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《建筑门窗太阳得热系数(SHGC)测试方法模拟光源法》标准编制与发展报告
EnglishTitle:DevelopmentReportontheStandardfor“TestMethodofSolarHeatGainCoefficient(SHGC)forBuildingWindowsandDoors—SimulatedSolarRadiationMethod”
摘要
随着全球能源危机与气候变化问题日益严峻,建筑节能已成为我国实现“双碳”战略目标的关键领域。建筑门窗作为建筑围护结构中热工性能最薄弱的环节之一,其节能性能的科学评价至关重要。太阳得热系数是衡量门窗在太阳辐射下获得热量能力的关键性能参数,直接影响到建筑的空调制冷负荷与整体能耗。本报告旨在系统阐述《建筑门窗太阳得热系数(SHGC)测试方法模拟光源法》国家/行业标准立项的背景、目的、核心内容及其对行业发展的深远意义。
长期以来,我国相关标准采用“遮阳系数”作为评价指标。然而,自2015年起,为与国际通用技术体系接轨并提升评价的科学性,我国《公共建筑节能设计标准》(GB50189)等一系列重要标准已将核心指标统一为“太阳得热系数”。这一转变对测试方法的准确性、可重复性与国际可比性提出了更高要求。本标准的编制,正是为了建立一套与国际标准ISO19467:2017《建筑门窗太阳得热系数的测定—人造光源法》相一致的科学、统一的测试方法。标准规定了采用模拟太阳光谱的人工光源,在实验室可控环境下精确测定建筑门窗太阳得热系数的原理、仪器设备、试件要求、测试流程及报告格式。
本标准的制定与实施,将填补我国在该领域系统性测试方法标准的空白,为门窗产品的性能认证、节能标识评定、工程选型及建筑节能计算提供权威、可靠的技术依据。它不仅有助于推动我国建筑门窗行业的技术进步和产品质量升级,促进高性能节能门窗的研发与应用,还将加强我国在国际建筑节能领域的技术交流与合作,对我国建筑节能事业的规范化、国际化发展具有重要的支撑和引领作用。
关键词:建筑节能;门窗;太阳得热系数;模拟光源法;测试标准;ISO19467;性能评价
Keywords:BuildingEnergyEfficiency;WindowsandDoors;SolarHeatGainCoefficient(SHGC);SimulatedSolarRadiationMethod;TestingStandard;ISO19467;PerformanceEvaluation
正文
一、立项背景与目的意义
建筑能耗在社会总能耗中占有显著比例,而通过建筑外窗得失的热量又占建筑围护结构总热损失的40%以上。因此,提升门窗的隔热保温性能是降低建筑运行能耗的核心举措之一。太阳得热系数是评价门窗隔热性能,特别是夏季遮阳性能的核心指标,其定义为:在标准太阳辐射条件下,通过门窗进入室内的太阳辐射得热量与投射到门窗表面的太阳辐射总能量的比值。SHGC值越低,表明门窗阻挡太阳辐射热进入室内的能力越强,夏季空调制冷负荷越低。
在我国建筑节能标准的发展历程中,对于门窗遮阳性能的评价指标经历了重要的演进。2015年之前,相关国家标准如《建筑外门窗保温性能分级及检测方法》等普遍采用“遮阳系数”。然而,遮阳系数与太阳得热系数之间存在固定的换算关系(SC≈SHGC/0.87),且该换算对于实际的节能计算并无实质影响。鉴于“太阳得热系数”是国际学术界和工程界(如美国NFRC、欧洲EN标准体系)广泛采用的物理概念,更直接地反映了得热过程,为了促进国际技术交流、统一评价体系并提升标准的科学性与先进性,我国自2015年发布修订的《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2015)起,正式将“太阳得热系数”确立为核心性能参数,逐步取代了“遮阳系数”。
指标的统一呼唤测试方法的标准化与科学化。此前,国内缺乏专门针对SHGC的权威、统一的实验室测试方法标准,这给产品研发、性能对比、工程验收和市场监管带来了困难。国际标准化组织(ISO)于2017年发布了ISO19467:2017,明确规定了采用模拟太阳光谱的人工光源在热箱装置中测定建筑门窗SHGC的方法。该方法具有环境条件可控、测试周期短、结果重复性好、不受自然天气限制等显著优点。因此,采标(采用国际标准)ISO19467:2017,制定我国的《建筑门窗太阳得热系数(SHGC)测试方法模拟光源法》标准,具有紧迫的现实需求和重要的战略意义。
本标准的编制目的主要体现在三个方面:第一,建立科学统一的测试方法,为SHGC这一关键性能参数提供准确、可靠的检测依据,终结以往测试方法不一、数据难以比较的局面。第二,实现与国际标