重庆公共建筑外窗、玻璃幕墙节能改造成果

1）质量现状诊断

既有建筑的门窗和幕墙质量现状诊断十分重要，不仅要对现有产品的热工性能进行诊断，同时也应对其物理力学性能，尤其涉及安全的性能进行诊断和检测。例如，外窗、玻璃幕墙的传热系数、遮阳系数、气密性等。

2）改造方案选择与设计

（1）外窗节能改造

①改造方案。既有公共建筑的门窗节能改造，可采取只换窗扇、换整窗或加窗的方法。

只换窗扇：当既有公共建筑门窗的热工性能经诊断达不到《公共建筑节能改造技术规范》JGJ 176中第4.2节的要求时，可根据现场实际情况只进行更换窗扇的改造。

整窗拆换：当既有公共建筑中门窗的热工性能经诊断达不到《公共建筑节能改造技术规范》JGJ 176中第4.2节的要求，且无法继续利用原窗框时，可实施整窗拆换的改造。

加窗改造：当不想改变原外窗，而窗台又有足够宽度时，可以考虑加窗改造方案。

②门窗材料。建筑门窗一般主要由门窗框材料、镶嵌材料（玻璃及其制品）和密封材料构成。

目前常用的外窗型材主要包括隔热彩钢型材、隔热铝合金型材和塑料型材等，玻璃主要包括钢化玻璃、夹层玻璃、防火玻璃以及采用玻璃原片和各种功能玻璃（包括热反射镀膜玻璃、Low⁃E玻璃）等制作的中空玻璃。同时，为提高门窗的气密性和水密性，减少空气渗透热损失，必须使用密封材料。一般要求密封材料的弹性好、镶嵌牢固、严密、耐用、方便、价格适宜，常用的品种有橡胶条、塑料条和橡塑条等，还有胶膏状产品（在接缝处挤出成型后固化）和条刷状密封条。目前多采用橡胶与PVC树脂共混技术生产的密封条，使门窗的密封效果有了明显的改善。

（2）幕墙节能改造

①改造方案。在既有建筑透明幕墙及采光顶节能改造中装贴建筑窗膜，是公共建筑节能改造中比较易行、花费较少而又有良好效果的手段。建筑窗膜的主要功能是在保证相关标准规定的可见光透称比的条件下提高玻璃的遮阳性能。建筑窗膜一般应装贴于建筑外窗内表面，个别内贴难度较大的部位可采用外贴膜（具有外表面抗紫外及更好耐候性的窗膜）。

建筑门窗及玻璃幕墙节能改造中，玻璃贴膜有以下优点：

更快捷。既有玻璃贴膜比拆下旧玻璃再换上新玻璃工期短，操作简便。

更健康。玻璃贴膜中的安装胶含有UV（紫外线）吸收剂，可阻隔98%～99%的紫外线。

更轻盈。相对更换中空玻璃或中空Low⁃E玻璃，不会增加建筑立面荷载。

更安全。一般的隔热膜也有一定的安全增强功能，同时具备夹（胶）层玻璃的碎片粘持性能，其安全性优于钢化玻璃，专业安全膜的安全性更强。

更环保。产生的建筑垃圾少，不会增加运输及填埋成本。

更经济。既有钢化透明玻璃或着色玻璃贴热反射膜比更换热反射玻璃要节约50%以上的总成本。

②玻璃贴膜材料。玻璃贴膜依据其功能及应用范围被分为3大类：建筑节能膜、安全防爆膜和室内装饰膜。

建筑节能膜，顾名思义是应用于住宅、办公大楼、商业大厦等建筑门窗玻璃、幕墙玻璃，通过阳光控制，改善室内环境，降低制冷供暖能耗，从而达到节能效果的玻璃膜。其广泛应用于居家、办公、休闲等场所。在夏季，选用不同性能指标的玻璃贴膜——节能膜，通过阻隔高达50%～79%的太阳热能，可大大降低空调的制冷成本；冬季，室内热量透过窗户散失，不仅使室内人员感到不适，而且增加了不必要的能耗费用。把玻璃节能膜安装于幕墙玻璃的内表面，对冬季室内保暖具有积极作用。

