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摘 要： 本文針對(duì)建筑工程中門窗節(jié)能技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了分析與探討
摘要：本文針對(duì)建筑工程中門窗節(jié)能技術(shù)問(wèn)題進(jìn)行了分析與探討。
關(guān)鍵詞：建筑工程;門窗;節(jié)能技術(shù)
世界上無(wú)論是發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家，建筑能耗在總能耗中所占的比重是非常之大的。在整個(gè)建筑項(xiàng)目施工中，窗戶在安裝使用的過(guò)程中，其熱損對(duì)空間建筑的能耗影響很大，在整個(gè)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中，窗戶熱損是整個(gè)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的核心之一。對(duì)此，我國(guó)各同行以建筑節(jié)能發(fā)展為核心，對(duì)建筑項(xiàng)目中外窗節(jié)能技術(shù)進(jìn)行研究，并取得豐富的成果與經(jīng)驗(yàn)。
1影響門窗熱量損耗因素分析
1.1窗戶的朝向?qū)ㄖ?jié)能的影響
不同方位的房屋外窗，在使用的過(guò)程中接收到的太陽(yáng)輻射熱量不同。結(jié)合著太陽(yáng)一天的運(yùn)行規(guī)律，冬季南向墻面窗戶能夠得到一天中最大的太陽(yáng)輻射熱量，而夏季則是東、西方面的窗戶得到的太陽(yáng)輻射熱量較多。依據(jù)這一自然規(guī)律，房屋設(shè)計(jì)人員可以在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，針對(duì)房屋面積大、開窗頻繁的一面窗戶正對(duì)冬季太陽(yáng)輻射強(qiáng)度較大的南方方位，而把房屋外墻窗戶不開或少開的一面朝向夏季太陽(yáng)輻射強(qiáng)度大的東、西向方位，以便使房屋在冬季太陽(yáng)輻射強(qiáng)的方位有最大外窗暴露面而在夏季太陽(yáng)輻射強(qiáng)的方位有最小的外窗暴露面，這種設(shè)計(jì)方式，是房屋外窗夏季隔熱冬季保溫的理想朝向。
1.2外窗材料及其對(duì)建筑耗能的影響
1)窗玻璃
玻璃作為整個(gè)建筑工程中的一個(gè)重要施工環(huán)節(jié)，在施工過(guò)程中無(wú)論是經(jīng)濟(jì)投入還是使用價(jià)值，都在整個(gè)建筑中有著極大的比重。從普通建筑性價(jià)比考慮，采用單框雙玻結(jié)構(gòu)和熱反射鍍膜玻璃是夏熱冬冷區(qū)外窗節(jié)能的首選。采用同框雙玻結(jié)構(gòu)有著和中空玻璃一樣的采光性能和優(yōu)良的隔熱、隔音性能。其隔熱能力主要來(lái)源于二層玻璃間密封的空氣層，空氣的導(dǎo)熱系數(shù)為O.028w/m•K，而玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)為0.77W/m•K，兩層玻璃四邊用密封膠導(dǎo)熱，其余大面積玻璃均依靠空氣層導(dǎo)熱，加大熱阻。因此能明顯提高外窗玻璃的節(jié)能效果。在課題組做ZMQ砌塊應(yīng)用實(shí)驗(yàn)時(shí)，采用不同玻窗結(jié)構(gòu)作保溫窗，實(shí)測(cè)證明，采用單框雙層玻璃鋁合金窗，外層為6mm熱反射鍍膜玻璃，窗扇平開式，內(nèi)層為5mm普通白玻，就能有效減少60%的外窗熱損。
2)窗框材料
在建筑項(xiàng)目外窗耗能材料中，除了玻璃造成的熱損外，窗框材料的選擇也會(huì)在一定程度上在成熱損。當(dāng)前建筑外窗的窗框材料主要包括鋁合金型材、塑料型材、塑鋼型材、不銹鋼以及木材等幾種。金屬窗框材料在很大程度上比玻璃的傳熱系數(shù)大，因而對(duì)整個(gè)建筑外窗節(jié)能有著嚴(yán)重的影響。在整個(gè)建筑外窗節(jié)能中，窗框材料的主要功能在于傳到熱損，要想降低熱損，就要象斷熱鋁合金研制原理，要使窗框用材能形成斷橋，來(lái)阻止熱量的傳遞。
2影響外窗耗能的因素
2.1窗型
當(dāng)前的建筑窗型主要包括上下滑動(dòng)、左右推拉窗、各種類型平開帶翻轉(zhuǎn)窗以及固定窗等幾個(gè)類型。推拉窗在使用的過(guò)程中，窗扇上方都比下窗框高，施工人員在安裝的過(guò)程中，需要在窗體內(nèi)側(cè)用毛條進(jìn)行密封，上下窗戶移動(dòng)之間安裝輪滑進(jìn)行移動(dòng)，使其形成空隙，這樣則為空隙對(duì)流創(chuàng)造了有利條件，冬天冷空氣通過(guò)窗戶下面的輪滑細(xì)縫進(jìn)入到室內(nèi)，夏天室內(nèi)冷空氣從窗戶下面的細(xì)縫流出，這樣則形成一個(gè)對(duì)流熱、冷氣的循環(huán)流失。
