探讨建筑工程中的门窗节能技术

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摘要：本文针对建筑工程中门窗节能技术问题进行了分析与探讨。

关键词：建筑工程；门窗；节能技术

Abstract: the analysis and discussion of the window energy saving technology aiming at the problem of building engineering.

Keywords: building engineering; doors and windows; energy-saving technology

中图分类号： S210.4 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）

世界上无论是发达国家还是发展中国家，建筑能耗在总能耗中所占的比重是非常之大的。在整个建筑项目施工中，窗户在安装使用的过程中，其热损对空间建筑的能耗影响很大，在整个建筑节能设计中，窗户热损是整个建筑节能设计的核心之一。对此，我国各同行以建筑节能发展为核心，对建筑项目中外窗节能技术进行研究，并取得丰富的成果与经验。

1影响门窗热量损耗因素分析 1.1窗户的朝向对建筑节能的影响 不同方位的房屋外窗，在使用的过程中接收到的太阳辐射热量不同。结合着太阳一天的运行规律，冬季南向墙面窗户能够得到一天中最大的太阳辐射热量，而夏季则是东、西方面的窗户得到的太阳辐射热量较多。依据这一自然规律，房屋设计人员可以在设计的过程中，针对房屋面积大、开窗频繁的一面窗户正对冬季太阳辐射强度较大的南方方位，而把房屋外墙窗户不开或少开的一面朝向夏季太阳辐射强度大的东、西向方位，以便使房屋在冬季太阳辐射强的方位有最大外窗暴露面而在夏季太阳辐射强的方位有最小的外窗暴露面，这种设计方式，是房屋外窗夏季隔热冬季保温的理想朝向。 1.2外窗材料及其对建筑耗能的影响 1）窗玻璃 玻璃作为整个建筑工程中的一个重要施工环节，在施工过程中无论是经济投入还是使用价值，都在整个建筑中有着极大的比重。从普通建筑性价比考虑，采用单框双玻结构和热反射镀膜玻璃是夏热冬冷区外窗节能的首选。采用同框双玻结构有着和中空玻璃一样的采光性能和优良的隔热、隔音性能。其隔热能力主要来源于二层玻璃间密封的空气层，空气的导热系数为O.028w/m•K，而玻璃的导热系数为0.77W/m•K，两层玻璃四边用密封胶导热，其余大面积玻璃均依靠空气层导热，加大热阻。因此能明显提高外窗玻璃的节能效果。在课题组做ZMQ砌块应用实验时，采用不同玻窗结构作保温窗，实测证明，采用单框双层玻璃铝合金窗，外层为6mm热反射镀膜玻璃，窗扇平开式，内层为5mm普通白玻，就能有效减少60%的外窗热损。 2）窗框材料 在建筑项目外窗耗能材料中，除了玻璃造成的热损外，窗框材料的选择也会在一定程度上在成热损。当前建筑外窗的窗框材料主要包括铝合金型材、塑料型材、塑钢型材、不锈钢以及木材等几种。金属窗框材料在很大程度上比玻璃的传热系数大，因而对整个建筑外窗节能有着严重的影响。在整个建筑外窗节能中，窗框材料的主要功能在于传到热损，要想降低热损，就要象断热铝合金研制原理，要使窗框用材能形成断桥，来阻止热量的传递。

2影响外窗耗能的因素 2.1窗型 当前的建筑窗型主要包括上下滑动、左右推拉窗、各种类型平开带翻转窗以及固定窗等几个类型。推拉窗在使用的过程中，窗扇上方都比下窗框高，施工人员在安装的过程中，需要在窗体内侧用毛条进行密封，上下窗户移动之间安装轮滑进行移动，使其形成空隙，这样则为空隙对流创造了有利条件，冬天冷空气通过窗户下面的轮滑细缝进入到室内，夏天室内冷空气从窗户下面的细缝流出，这样则形成一个对流热、冷气的循环流失。 平开窗在安装使用的过程中，与推拉窗的使用方式存在很大的差异，平开窗主要由内外平开窗组成，且在窗扇、窗框之间都有橡胶做的密封压条。在窗扇关好后，基于橡胶压条自身具备的密封性，很难形成对流。这种窗型在使用的过程中，其热量流失主要通过玻璃辐射以及窗户生产材料进行的热传导。与以上两种窗型不同的是，还有一种固定窗，其窗框嵌在整个建筑墙体内，玻璃则直接安装在窗框上，玻璃与窗框之间的接缝用密封胶封好，这种窗型在使用的过程中，具备良好的水密性及气密性，因而很难形成空气对流，对流热造成的损失是最少的。在分析外窗节能技术的过程中，若单从窗型结构上讲，固定窗的节能性是几种窗户类型中最好的一个，其次为平开窗，最后为推拉窗。2.2墙结合形式 在整个建筑工程外窗安装的过程中，施工人员应使用正确的安装方式，确保窗户的安装质量，尤其是窗户周围部位。砖砌抹灰的密实以及外窗缝隙的发泡嵌缝质量，严格按照施工操作规范的要求，才能使外窗渗透耗热量的损失减少。窗框、墙体隐蔽镶嵌设计施工方法是加强外窗节能效果的有效措施。 3门窗节能主要途径