3）主要技术措施

（1）材料性能

材料性能见表5.1、表5.2。

表5.1　典型玻璃的光学、热工性能参数取值表

表5.2　典型玻璃配合不同窗框的整窗传热系数取值表

续表

（2）设计要点

①外窗节能改造设计要点。

A.外窗应采用内平开窗，以提高气密性和保温性能，同时改善隔声和防尘效果。

B.楼梯间等公共部位外窗如通行间距不能满足安全要求，在权衡判断满足节能要求后可采用悬开窗或推拉窗。

C.外窗宜与结构墙体外基面平齐安装，以减少热桥影响。如难以实现也可采取居中安装方式，但窗口外侧四周墙面应进行完好的保温处理。

D.外窗框与窗洞口的结构缝应采用发泡聚氨酯等高效保温材料填堵，不得采用普通水泥砂浆补缝。

E.外窗框与保温层之间，及其他洞口与保温层之间的缝隙应采用膨胀密封条止水后，再用耐候密封胶封闭，以防止雨水进入保温层。

②玻璃幕墙节能改造设计要点。建筑外围护结构的节能设计，由开窗、方位、遮阳到隔热材料等因素环环相扣，这些因素左右着建筑物的耗能量。主要体现在以下几个方面。

A.外墙的开窗率是外墙节能的最重要因素，降低开窗面积率是节能最重要的手段。但是，降低开窗率也必顾及确保适当的自然采光，免除心理的封闭感。对于追求通透效果的玻璃幕墙而言，只能采用降低开启窗面积并加强不透光地方的隔热设计来达到节能要求。

B.外遮阳和玻璃遮蔽是外墙节能的第二重要因素。玻璃材质及外遮阳都影响遮蔽率的大小，但装设遮阳板、遮阳百页等外遮阳远比改变玻璃材质的效果大。遮阳具有防止太阳辐射、避免产生眩光、改善室内环境气候及建筑外观上光影美学效果之功能，但也对室内的采光、通风带来不同层次的影响。所以，遮阳措施的正确布局非常关键；其次，遮阳的形式及构造设计要合理。

C.建筑方位因素是外墙节能设计的第三要素（占了12%的比重）。大面积的玻璃幕墙应避免东照西晒，建筑的长向应朝南北向配置。

D.采取双层幕墙设计。双层玻璃幕墙与传统幕墙相比，其最大的特点是，它在内外两层幕墙之间形成一个通风换气层，比传统的幕墙供暖时节约能源30%～40%，制冷时节约能源的比例最高可超过50%。同时，对室外环境的隔音效果可以达到50～60 dB。其中目前较为先进的也被人称为“敞开式外循环呼吸式幕墙”，由位于空气层上下两端的进风和排风设备带动自然空气经过沙尘滤网引入空气层，进而送至室内，可以看作是室外自然环境的延伸。

（3）施工要点

①外窗节能改造施工要点。

A.金属外门窗的断桥措施。

金属外门窗的隔断热桥措施应符合设计要求和产品标准的规定，金属副框的隔断热桥措施应与门窗框的隔断热桥措施相当。

金属窗的隔热措施非常重要，直接关系到其传热系数的大小。金属框的隔断热桥措施一般采用穿条式隔热型材、注胶式隔热型材，也有部分采用连接点断热措施。

隔热型材的隔热条所采用的隔热材料（一般穿条法工艺采用聚酰胺66＋玻璃纤维隔热，注胶法工艺采用聚氨基甲酸乙酯隔热）、隔热条的尺寸和隔热条的导热系数对框的传热系数影响很大。所以，隔热条的类型、尺寸必须符合设计的要求和产品标准的规定。

