日舊Doory windows建筑節(jié)能門窗的節(jié)能技術與方法王艷武漢儀表電子學校張志超中國建筑第三工程局摘要:分析了門窗傳熱原理,探討了門窗的節(jié)能途徑,提出了門窗在各個環(huán)節(jié)上的節(jié)能措施。關鍵詞:門窗;節(jié)能;技術;途徑1門窗節(jié)能概述室溫的影響也越小。③窗墻比系數與朝向。窗墻比例窗戶是建筑外圍結構的開口部位之一,是建筑是指外窗的面積與外墻面積之比。通常門窗的傳熱的“眼睛”,它在建筑與環(huán)境的協(xié)調上擔負著人與自熱阻比墻體的傳熱熱阻要小得多,因此,建筑的冷然、戶內與戶外、既溝通又分離的多重實用功能。窗熱耗量隨窗墻面積比的增加而增加。作為建筑節(jié)能戶還有保溫、隔熱、遮陽、抗風雨、擋噪聲等種種作的一項措施要求在滿足采光通風的條件下確定適宜用。同時,門窗是建筑物熱交換、熱傳導最活躍、最的窗墻比。一般而言,不同朝向的太陽輻射強度和日敏感部位,是圍護結構保溫的薄弱環(huán)節(jié),是墻體熱損照率不同,窗戶所獲得的太陽輻射熱也不相同。失的5-6倍。從對建筑能耗組成的分析中,人們發(fā)門窗節(jié)能途徑主要是保溫隔熱。其措施包括:①現(xiàn)通過門窗所損失的能量是十分嚴重的,是影響建提高窗戶的保溫性能;②提高窗戶的隔熱性能,③提高筑熱環(huán)境和造成能耗過高的主要原因傳統(tǒng)建筑中,門窗的氣密性。而門窗的隔熱保溫能力最終體現(xiàn)在以通過門窗的傳熱量占建筑總能耗20%以上;節(jié)能建下兩個方面:其一,門窗框(扇)型材和玻璃傳遞輻射熱筑中,隨著墻體釆用保溫材料后熱阻的增大,門窗的耗能量;其二,通過門窗縫隙對流滲透冷熱風耗能量。熱損失占建筑總能耗的比例更大除了提高門窗的制作質量外,增設密封條是提從傳熱學的角度考慮,門窗上的能量損失來自高門窗氣密性的手段之三個方面:即對流、傳導和輻射。對流就是在門窗的2門窗的節(jié)能技術空隙間冷熱氣流運動,導致熱量交換,反映的是門窗2.1選擇節(jié)能窗型的氣密性;傳導是通過玻璃和窗用型材將一面的熱窗型是影響節(jié)能性能的第一要素。推拉窗的節(jié)量傳導到另一面,由分子運動進行熱量傳遞;輻射是能效果差,而平開窗和固定窗的節(jié)能效果優(yōu)越。因太陽輻射的紅外線傳遞得熱。其過程包括:通過玻推拉窗沿窗框下滑軌來回滑動,上部有較大的空間璃進入建筑的太陽輻射熱量;通過玻璃的傳熱損失;下部有滑輪間的空隙,窗扇上下形成明顯的對流交通過窗格與窗框的熱損失;窗洞口熱橋造成的熱損換,熱冷空氣的對流形成較大的熱損失,因此,不論失;縫隙冷風滲透造成的熱損失采用何種隔熱型材作窗框,都達不到節(jié)能效果。平影響門窗能量損耗大小的因素很多,主要有以開窗的窗扇和窗框間一般有橡膠密封壓條,在窗扇下幾方面:①門窗的傳熱系數。門窗的傳熱系數是關閉后,密封條被壓得很緊,幾乎沒有空隙,很難形指在單位時間內通過單位面積的傳熱量。傳熱系數成對流,熱量流失主要是玻璃、窗扇和窗框型材本身越大,則在冬季通過門窗的熱量損失就越大,而門窗的熱傳導、輻射散熱和窗扇與窗框接觸位置的空氣的傳熱系數又與門窗的材料類型有關。②門窗的滲漏,以及窗框與墻體之間的空氣滲漏等,熱損失相氣密性。門窗的氣密性是指在門窗關閉狀態(tài)下,阻對減中國煤化工內,玻璃直接安裝止空氣滲透的能力。門窗氣密性等級的高低,對熱在窗CNMHG或者密封膠密封量的損失影響極大,室外風力變化會對室溫產生不空氣很難通過密封膠形成對流,很難造成熱損失。