幕墙结构详见 图 3。