有些金属门窗采用先安装副框的安装方法。这种方法因可以在土建基本施工完成后再安装门窗，因而门窗的外观质量可以得到很好的保护。但金属副框经常会形成新的热桥，对其隔热措施就很重要了。这些部位可以采用发泡材料进行填充，使金属副框不同时直接接触室外和室内的金属窗框。为了达到隔热效果，不影响门窗的热工性能，副框的隔热措施应与门窗框的隔热措施相当。

B.框与洞之间、框与副框之间的缝隙处理。

外门窗框或副框与门窗洞口之间的间隙应采用弹性闭孔材料（如聚氨酯发泡体）填充饱满，并使用耐候密封胶密封；外门窗框与副框之间的缝隙也应使用弹性闭孔材料填充饱满，并使用耐候密封胶密封。

外门窗框与副框之间间隙的密封也是影响建筑节能的一个重要因素，控制不好，容易导致通孔，形成热桥。所以，应该对缝隙的填充进行要求。

处理门窗缝隙的保温，现在多采用现场加注发泡胶的方法，然后采用密封胶密封防水。

C.镀（贴）膜玻璃的安装方向。

门窗镀（贴）膜玻璃的安装方向应正确，中空玻璃有均压管时应密封处理。

镀（贴）膜玻璃在节能方面有两方面的作用，一方面是遮阳，另一方面是降低传热系数。膜层位置与节能和中空玻璃的耐久性均有关。对于遮阳而言，镀膜可以反射阳光或吸收阳光，所以镀膜一般应放在靠近室外的玻璃上。为了避免镀膜层的老化，镀膜一般在中空玻璃的内部，单层玻璃应将镀膜置于室内侧。对于低辐射玻璃（Low⁃E玻璃），低辐射膜应该置于中空玻璃靠室外一侧玻璃的内部面。

为了保证中空玻璃在长途（尤其是高海拔、温度相差悬殊地区）运输过程中不损坏，或者保证中空玻璃不因为生产环境和使用环境相差甚远而出现损坏或变形，许多中空玻璃设有均压管。在玻璃安装完成之后，为了确保中空玻璃的密封，均压管应进行密封处理。

D.遮阳设施的性能和安装。

外门窗遮阳设施调节应灵活，能调节到位。

遮阳设施的调节机构种类繁多，如撑杆机构、导轴机构、线控机构、磁控机构等。遮阳设施的调节方法有手动的，也有电动的，各种机构的安装要求都不一样，但总的要求是安装应牢固、调节应灵活到位。

②玻璃幕墙节能改造施工要点。

幕墙工程施工除应遵守《玻璃幕墙工程技术规范》JGJ102和《玻璃幕墙工程质量验收标准》JGJ/T 139的规定外，尚应注意下列要点。

A.保温隔热材料的厚度和安装。

幕墙节能工程使用的保温材料，其厚度应符合设计要求，安装牢固，且不得松脱。

在非透明幕墙中，保温材料是保证幕墙达到节能设计要求的关键，保温材料厚度越厚、保温隔热性能越好。

幕墙保温材料是否安装牢固，直接影响到节能的效果。如果固定不牢，容易造成部分部位无保温材料。

B.镀（贴）膜玻璃的安装方向、位置。

镀（贴）膜玻璃的安装方向、位置应正确，中空玻璃应采用双道密封。中空玻璃的均压管应密封处理。

镀（贴）膜玻璃在节能方面有两方面的作用，一方面是遮阳，另一方面是降低传热系数。对于遮阳而言，镀膜玻璃可反射阳光或吸取阳光，所以镀膜一般应放在双层玻璃靠近室外的玻璃上。为了避免镀膜层的老化，镀膜层一般在中空玻璃的内部，单层玻璃应将镀膜置于室内侧。

C.幕墙周边与墙体接缝的处理。

幕墙与周边墙体间的接缝处应采用弹性闭孔材料填充饱满并应采用耐候密封胶密封。

幕墙周边与墙体接缝部位虽然不是幕墙能耗的主要部位，但处理不好，也会大大影响幕墙的节能效果。由于幕墙边缘一般都是金属边框，所以存在热桥问题，应采用弹性闭孔材料填充饱满。弹性闭孔材料一般为泡沫棒，填塞后可用耐候密封胶密封。

