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摘要：介紹了綠色建筑（詞條“綠色建筑”由行業(yè)大百科提供）與綠色建筑標識，提出了綠色門窗幕墻的概念，梳理了綠色建筑評價標準關于門窗幕墻的相關規(guī)定，提出了綠色門窗幕墻設計要點及應對措施。對綠色門窗幕墻的設計具有參考價值。
關鍵字：門窗;幕墻;綠色建筑;標識;標準化
1 綠色建筑及其評價
1.1綠色建筑與綠色門窗幕墻
綠色建筑是建筑發(fā)展的必然階段，綠色建筑[1]是指在全壽命期內(nèi)，節(jié)約資源、保護環(huán)境、減少污染，為人們提供健康、適用、高效的使用空間，最大限度地實現(xiàn)人與自然和諧共生的高質(zhì)量建筑。綠色建筑反應了新時代的新要求，以百姓為視角，是具有中國特色和時代特色的新的綠色建筑概念，落實了以人為中心的發(fā)展理念。
綠色門窗幕墻是按照綠色建筑的要求進行設計、施工安裝的門窗和幕墻。她是綠色建筑的重要組成部分，通過合理的材料選用、構(gòu)造設計、安裝施工和運行維護，使建筑滿足安全耐久、健康舒適、生活便利、資源節(jié)約、環(huán)境宜居要求。
在綠色建筑評價標準中，對綠色建筑等級提出了最低要求，其中6項指標中有4項是針對門窗幕墻的性能要求，在控制項、評分項和加分項的設置中，涉及門窗幕墻的內(nèi)容比較多，分值占比比較大。但令人倍感遺憾的是,在門窗幕墻的標準中沒有引用和貫徹綠色建筑相關標準，導致門窗幕墻的設計與綠色建筑的要求相脫節(jié)。本文對綠色建筑評價標準中關于門窗幕墻的內(nèi)容進行了梳理，供設計師們在設計門窗幕墻時參考。
1.2綠色建筑標識
2005年6月，國務院發(fā)布了“國務院關于做好建設節(jié)約型社會近期重點工作的通知”，提出了要把節(jié)約放在首位的方針，以節(jié)能、節(jié)水、節(jié)材、節(jié)地等為重點，加快體制機制和法制建設。2006年3月，建設部頒布了《綠色建筑評價標準》GB50378-2006。2007年8月，建設部組織相關單位編制了《綠色建筑評價技術細則》(試行)和制定了《綠色建筑評價標識管理辦法》(試行)，這三份文件標志著我國綠色建筑評價系統(tǒng)已形成完整架構(gòu)，在2008年4月正式開始實施綠色建筑評價。經(jīng)過十多年的健康發(fā)展，我國綠色建筑認證已逐步走向成熟，并在國際上取得了一定的地位。
綠色建筑認證是國際公認的建筑認證形式，許多國家都有綠色建筑認證系統(tǒng)，但各個國家的綠色建筑指標體系各不相同，國際主流綠色建筑標識的主要區(qū)別見表1。
表1國際主流綠色建筑標識指標體系對比
1.3綠色建筑評價標準的發(fā)展
(1)綠色建筑評價標準版本差異
綠色建筑評價標準是建筑綠色標識認證的依據(jù)，經(jīng)過近些年的發(fā)展，先后發(fā)布了《綠色建筑評價標準》2006版、2014版和2019版本，其技術體系、指標體系及評價體系逐漸走向成熟，并和國際相關綠色標識實現(xiàn)了接軌。下面簡單介紹一下評價標準的體系變化，《綠色建筑評價標準》2014版和2019版的主要內(nèi)容對比見表2。
表2《綠色建筑評價標準》2014版和2019版的主要內(nèi)容對比
(2)綠色建筑評價標準的技術體系
綠色建筑評價標準的體系結(jié)構(gòu)也發(fā)生了很大變化。表面上看節(jié)約資源進行了弱化，但是其指標值有了很大的提高。綠色建筑評價標準的體系結(jié)構(gòu)見圖1。
圖1《綠色建筑評價標準》2019版技術體系
(3)綠色建筑評價的定級