3.1 选择节能窗型 推拉窗的节能效果差，而平开窗和固定窗的节能效果优越。因推拉窗沿窗框下滑轨来回滑动，上部有较大的空间，下部有滑轮间的空隙，窗扇上下形成明显的对流交换，热冷空气的对流形成较大的热损失，因此，不论采用何种隔热型材作窗框，都达不到节能效果。平开窗的窗扇和窗框间一般有橡胶密封压条，在窗扇关闭后，密封条被压得很紧，几乎没有空隙，很难形成对流，热量流失主要是玻璃、窗扇和窗框型材本身的热传导、辐射散热和窗扇与窗框接触位置的空气渗漏，以及窗框与墙体之间的空气渗漏等，热损失相对减少。固定窗由于窗框嵌在墙体内，玻璃直接安装在窗框上，玻璃和窗框已采用胶条或者密封胶密封，空气很难通过密封胶形成对流，很难造成热损失。在固定窗上，玻璃和窗框热传导为主要热损失的来源。

3.2提高门窗的保温性能 以前，我们大都采用实心木板或复合板作为户门和阳台门，它们的保温隔热性能较差，同时不利于安全防火。另一方面，户门和阳台门一般与外界接触，自然界的风霜雨雪对户门产生很大的负面影响（变形、裂缝、腐烂）。有些地方虽然使用空腹薄板当作门，对改善户门的保温隔热虽然起到一定的作用，但是户门的强度性较差，在外界各种力的作用下，空腹薄板户门容易损坏，而且维修不方便，价钱昂贵。因此，可将空腹薄板置于居室内侧，铝合金置于外侧，使两者相得益彰，这样不仅达到保温隔热的效果，而且又达到安全防护的作用，此种多功户门的传热系数可降低到 。 由于阳台的形式多种多样（凸型阳台、四型阳台、半凹凸型阳台），应该根据不同的特点处理好各自的保温隔热系，但是不管阳台形式怎样（封闭阳台除外），它们都有一共同的特征：在阳台门的小部件制作钢材门心板，以往冬结露淌水。现在应该在上面贴上绝缘材料，上部透明部分用双层玻璃，中间应留一定厚度，使之形成空气层。这样，保温隔热效果大有改善。 3.3提高门窗的气密性 我国住宅中多数门窗，特别是钢窗的气密性很差，在风压和热压的共同作用下，冬季室外冷空气通过门窗缝隙进入室内，从而增加了供暧热量的消耗。如设置泡沫塑料密封条，使用新型的、密封性能良好的门窗材料。而门窗框与墙间的缝隙可用弹性松软型材料（如毛毡）、弹性密闭型材料（如聚乙烯泡沫材料）、密封膏以及边框设灰口等密封;框与扇的密封可用橡胶、橡塑或泡沫密封条以及高低缝、回风槽等;扇与扇之间的密封可用密封条、高低缝及缝外压条等;扇与玻璃之间的密封可用各种弹性压条等。 3.4确定合适的窗墙比和朝向 在采光和通风允许的条件下，控制窗墙比例比设置保温窗帘和窗板更加有效，即窗墙面积比设计越小，热量损耗就越小，节能效果越佳。热量损耗还与外窗的朝向有关，南、北朝向的窗户太阳辐射强度和日照率高，窗户所获得的太阳辐射热多。在 《民用建筑节能设计标准 (采暖居住建筑部分)》中，虽然对窗墙面积比和朝向做了有选择性的规定，但还应结合各地的具体情况进行适当调整。如考虑到起居室在北向时的采光需要，北向的窗墙面积比可取 0.3;考虑到目前一些塔式住宅的情况，东、西向的窗墙面积比可取 0.35;考虑到南向出现落地窗、凸窗的机会较多，南向的窗墙面积比可取 0.45。这样虽然增大了南向外窗的面积，但可充分利用太阳能的辐射热降低采暖能耗，实现了既有宽敞明亮的视野又不浪费能源的目的。

结束语

在建筑节能政策的推动下，铝合金节能门窗、玻璃钢节能门窗、铝塑复合门窗等一大批新型环保门窗节能产品不断涌现、新品迭出。据不完全统计，目前各地建筑节能型门窗市场占有率提高较快，已占到整个门窗市场的50%。所以，大力发展门窗节能新产品，不管是经济效益还是社会效益，都是十分巨大的。