在利的影響,氣密性等級越高,則熱量損失就越少,對固定窗上,玻璃和窗框熱傳導為主要熱損失的來源,362008.1建筑節(jié)能如果在玻璃上采取有效措施,就可以大大提高節(jié)能形式,有良好的強度,另外隔熱條中的玻璃纖維排列效果。因此從結構上講,固定窗是最節(jié)能的窗型。有序,能夠長時間承受高拉應力和高剪切應力,隔熱2.2確定合適的窗墻比和朝向條的線形膨脹系數接近鋁,有非常好的加工性能;同般來說,窗戶的傳熱系數大于同朝向、同面積時內、外型材可以由不同顏色和表面處理方式的型的外墻傳熱系數,因此,能量的損失隨著窗墻比例的材組成,增強了裝飾效果;并且可抗多種酸、堿化學增加而增加。在采光和通風允許的條件下,控制窗物質的腐蝕。再加上鋁合金的陽極氧化、電泳噴漆墻比例比設置保溫窗簾和窗板更加有效,即窗墻面塑料噴涂、氟碳噴涂等著色技術的發(fā)展,鋁合金節(jié)能積比設計越小,熱量損耗就越小,節(jié)能效果越佳。熱門窗幕墻深受歡迎。量損耗還與外窗的朝向有關,南、北朝向的窗戶太陽2.32玻璃輻射強度和日照率高,窗戶所獲得的太陽輻射熱多。在窗戶中,玻璃面積占窗戶面積的65%-75%。在《民用建筑節(jié)能設計標準(采暖居住建筑部分》普通玻璃的熱阻值很小,而且對遠紅外熱輻射幾乎完中,雖然對窗墻面積比和朝向做了有選擇性的規(guī)定,全吸收,單層普通玻璃是無法達到使窗戶保溫節(jié)能效但還應結合各地的具體情況進行適當調整。如考慮果的。門窗玻璃種類較多,不同種類的玻璃,其透光到起居室在北向時的采光需要,北向的窗墻面積比率、遮陽系數、傳熱系數是大不相同的。導熱性和遮陽可取0.3;考慮到目前一些塔式住宅的情況,東、西向性,有著雙重性。對于冬天,我們希望太陽輻射得到熱的窗墻面積比可取0.35;考慮到南向出現(xiàn)落地窗、凸量,使室內溫度升高。但夏天又希望減少太陽輻射得窗的機會較多,南向的窗墻面積比可取045。這樣熱,傳導進入室內。因此,對于不同地區(qū),應選擇相應雖然增大了南向外窗的面積,但可充分利用太陽能傳熱系數和遮陽系數的玻璃。為了降低導熱性和提高的輻射熱降低采暖能耗,實現(xiàn)既有寬敞明亮的視野遮陽性,目前,門窗節(jié)能玻璃常用有:①鍍膜玻璃,用又不浪費能源的目的。物理或化學鍍膜工藝,改變玻璃表面的熱反射特性,23使用節(jié)能材料將太陽輻射直接反射回去,從而提高玻璃的遮陽隔熱由于新型材料的發(fā)展,組成窗的主材:框料、玻性能。鍍膜玻璃又分為熱反射玻璃(又稱陽光控制玻璃、密封件、五金附件以及遮陽設施等技術進步很璃和低輻射玻璃(又稱low-E玻璃),熱反射玻璃可通快,使用節(jié)能材料是門窗節(jié)能的有效途徑。過配置膜層的結構和厚度,可在較大范圍改變遮陽性23.1框料能。Low-E玻璃由于對紅外線高反射、不吸熱的材料窗用型材約占外窗洞口面積的15%~30%,是建鍍膜,可反射太陽能波段的熱輻射,從而有效地控制筑外窗中能量流失的另一個薄弱環(huán)節(jié),因此,窗用型了玻璃的遮陽性能,同時也明顯降低了玻璃的傳熱系材的選用也是至關重要的。目前節(jié)能窗的框架類型數。②著色玻璃在制造過程中加入色劑,著色玻璃的很多,如PVC型材有較好的熱工性能,K值已達到遮陽性和隔熱性能優(yōu)于透明玻璃,是通過吸收部分陽28以下。近年來斷熱橋鋁型材的出現(xiàn)大大提高了光的直接透過,從而減少太陽輻射熱進入室內,但由門窗的熱工性能,它不僅保留了鋁型材的優(yōu)點,同時于吸收熱量使自身溫度升高,增加了溫差傳熱,降低也大大降低了鋁型材傳熱系數。