綠色建筑評價指標分為控制項和評分項，并且還設置加分項。控制項評定結(jié)果分為達標或不達標，不達標不能進行綠建評級。基本級為最低評級，評分項必須滿足基本級且滿足60，70，85分要求，才能評定為綠色建筑一、二和三星級。
綠色建筑評價標準第3.2.8條對綠色建筑影響比較大的技術指標提出了具體要求，這些指標與門窗幕墻關系比較大。具體要求見表3。
表3一星級、二星級和三星級綠色建筑的技術要求
2、綠色建筑對門窗幕墻的要求
2.1控制項中與門窗幕墻相關的要求
在綠色建筑評價標準中，除了在第3.2.8條規(guī)定的最低條件外，還規(guī)定了控制項。控制項共有40項，其中有13項與門窗幕墻有關，具體相關項目條文編號和內(nèi)容見表4。
表4控制項中與門窗幕墻相關的條文編號及內(nèi)容
2.2評分項及加分項對門窗幕墻的要求
(1)與幕墻門窗相關聯(lián)的評分項和加分項
評分項和加分項是綠色建筑標識分級的基礎，在綠色建筑評價標準中評分項共有60項、加分項10項。在這些項目中，共有21項與門窗幕墻相關，匯總結(jié)果見表5。統(tǒng)計結(jié)果表明，與門窗幕墻相關聯(lián)的評分項分值達160分左右，占評分總值約23%，加分項分值達45分左右，占加分總值45%左右。
表5與幕墻門窗相關聯(lián)的評分項和加分項
(2)評價指標滿分值與門窗幕墻相關性分析
門窗幕墻在綠色建筑中占有比較重要的地位，評價指標滿分值與門窗幕墻相關性分析見表6。
表6評價指標滿分值與門窗幕墻相關性分析
3、綠色門窗幕墻設計要點
3.1選擇綠色建筑材料，采用耐久性（詞條“耐久性”由行業(yè)大百科提供）好、安全性高的材料
在綠綠色建筑評價標準中，多處要求選擇綠色建材，因此門窗幕墻設計應該優(yōu)先選擇經(jīng)過綠色建材產(chǎn)品認證的材料或部品，并且應該關注材料的耐久性和安全性。例如25年質(zhì)保的硅酮結(jié)構(gòu)膠產(chǎn)品、氟碳噴涂處理的鋁合金型材等。
2013年1月15日，國家發(fā)改委、住建部聯(lián)合出臺了《綠色建筑行動方案》，編制了綠色建材產(chǎn)品目錄，并推動了綠色建材認證。近期三部門又發(fā)出加快推進綠色建材產(chǎn)品認證及生產(chǎn)應用的通知，進一步推進了綠色建材在建筑市場中的應用。
3.2 加強門窗幕墻的熱工性能設計
建筑的熱濕環(huán)境營造和調(diào)控包括被動式技術和主動式技術兩種，被動式技術是利用建筑本身的隔熱、保溫、通風等性能維持室內(nèi)熱環(huán)境，主要是控制太陽輻射和自然通風;主動式技術是通過空調(diào)、采暖（詞條“采暖”由行業(yè)大百科提供）等方式，改變或消除室外環(huán)境對室內(nèi)熱環(huán)境的影響。兩種方式均需對門窗幕墻進行熱動性能設計。
在綠色建筑評價標準中，圍護結(jié)構(gòu)熱工設計、門窗傳熱系數(shù)及門窗氣密性是綠色建筑評價的否決項，必須滿足標準要求。因此必須重視門窗幕墻的節(jié)能指標設計。通常采用以下主要技術手段實現(xiàn)：
(1)合理選擇玻璃或玻璃制品
a)采用Low-E玻璃，可根據(jù)工程所在區(qū)域選擇遮陽型或高透型Low-E膜，可按要求選擇單銀、雙銀和三銀產(chǎn)品，以便提高中空玻璃熱工性能，也可以選用其它膜，如XIR膜等。
b)中空玻璃可采用雙層和多層，間層可充惰性氣體，提高保溫、隔熱、隔聲等性能，可采用暖邊隔熱條。
c)吸熱玻璃，采用普通玻璃+著色劑(著色氧化物薄膜)，吸收大量紅外線輻射能又保持良好的可見光透射率。
d)熱反射玻璃，玻璃經(jīng)鍍(涂)膜處理，太陽輻射熱的屏蔽率達40%～80%，具有單向透視作用。
e) 選用真空玻璃，節(jié)能效果好。
(2)合理設計隔熱型鋁合金（詞條“鋁合金”由行業(yè)大百科提供）型材
