北京昆庭资产管理有限公司 北京 100011
摘要:介绍了中粮•置地广场幕墙工程应用幕墙隔热毯这一项新的幕墙节能暖框技术。采用二维稳态热工有限元软件THERM对幕墙隔热毯暖框技术应用于本工程幕墙的前后效果进行分析，结合美国NFRC-100和我国的幕墙热工计算规程，对幕墙传热系数进行计算和比较，并简述了幕墙隔热毯暖框技术在本工程中的经济价值和质量管控体系。
关键词:幕墙隔热毯 新技术 幕墙节能 热工计算
1、工程概况
中粮•置地广场位于北京东城区安定门，西至安定门外大街，北至地坛公园西门。整体建筑造型为一座阶梯状的建筑物，从北往南依次抬高 三个“台阶”。分为高中低塔：低塔部分地上3层，建筑标高15.7m；中塔部分地上5层，建筑标高24m；高塔部分地上13层，建筑标高60m；地下3层；建筑面积81698m2。
中粮•置地广场为中粮置地北京公司倾力打造的城市核心高端商务写字楼；项目从立项就制定了最苛刻的环保绿色标准，主要的幕墙系统包括：单元式幕墙、单元式内通风呼吸双层幕墙、单元式玻璃幕墙与垂直石材板、石材幕墙、柔索玻璃幕墙、金属格栅、首层出入口及雨篷。
2、工程特点及难点
a)工程特点
除了传统的幕墙形式外，本工程设计有一种特别的幕墙形式，即单元式内通风呼吸双层幕墙与垂直石材板相结合的幕墙系统（见图1）。幕墙竖直方向上，在距离玻璃外侧200mm的位置设有175mm*400mm的竖向通长石材装饰条，该石材装饰条通过金属连接件固定到幕墙立柱上（见图2）。幕墙水平方向上，玻璃采用打结构胶的方式与铝合金横梁连接，在玻璃接缝处设有与玻璃面齐平的铝合金装饰线条，装饰条面宽75mm，通过机械固定与铝合金横梁相连（见图3）。
b)工程难点
1)由于整个竖向石材装饰条是通过金属连接件固定到幕墙立柱上的，需要在铝合金立柱的腔体内预留相应的空间以便固定，但连接件从外打到内穿越了幕墙隔热层，从而形成了较难处理的热冷桥。
2)幕墙横梁处虽然没有金属连接件的穿越，但考虑到建筑外观一致性的需求，铝合金横梁的构造采用了与铝合金立柱相似的构造。
由于上述铝合金立柱和横梁的构造非常特殊，传统断热冷桥措施很难起到实质性作用。如若处理不当，则将造成建筑节能达不到设计要求，甚至可能导致室内大面积结露情况的发生。
3、幕墙隔热毯暖框技术的应用
幕墙隔热毯暖框技术是一种高效阻断幕墙热冷桥的创新技术，即依靠高性能幕墙隔热材料的高效隔热效果，通过设计将其完美地与现有的幕墙体系结合，充分发挥其厚度轻薄、隔热性能优异、防潮，防火和耐久等优势，大幅降低幕墙框的传热，进而在不改变建筑外观设计的前提下，改善整体幕墙的传热系数，并使幕墙发生结露的风险减小到最低。此外，隔热毯技术还简化了断热冷桥的工艺，金属之间为机械连接，因而可最大程度地避免结构安全隐患。
a)工程设计和计算
1)立柱的设计和计算
图4为使用了幕墙隔热毯后的铝合金立柱的热工性能分析结果。图5为采用传统断热冷桥措施的立柱热工性能分析结果。可见，使用了幕墙隔热毯技术的铝合金立柱传热系数相比传统方案下降了40%以上，节能效果明显提高。此外，室内框的表面的温度大幅提高，结露风险大幅降低。
2)横梁的设计和计算
图6为使用了幕墙隔热毯后的铝合金横梁的热工性能分析结果。图7为采用传统断热冷桥措施的横梁热工性能分析结果。可见，使用了幕墙隔热毯暖框技术的铝合金横梁传热系数相比传统方案下降了25%以上，节能效果明显提高。此外，室内框的表面的温度大幅提高，结露风险大幅降低。
3）幕墙传热系数计算
遵照JGJ/T 151-2008的公式计算，采用传统断热冷桥措施的幕墙传热系数为2.2 W/m2K。使用了幕墙隔热毯暖框技术的幕墙传热系数为1.8W/m2K，相比传统方案降低18%。相反，为满足幕墙传热系数1.8W/m2K的设计要求，在不采用隔热毯技术的情况下，整个幕墙玻璃的配置就须从双玻单腔中空玻璃增加到三玻两腔中空玻璃。
b)经济价值分析
幕墙隔热毯暖框技术的应用部位为幕墙的龙骨型材腔体内，而幕墙的龙骨面积占比仅占整个幕墙的15%~20%，因此在满足幕墙节能设计要求的方案中，通过采用幕墙隔热毯暖框技术的建造成本相对较低，仅为增加玻璃配置方案成本的1/4不到。此外，采用幕墙隔热毯技术后的室内框表面结露风险大幅降低。
c)工程质量管控和保证
为保障幕墙隔热毯暖框技术在工程上的应用质量和效果，专业厂商提供了相应的工程质保。工程质保的必要资料清单包括：国家检测机构出具的幕墙隔热毯产品全性能检测报告、工程设计参数和技术要求（包括30年老化设计值，材料相容性及材料许可应用方式确认书等）、工程应用设计方案和热工计算书、工程性能测试样板热工测试报告及数据、幕墙隔热毯材料厂商对幕墙施工图及热工数据复核并出具确认书。此外，施工监理等相关单位还需对安装、施工质量进行过程质量检验，以确保施工单位按图施工。
4、结语
本工程特别设计的幕墙形式给幕墙的热工设计带来了巨大的挑战，传统技术方案的局限性比较明显，既不经济又无法完全解决热工问题。采用幕墙隔热毯暖框技术这一新型幕墙节能技术后，幕墙的节能和结露问题都得到了解决，且由此获得的经济效益相当显著。为了确保这一新技术的切实落实和产生实质性的作用，系统化的质保管控也是必不可少的。
参考文献：
《公共建筑节能设计标准》 GB50189-2015
《民用建筑热工设计规范》 GB50176-1993
《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T151-2008
论文作者:苏立新,章伟夫
论文发表刊物:《基层建设》2017年6期
论文发表时间:2017/6/12
标签：幕墙论文; 技术论文; 立柱论文; 热工论文; 横梁论文; 铝合金论文; 工程论文; 《基层建设》2017年6期论文;