斷熱鋁材是在鋁合了保溫效果。③中空玻璃。中空玻璃是以兩片或多片金型材斷面中使用熱橋(冷橋)技術使型材分為內、玻璃采用間隔條用來控制中空玻璃的內外兩片的間外兩部。目前有兩種工藝:一種是注膠式斷熱技術距。雙玻璃周邊用密封膠黏結密封,使玻璃層間形成(即澆注切橋技術),這種技術既可以生產對稱型斷千燥氣體如再充入氮氣K值可在2以下。具有隔音熱型材,也可以生產非對稱型材。由于利用澆注式隔熱防結露和降低能耗的作用處理流體填補成型空間原理,其成品精度非常高。233密封材料另一種是斷熱條嵌入技術,即采用由聚酰胺66和密封材料的質量,既影響著房屋的保溫節(jié)25%玻璃纖維(PA66G25合成斷熱條,與鋁合金型能效中國煤化工,應正確選用洞口材在外力擠壓下嵌合組成斷熱鋁型材。這種型材不密封CNMH邊與墻體之間的空僅強度高(接近鋁合金),而且它的機械性能好和隔隙,通常使用聚氨酯發(fā)泡體進行填充。此類材料不僅熱效果佳。由于隔熱條的加入使型材形成多種斷面有填充作用,而且還有很好的密封保溫和隔熱性能200號數據37日舊建筑節(jié)能另外應用較多的密封材料還有硅膠、三元乙丙膠條。同,在性能上相差是很大的,如框采用多腔隔熱條、密其他部分的密封用密封條,密封條分為毛條和膠條。封采用多道密封和玻璃、附件配套等,能使K值大幅密封膠條用于玻璃和扇及框之間的密封。在塑鋼門窗度降低。①加大隔熱條的寬度。傳熱系數K值與熱阻中起著水密、氣密及節(jié)能的重要作用。密封膠條必須R成反比,熱阻R越大傳熱系數K越小。窗的框架由具有足夠的拉伸強度,良好的彈性,良好的耐溫性和三部分組成即外部和內部為鋁合金框,中間部分為耐老化性,斷面結構尺寸要與塑鋼門窗型材匹配。質尼龍66隔熱條或連接內外框的芯子,它起著窗框架量不好的膠條耐老化性差,經太陽長期暴曬,膠條老的隔熱保溫主導作用,也就是說隔熱條的熱阻對窗框化后變硬,失去彈性,容易脫落,不僅密封性差,而且架的熱阻起主導作用,而隔熱條的熱阻與其寬度成正造成玻璃松動產生安全隱患。密封毛條主要用于框和比。隔熱條越寬,熱阻越大。若要提高框架的熱阻,就扇之間的密封,毛條的安裝部位一般在門窗扇上、框須加大隔熱條的寬度或連接內外鋁框的隔熱芯子的扇的四周圍或密封橋(擋風塊)上,增強框與扇之間的厚度。此外,為了使框架斷面緊湊,根據熱流長度原密封,毛條規(guī)格是影響推拉門窗和氣密性能的重要因理,在隔熱條同樣寬度下,可設計成“弓”形,這樣由于素,也是影響門窗開關力的重要因素,毛條規(guī)格過大熱流的長度增加,熱阻R也就提高了,使K值進一步或豎毛過高,不但裝配困難,而且使門窗移動阻力增降低;②采取多空腔的隔熱條設計。雖然加寬隔熱條大,尤其是開啟時的初阻力和關閉時的最后就位阻力可有效降低K值,但也只能適當的加寬,若加得太大較大;規(guī)格過小,或豎毛條高度不夠,易脫出槽外,使會造成結構不緊湊。根據熱傳導原理,可將熱傳導面門窗的密封性能大大降低。毛條需經過硅化處理,質設計成疊加的多空腔,由于多空腔熱傳導由空腔的壁量合格的毛條外觀為表面平直,底板和豎毛光滑,無與腔內的空氣并聯(lián)并與疊加的空腔形成串聯(lián),提高了彎曲,底板上沒有麻點。膠條、毛條都起著密封、隔音、熱阻;③采取加寬隔熱條、填充發(fā)泡材料,并用多頭腔防塵、防凍、保暖的作用。它質量的好壞直接影響門窗密封條等手段配套,可進一步降低K值;④采取合理的氣密性和長期使用的節(jié)能效果。