a)幕墻應按地域要求選用隔熱鋁合金型材，提高幕墻節(jié)能效果。
b)門窗應選擇多腔隔熱條的隔熱鋁（詞條“鋁”由行業(yè)大百科提供）合金型材。
(3)合理設計門窗幕墻系統(tǒng)或構(gòu)造
a)幕墻系統(tǒng)可選擇外通風雙層幕墻（詞條“外通風雙層幕墻”由行業(yè)大百科提供），開啟部位選擇隔熱型材系統(tǒng)[4]。
b)節(jié)能門窗可選擇固定腔為冷熱腔的“雙腔”系統(tǒng)，開啟腔為冷熱腔的“雙腔”系統(tǒng)[4]，并采用“雙組角”提高門窗的角強度。
(4)建筑遮陽
根據(jù)工程應用位置，合理選擇金屬構(gòu)件外遮陽、室內(nèi)織物遮陽等。建筑遮陽目的在于阻斷陽光透過玻璃進人室內(nèi)，防止陽光過分照射和加熱建筑圍護結(jié)構(gòu)，防止直射陽光造成強烈眩光。玻璃幕墻的各種節(jié)能措施中，遮陽技術可能是節(jié)約能源最有潛力和最為方便的構(gòu)造手段。
3.3進行隔聲設計，確保聲環(huán)境達到綠色建筑的要求
在綠色建筑評價標準中，隔聲性能設計也是綠色建筑評價的否決項，因此應該重視門窗幕墻隔聲性能的設計，合理選擇門窗幕墻節(jié)點構(gòu)造、選擇合理的玻璃配置達到良好隔聲效果。可采用下列具體措施：
(1)采用雙層幕墻系統(tǒng)，提高維護結(jié)構(gòu)的構(gòu)成性能。
(2)非透明幕墻（詞條“透明幕墻”由行業(yè)大百科提供）增加面板材料的重量，并加大非透明幕墻與透明幕墻的比例。
(3)優(yōu)化透明幕墻的玻璃配置，提高隔聲性能。可采用以下具體措施：
a)采用較厚的玻璃，或者用雙層、三層玻璃，并可在中空玻璃間層內(nèi)充惰性氣體，以提高中空玻璃的隔聲性能。
b)增加雙層玻璃或多層玻璃之間的間距。
c)采用具有隔聲功能的間隔條。
3.4進行采光設計，提高室內(nèi)光環(huán)境的舒適度
建筑的采光設計應保證充足的天然采光、改善采光的均勻性（詞條“均勻性”由行業(yè)大百科提供）、控制眩光。通過合理選擇玻璃的可見光透射比、顏色透射指數(shù)等，確保透過門窗幕墻的可見光質(zhì)量，并通過優(yōu)化透光門窗幕墻構(gòu)造，保證光環(huán)境舒適度。可采用下列具體措施：
(1)合理設計建筑的采光面積。在滿足最低面積比的前提下，可采用大板塊玻璃面板進行采光，但節(jié)能效果差，并且玻璃的破裂率也會提高。因此需要權衡設計，綜合考慮。
(2)智能調(diào)節(jié)遮陽系統(tǒng)或先進的外窗系統(tǒng)，可調(diào)節(jié)遮陽系統(tǒng)能調(diào)節(jié)天然光的入射量， 控制、調(diào)節(jié)光線的方向。
(3)選用符合要求的玻璃制品，例如鍍膜玻璃。
3.5輔助進行建筑照明設計
建筑物夜景照明逐漸成為公共建筑的標準配置，其燈具設置、構(gòu)造連接和布線均與門窗幕墻設計相關聯(lián)，在門窗幕墻設計時均應予以考慮，為避免夜景照明出現(xiàn)光污染并節(jié)約能源消耗，需要對門窗幕墻的構(gòu)造進行合理化設計。
3.6強化自然通風設計理念
室內(nèi)空氣品質(zhì)是很多復雜因素相互影響的結(jié)果，而通風可以為用戶提供足夠的新鮮空氣、消除微生物污染源，是提高室內(nèi)空氣品質(zhì)的重要途徑。常見通風方式有自然通風、機械(輔助)通風和多元通風三種，多元通風系統(tǒng)是一個能夠在不同時間、不同季節(jié)利用自然通風和機械通風的不同特性的綜合系統(tǒng)，是結(jié)合了機械通風和自然通風的二元系統(tǒng)。幕墻機械通風設計中應考慮新風量要求，并避免新風受到污染。自然通風不消耗能源，是綠色建筑普遍采用的技術措施。