D.热桥部位的处理。

幕墙工程热桥部位的隔断热桥措施应符合设计要求，断热节点的连接应牢固。

判断隔断热桥措施是否可靠主要是看固体的传热路径是否被有效隔断，这些路径包括金属型材截面、金属连接件、螺钉等紧固件、中空玻璃边缘的间隔条等。型材截面的断热节点主要是通过采用隔热型材或隔热垫来实现，其安全性取决于型材的隔热条、发泡材料或连接紧固件。通过幕墙的连接件、螺钉等紧固件的热桥则需要进行转换连接方式，通过一个尼龙件或类似材料制作的附件进行连接的转换，隔断固体的热传递途径。由于这些转换连接都多了一个连接，所以其是否牢固则成为安全隐患问题，应进行相关的检查和确认。

（4）验收要点

①外窗节能改造工程验收要点。

本节适用于建筑外门窗节能工程的质量验收，包括金属门窗、塑料门窗、木质门窗、各种复合门窗、特种门窗、天窗以及门窗玻璃安装等节能工程。

建筑门窗进场后，应对其外观、品种、规格及附件等进行检查验收，对质量证明文件进行核查。

建筑外门窗工程施工中，应对门窗框与墙体接缝处的保温填充做法进行隐蔽工程验收，并应有隐蔽工程验收记录和必要的影像资料。(www.xing528.com)

施工过程中应及时进行质量检查、隐蔽工程验收和检验批验收，施工完成后应进行门窗节能分项工程验收。

建筑外门窗工程的检查数量应符合下列规定。

A.建筑门窗每个检验批应抽查5%并不少于3樘，不足3樘时应全数检查；高层建筑的外窗，每个检验批应抽查10%并不少于6樘，不足6樘时应全数检查。

B.特种门每个检验批应抽查50%并不少于10樘，不足10樘时应全数检查。

a.主控项目。

•应对建筑外窗的气密性做现场实体检验，检测结果应符合设计要求。

检验方法：随机抽样现场检验。

检查数量：同一厂家同一品种、类型的产品各抽查不少于3樘。

•外门窗框或副框与洞口之间的间隙应采用弹性闭孔材料填充饱满，并使用密封胶密封；外门窗框与副框之间的缝隙应使用密封胶密封。

检验方法：观察检查；核查隐蔽工程验收记录。

检查数量：全数检查。

•外门安装，应按照设计要求采取保温、密封等节能措施。

检验方法：观察检查。

检查数量：全数检查。

•外窗遮阳设施的性能、尺寸应符合设计要求和产品标准的规定；遮阳设施的安装应位置正确、牢固，满足安全和使用功能的要求。

检验方法：核查质量证明文件；观察、尺量、手扳检查。

检查数量：按本节前诉规定执行，安装牢固程度全数检查。

•特种门的性能应符合设计要求和产品标准的规定；特种门安装中的节能措施应符合设计要求。

检验方法：核查质量证明文件；观察、尺量检查。

检查数量：全数检查。

•天窗安装的位置、坡度应正确，封闭严密，嵌缝处不得渗漏。

检验方法：观察、尺量检查；淋水检查。

检查数量：按本节前诉规定执行。

b.一般项目。

•门窗扇密封条和玻璃镶嵌的密封条，其物理性能应符合相关标准的规定。密封条安装位置应正确，镶嵌牢固，不得脱槽，接头处不得开裂。关闭门窗时密封条应接触严密。

检验方法：观察检查。

检查数量：全数检查。

•门窗镀（贴）膜玻璃的安装方向应正确，中空玻璃的均压管应密封处理。

检验方法：观察检查。

检查数量：全数检查。

•外门窗遮阳设施调节应灵活，能调节到位。

检验方法：现场调节试验检查。

检查数量：全数检查。

②玻璃幕墙节能改造工程验收要点。

本节适用于透明和非透明的各类建筑幕墙节能工程的质量验收。

附着于主体结构上的隔气层、保温层应在主体结构工程质量验收合格后施工。施工过程中应及时进行质量检查、隐蔽工程验收和检验批验收，施工完成后应进行幕墙节能分项工程验收。