的密封方式和結構。門窗有一個開啟問題,這樣,關閉234五金附件時的縫隙密封處理就成為一個薄弱環(huán)節(jié),因密封不好門窗是靠五金配件來完成開啟、關閉功能的,它產生對流損失的熱量不可小視,密封性能越差,熱損是門窗中最易磨損和持續(xù)活動的部分,其功能的有效失越大。因此,在框架和玻璃都采取有效辦法降低K性不僅直接導致安全問題,而且影響建筑門窗的保溫值后,余下的就是解決好密封性能的問題。窗的密封性能以及水密性、氣密性。沒有高性能的五金件配件構造設計除解決對流熱損失外,還要考慮解決熱傳導作保證,是無法制作出高性能的節(jié)能門窗的。門窗五的損失,所以,密封條的設計除考慮密封性能外,還需金配件主要包括:執(zhí)手、滑撐、撐擋、拉手、窗鎖、滑輪考慮多頭密封空腔,形成多腔空間,以求得降低K值等。對平開窗而言,按照密封性能來分類,大體可分為與其他部分配套。兩類:多鎖點五金件和單鎖點五金件。多鎖點五金件25科學配置遮陽設施的鎖點和鎖座分布在整個門窗的四周,當門窗鎖閉后在夏季使用空調時節(jié),許多城市形成用電高峰鎖點、鎖座牢牢地扣在一起,與鉸鏈或滑撐配合,共同損耗大量能源,增加城市“熱島”效應,采用遮陽是有產生強大的密封壓緊力,使密封條彈性變形,從而提效的節(jié)能措施。目前門窗常用的遮陽設施有供給門窗足夠的密封性能,使窗扇、窗框形成一體;而25.1活動式外遮陽單鎖點密封性相對來說就要差的多。因此,采用多鎖活動式外遮陽是阻隔太陽輻射的良好屏障?；铧c窗鎖,可以大大減少門窗扇的變形,提高密封性能。動式遮陽百葉裝置安裝在開放式鋁板幕墻內部,在就其他配件而言,滑撐鉸鏈應采用不銹鋼材料,對寬室內可控制百葉升降進行合理遮陽,不用時百葉可度超過1m的推拉窗或安裝雙層玻璃的門窗,應采用上升進入幕墻內面,外遮陽能有效阻隔太陽輻射于雙滑輪或選用滾動滑輪。V凵中國煤化工住建筑來說并不適2.4優(yōu)化窗框型材斷面結構室合CNMHG觀和清潔等問題,所新材料出現(xiàn)后如果沒有相應的結構配合,則它發(fā)以居住建筑大多選用室內遮陽,然而,室內遮陽節(jié)能揮的作用也就有局限性。同樣的材料采用的結構不效果又不夠理想,因而出現(xiàn)百葉中空玻璃。2008.1建筑節(jié)能252百葉中空玻璃窗遮陽其對溫度比較敏感,故門窗進入現(xiàn)場后應在50℃C以百葉中空玻璃窗是將百葉安裝在中空玻璃兩片下的庫房棚)內存放,并遠離熱源。要注意塑料門窗玻璃間,可代替普通中空玻璃裝于各種窗框上,通過及玻璃的安裝,應避免在低溫下進行施工。⑨對金屬磁力控制百葉翻轉和升降動作,以達到遮陽和保溫框的窗,在保證有足夠空間的條件下,用塑料、橡膠效果。當百葉處在垂直位置時能有效的降低中空玻尼龍隔熱條等材料進行斷橋處理,斷橋的寬度不宜璃內的熱傳導,遮擋陽光直射,并有效的降低中空玻小于15mm,長度應與框相等,且在安裝五金件和安璃的遮陽系數;當百葉處在水平位置時,既可采光,裝窗時不得破壞斷橋結構。⑩外門窗四周側面與墻又可起到遮陽作用;當百葉處在收起位置時就和普體之間的縫隙應采用聚苯板FS或聚氨酯等高效通中空玻璃一樣的效果。同時百葉在中空玻璃內也保溫材料嵌填,不得采用水泥砂漿嵌填;外門窗框解決了清潔維護問題。這種百葉中空玻璃窗集隔熱、內、外兩側面與墻體面層之間應預留5mm-8mm深保溫、隔聲、隱私性、裝飾性于一體,適合于我國廣大的槽口,用密封材料嵌填。①在房間的氣密性顯著提地區(qū)應用,實為節(jié)能的好產品。