綠色建筑評價標準對住宅建筑和公共建筑的自然通風分別提出了具體要求。對住宅建筑提出了通風面積要求，對公共建筑提出了基于換氣次數(shù)的面積要求，因此需要對門窗幕墻的通風面積和空調(diào)的換氣能力進行綜合設計，統(tǒng)籌考慮。門窗幕墻通風設計可采用以下措施：
(1)合理設置開啟扇面積和開啟方式，幕墻開啟方式包括平開、推拉、上懸、下懸以及幾種開啟方式的組合。
(2)外通風雙層幕墻，可按季節(jié)選擇通風方式，實現(xiàn)高層、超高層建筑（詞條“超高層建筑”由行業(yè)大百科提供）的自然通風。
(3)通風器可以在不設開啟的情況下實現(xiàn)自然通風，較好的保持立面效果。
(4)內(nèi)通風雙層幕墻采用機械方式實現(xiàn)氣流組織，以適應不同的季節(jié)變化，但實現(xiàn)自然通風比較困難，因此在三星級綠色建筑設計時慎重采用。
3.7采取構(gòu)造措施提高門窗幕墻的安全性
(1)采取措施降低玻璃的破裂率。可以采用超白鋼化玻璃、均值鋼化普通玻璃、夾層玻璃等，降低玻璃的自爆率，重要建筑尚應考慮采用防護措施，降低玻璃導致事故的風險。
(2)對落門窗和幕墻采取構(gòu)造防護措施，防止玻璃破裂后出現(xiàn)人員及物品滑落現(xiàn)象。
(3)對門窗幕墻臨街開啟的部位，可采用防脫落措施對開啟部位進行連接保護，避免開啟部位掉落而導致事故發(fā)生。
3.8建筑材料（詞條“建筑材料”由行業(yè)大百科提供）重復利用
綠色建筑強調(diào)建筑材料的重復利用，在綠建評價標準中按復用比例對材料的重復利用情況進行打分。建筑幕墻結(jié)構(gòu)設計使用年限為25年，一些建筑幕墻已經(jīng)接近設計使用年限，需要進行可靠性維護和改造。對于既有建筑的幕墻材料，經(jīng)分析鑒別后，盡量重復再利用。
3.9光伏幕墻、光熱幕墻
光伏幕墻、光熱幕墻可以主動獲取自然界能源，是門窗幕墻領域降低建筑能量消耗主要措施。
3.10屋面雨水收集系統(tǒng)
節(jié)水是綠色建筑的一項重要指標，通過屋面進行雨水收集，并加以利用是比較容易的。在金屬屋面設計過程中，可以對雨水收集進行構(gòu)造設計，以便滿足建筑的節(jié)約用水要求。
3.11避免大量使用裝飾構(gòu)件
設置大量沒有功能的純裝飾性構(gòu)件,不符合綠色建筑節(jié)約資源的要求。在公共建筑中，為達到較好的裝飾效果，往往會設計較多的裝飾性構(gòu)件，主要用于門廳附加造型、女兒墻升高部位、塔樓間的滑順連接等，這是與綠色建筑的要求相悖的。因此在幕墻設計過程中，鼓勵使用功能性和裝飾性一體化構(gòu)件，應盡量降低裝飾構(gòu)件的使用量，通常不要超過幕墻造價的1%，對裝飾性構(gòu)件應該提供功能說明書和造價計算書[2]。
3.12避免幕墻“光污染”
建筑物光污染包括建筑反射光、夜間的室外夜景照明以及廣告照明等造成的光污染。光污染控制對策包括降低建筑物表面的可見光反射比，合理選配照明器具，采取防止溢光措施等。建筑幕墻應符合《玻璃幕墻光熱性能》GB/T18091的規(guī)定。解決玻璃幕墻有害光反射所帶來的“光污染”可采取以下具體措施：
(1)通過建筑規(guī)劃適當控制
在建筑規(guī)劃上適當限制玻璃幕墻的使用，或根據(jù)夏季太陽的高度角和方位角推算某些朝向的建筑物不宜用反光較強的玻璃幕墻，其他則不必限制。比如我國絕大部分地區(qū)處在北回歸線以北，建筑物北向常年不受光照射，所以這樣的立面不必限制玻璃幕墻的使用。
(2)采用反射率低的玻璃
通過對玻璃幕墻材料和構(gòu)造技術的研究、開發(fā)和使用或?qū)ΜF(xiàn)有玻璃加以處理，能夠減少定向光反射，同時又不增加室內(nèi)的熱效應，可采用方法有：
a)大量采用透明玻璃;
b)采用低反射鍍膜玻璃;