当幕墙节能工程采用隔热型材时，隔热型材生产厂家应提供型材所使用的隔热材料的力学性能和热变形性能试验报告。

A.主控项目。

•幕墙的气密性能应符合设计规定的等级要求。当幕墙面积大于3 000 m2或建筑外墙面积的50%时，应现场抽取材料和配件，在检测试验室安装制作试件进行气密性能检测，检测结果应符合设计规定的等级要求。

密封条应镶嵌牢固、位置正确、对接严密。单元幕墙板块之间的密封应符合设计要求。开启扇应关闭严密。

检验方法：观察及启闭检查；核查隐蔽工程验收记录、幕墙气密性能检测报告、见证记录。

气密性能检测试件应包括幕墙的典型单元、典型拼缝、典型可开启部分。试件应按照幕墙工程施工图进行设计。试件设计应经建筑设计单位项目负责人、监理工程师同意并确认。气密性能的检测应按照国家现行有关标准的规定执行。

检查数量：核查全部质量证明文件和性能检测报告。现场观察及启闭检查按检验批抽查30%并不少于5件（处）。气密性能检测应对一个单位工程中面积超过1 000 m2的每一种幕墙均抽取一个试件进行检测。

•幕墙节能工程使用的保温材料，其厚度应符合设计要求，安装牢固且不得松脱。

检验方法：对保温板或保温层采取针插法或剖开法，尺量厚度；手扳检查。

检查数量：按检验批抽查10%并不少于5处。

•遮阳设施的安装位置应符合设计要求。遮阳设施的安装应牢固。

检验方法：观察；尺量；手扳检查。

检查数量：检查全数的10%并不少于5处；牢固程度全数检查。

•幕墙工程热桥部位的隔断热桥措施应符合设计要求，断热节点的连接应牢固。

检验方法：对照幕墙节能设计文件，观察检查。

检查数量：按检验批抽查10%并不少于5处。

•幕墙隔气层应完整、严密、位置正确，穿透隔气层处的节点构造应采取密封措施。

检验方法：观察检查。

检查数量：按检验批抽查10%并不少于5处。

•冷凝水的收集和排放应通畅并不得渗漏。

检验方法：通水试验、观察检查。

检查数量：按检验批抽查10%并不少于5处。

B.一般项目。

•镀（贴）膜玻璃的安装方向、位置应正确。中空玻璃应采用双道密封。中空玻璃的均压管应密封处理。

检验方法：观察；检查施工记录。

检查数量：每个检验批抽查10%并不少于5件（处）。

•单元式幕墙板块组装应符合下列要求。

密封条：规格正确，长度无负偏差，接缝的搭接符合设计要求。

保温材料：固定牢固，厚度符合设计要求。

隔气层：密封完整、严密。

冷凝水排水系统通畅，无渗漏。

检验方法：观察检查；手扳检查；尺量；通水试验。

检查数量：每个检验批抽查10%并不少于5件（处）。

•幕墙与周边墙体间的接缝处应采用弹性闭孔材料填充饱满，并应采用耐候密封胶密封。

检验方法：观察检查。

检查数量：每个检验批抽查10%并不少于5件（处）。

•伸缩缝、沉降缝、抗震缝的保温或密封做法应符合设计要求。

检验方法：对照设计文件观察检查。

检查数量：每个检验批抽查10%并不少于10件（处）。

•活动遮阳设施的调节机构应灵活，并应能调节到位。

检验方法：现场调节试验，观察检查。

检查数量：每个检验批抽查10%并不少于10件（处）。