高的情況下,從符合衛(wèi)生要求的角度出發(fā),應設置可26提高制作和安裝水平以調節(jié)的換氣設施,如在窗戶上設換氣孔等。安裝是門窗結構的重要環(huán)節(jié),窗的安裝對窗是否3結束語能獲得良好的質量,具有決定性的作用的。測試性能門窗節(jié)能的關鍵是在滿足其使用功能的前提好的窗,不等于安裝上墻后其性能就好。如何將一個下,具有較高的保溫性和隔熱性能。門窗節(jié)能最重要公差以毫米計的窗,安裝在公差以厘米計的墻洞口的是解決好門窗型材斷熱問題和選配熱阻值小的玻上,把窗和墻體部分連成一個系統(tǒng),使窗和墻體之間璃問題,使門窗具有高強度、高氣密性、高水密性、高成連續(xù)性,并需滿足一定的功能要求是一項艱巨的精度性、優(yōu)異的隔熱、隔音性能。只要從門窗的設計、任務。窗安裝上墻需滿足的功能如下:①在各種溫度加工、安裝等各個細微環(huán)節(jié)上下工夫,就完全可以設的影響下,窗的各項功能運轉自如;②對窗的外力能計、制造出適應保溫節(jié)能要求的門窗。近些年來,我可靠的分解,尤其對正負風壓的承受,有效的轉移到國在節(jié)能門窗的研究開發(fā)和技術引進方面做了大量墻體上去;③窗不受墻體內部的各種運動以及尺寸工作,總體上說門窗節(jié)能有較大的提高,但與先進國變形的影響(沉降、振動、熱脹冷縮等);④安裝的各向家相比,仍有較大差距。隨著建筑節(jié)能標準的制定應力應排除,窗開啟自如;⑤窗與墻體連接處的防實施,國家也正采取有效措施,形勢迫使我國的門水、隔聲的密封性能;⑥窗與墻體連接處的隔熱性窗、幕墻行業(yè)在迅速發(fā)展進步。目前,在門窗節(jié)能問能。要達到這些要求,必須進行科學、規(guī)范、嚴密的施題上我們還需要在以下幾方面做更多的研究和實工。節(jié)能門窗安裝除符合一般門窗安裝的技術規(guī)定踐;建立綜合性節(jié)能指標體系,如窗的夏季傳熱系外,還應注意以下幾點:①門窗的品種、型號、規(guī)格、數、窗玻璃的遮陽系數、空氣滲透性能、窗戶采光性性能、開啟方向及門窗的密封處理等必須符合設計能等;建立符合地區(qū)特點的門窗節(jié)能指標和技術,盡要求。②門窗安裝必須采用預留洞口的方法,嚴禁邊量通過加強建筑物的保溫隔熱能力,滿足人們對室安裝邊砌口或先安裝后砌口。③節(jié)能門窗的安裝應內舒適度的要求,降低建筑能耗;加強節(jié)能技術宣根據不同的材料情況,采用焊接、膨脹螺栓或射釘等傳,建立正確的全民節(jié)能觀念。方法固定,但磚墻上嚴禁用射釘固定。不論采用何種參考文獻固定方法,門窗安裝均必須牢固。④增加窗戶開啟縫[1侯毅男.門窗與節(jié)能門門窗006:13-16.隙的搭接量,減小開啟縫的寬度。⑤按所用材料、斷21馬玉強,孫貴煜門窗節(jié)能的幾項技術措施門中國建筑金面形狀、裝置部位,采用各種密封條進行密封,以提屬結構,200(11:21-22高外窗的氣密性水平。⑥門窗上壓縫條、密封條的安3]杜宗翰建筑節(jié)能與節(jié)能門窗中國建筑金屬結構2005裝應順直,與門窗結合應牢固嚴密。⑦當采用塑料門46中國煤化工窗時,與塑料型材緊密接觸的各種五金件、緊固件、凹4奎CNMHG:26-28密封條、間隔條、墊塊、密封材料和保溫材料等,在性S李江巖,邊緣,李之毅論建筑門窗、幕墻節(jié)能技術中國建能上應與PVC材性能相容。⑧塑料門窗安裝,由于筑金屬結構20079-132008,