c)采用各種性能的玻璃貼膜，例如建筑節(jié)能膜、熱反射隔熱膜、低反射隔熱膜、高透光磁控濺射膜、博物館及檔案館專用膜、磨砂及半透明裝飾膜、透明安全膜等;
d)采用回反射玻璃，它能將陽光順著原來的方向反射回去，從而消除向四周的反射光，降低幕墻反射光對周圍環(huán)境的影響。
3.13避免長距離運輸
綠色建筑評價標準鼓勵選用本地化建筑材料，規(guī)定500km以內(nèi)生產(chǎn)的建筑材料重量占比建筑材料總量的比例應大于60%。因此應盡量就地取材避免長途運輸導致的成本增加。
3.14加強創(chuàng)新型技術在門窗和幕墻領域的應用
(1)建筑信息模型(BIM)的應用
在建筑設計、施工建造和運行維護階段中一個階段應用BIM技術，均可獲得加分，因此應該推廣BIM技術在幕墻工程設計、施工安裝和運行維護各個階段中的應用[3]。
(2)特色建筑風貌的設計
建筑是一種文化，是當?shù)貧v史文脈及風俗傳統(tǒng)的重要載體，采用具有區(qū)域特色的建筑設計原則和手法，為傳承傳統(tǒng)建筑風貌，讓建筑能更好的體現(xiàn)地域傳統(tǒng)建筑特色。建筑門窗和幕墻是建筑外立面的呈現(xiàn)語言，是建筑的主要表現(xiàn)手段，因此幕墻門窗的設計能夠更能體現(xiàn)建筑的文化內(nèi)涵。
(3)工業(yè)化建造結(jié)構(gòu)體系、建筑構(gòu)件技術的應用
綠色建筑提倡工業(yè)化建造，以便減少人工、減少消耗、提高質(zhì)量和提高效率。在門窗幕墻領域可采用以下措施：
a)加大建筑中單元式幕墻系統(tǒng)、單元式雙層幕墻系統(tǒng)應用比例。單元式幕墻可以工廠化產(chǎn)品制作，加工、制作和組裝精度高，可實現(xiàn)智能化制造、施工現(xiàn)場智能化管理等，工程施工效率高復合全面工業(yè)化建造的理念。
b)采用混凝土（詞條“混凝土”由行業(yè)大百科提供）與門窗幕墻一體化技術，提高工廠制作化率，提高安裝施工效率。
c)加強門窗幕墻智能化建造技術的應用。
3.15生態(tài)幕墻的應用
(1)傳統(tǒng)幕墻理念是幕墻與自然生態(tài)環(huán)境相分離，對自然通風考慮不夠;而生態(tài)設計理念是幕墻與自然生態(tài)環(huán)境組成統(tǒng)一的有機體，精心設計，自然通風。
(2)傳統(tǒng)幕墻較少考慮有效的資源、能源再生利用及對生態(tài)環(huán)境的影響;而生態(tài)幕墻必須考慮節(jié)能，資源重復利用，保護生態(tài)環(huán)境，積極利用太陽能等自然能量。
(3)在設計上生態(tài)幕墻是依據(jù)環(huán)境效益和生態(tài)環(huán)境指標與功能、性能及成本來設計。
(4)傳統(tǒng)幕墻是以人對幕墻的美學和功能的需求為主要設計目的;而生態(tài)幕墻是為人的需求和環(huán)境而設計，其最終目的是創(chuàng)造舒適、健康的居住生活環(huán)境，提高自然、經(jīng)濟、社會的綜合效益，滿足可持續(xù)發(fā)展的要求，真正做到綠色、環(huán)保和節(jié)能。
(5)未來綠色門窗幕墻可能利用植物沿建筑物的立面攀扶、固定、貼植及垂吊，形成垂直面綠化。
4、結(jié)語
綠色建筑評價是對建筑的安全耐久、健康舒適、生活便利、資源節(jié)約、環(huán)境宜居等性能進行的評價。通過本文的分析，在門窗幕墻行業(yè)中，加強綠色建筑門窗幕墻的設計、施工和建造、運行維護已刻不容緩。因此希望通過本文的研究，使門窗幕墻在綠色設計方面實現(xiàn)一個巨大的飛躍。
參考文獻
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