平開窗在安裝使用的過(guò)程中，與推拉窗的使用方式存在很大的差異，平開窗主要由內(nèi)外平開窗組成，且在窗扇、窗框之間都有橡膠做的密封壓條。在窗扇關(guān)好后，基于橡膠壓條自身具備的密封性，很難形成對(duì)流。這種窗型在使用的過(guò)程中，其熱量流失主要通過(guò)玻璃輻射以及窗戶生產(chǎn)材料進(jìn)行的熱傳導(dǎo)。與以上兩種窗型不同的是，還有一種固定窗，其窗框嵌在整個(gè)建筑墻體內(nèi)，玻璃則直接安裝在窗框上，玻璃與窗框之間的接縫用密封膠封好，這種窗型在使用的過(guò)程中，具備良好的水密性及氣密性，因而很難形成空氣對(duì)流，對(duì)流熱造成的損失是最少的。在分析外窗節(jié)能技術(shù)的過(guò)程中，若單從窗型結(jié)構(gòu)上講，固定窗的節(jié)能性是幾種窗戶類型中最好的一個(gè)，其次為平開窗，最后為推拉窗。
2.2墻結(jié)合形式
在整個(gè)建筑工程外窗安裝的過(guò)程中，施工人員應(yīng)使用正確的安裝方式，確保窗戶的安裝質(zhì)量，尤其是窗戶周圍部位。磚砌抹灰的密實(shí)以及外窗縫隙的發(fā)泡嵌縫質(zhì)量，嚴(yán)格按照施工操作規(guī)范的要求，才能使外窗滲透耗熱量的損失減少。窗框、墻體隱蔽鑲嵌設(shè)計(jì)施工方法是加強(qiáng)外窗節(jié)能效果的有效措施。
3門窗節(jié)能主要途徑
3.1 選擇節(jié)能窗型
推拉窗的節(jié)能效果差，而平開窗和固定窗的節(jié)能效果優(yōu)越。因推拉窗沿窗框下滑軌來(lái)回滑動(dòng)，上部有較大的空間，下部有滑輪間的空隙，窗扇上下形成明顯的對(duì)流交換，熱冷空氣的對(duì)流形成較大的熱損失，因此，不論采用何種隔熱型材作窗框，都達(dá)不到節(jié)能效果。平開窗的窗扇和窗框間一般有橡膠密封壓條，在窗扇關(guān)閉后，密封條被壓得很緊，幾乎沒(méi)有空隙，很難形成對(duì)流，熱量流失主要是玻璃、窗扇和窗框型材本身的熱傳導(dǎo)、輻射散熱和窗扇與窗框接觸位置的空氣滲漏，以及窗框與墻體之間的空氣滲漏等，熱損失相對(duì)減少。固定窗由于窗框嵌在墻體內(nèi)，玻璃直接安裝在窗框上，玻璃和窗框已采用膠條或者密封膠密封，空氣很難通過(guò)密封膠形成對(duì)流，很難造成熱損失。在固定窗上，玻璃和窗框熱傳導(dǎo)為主要熱損失的來(lái)源。
3.2提高門窗的保溫性能
以前，我們大都采用實(shí)心木板或復(fù)合板作為戶門和陽(yáng)臺(tái)門，它們的保溫隔熱性能較差，同時(shí)不利于安全防火。另一方面，戶門和陽(yáng)臺(tái)門一般與外界接觸，自然界的風(fēng)霜雨雪對(duì)戶門產(chǎn)生很大的負(fù)面影響(變形、裂縫、腐爛)。有些地方雖然使用空腹薄板當(dāng)作門，對(duì)改善戶門的保溫隔熱雖然起到一定的作用，但是戶門的強(qiáng)度性較差，在外界各種力的作用下，空腹薄板戶門容易損壞，而且維修不方便，價(jià)錢昂貴。因此，可將空腹薄板置于居室內(nèi)側(cè)，鋁合金置于外側(cè)，使兩者相得益彰，這樣不僅達(dá)到保溫隔熱的效果，而且又達(dá)到安全防護(hù)的作用，此種多功戶門的傳熱系數(shù)可降低到 。
由于陽(yáng)臺(tái)的形式多種多樣(凸型陽(yáng)臺(tái)、四型陽(yáng)臺(tái)、半凹凸型陽(yáng)臺(tái))，應(yīng)該根據(jù)不同的特點(diǎn)處理好各自的保溫隔熱系，但是不管陽(yáng)臺(tái)形式怎樣(封閉陽(yáng)臺(tái)除外)，它們都有一共同的特征：在陽(yáng)臺(tái)門的小部件制作鋼材門心板，以往冬結(jié)露淌水。現(xiàn)在應(yīng)該在上面貼上絕緣材料，上部透明部分用雙層玻璃，中間應(yīng)留一定厚度，使之形成空氣層。這樣，保溫隔熱效果大有改善。
3.3提高門窗的氣密性
我國(guó)住宅中多數(shù)門窗，特別是鋼窗的氣密性很差，在風(fēng)壓和熱壓的共同作用下，冬季室外冷空氣通過(guò)門窗縫隙進(jìn)入室內(nèi)，從而增加了供曖熱量的消耗。如設(shè)置泡沫塑料密封條，使用新型的、密封性能良好的門窗材料。而門窗框與墻間的縫隙可用彈性松軟型材料(如毛氈)、彈性密閉型材料(如聚乙烯泡沫材料)、密封膏以及邊框設(shè)灰口等密封;框與扇的密封可用橡膠、橡塑或泡沫密封條以及高低縫、回風(fēng)槽等;扇與扇之間的密封可用密封條、高低縫及縫外壓條等;扇與玻璃之間的密封可用各種彈性壓條等。
3.4確定合適的窗墻比和朝向
在采光和通風(fēng)允許的條件下，控制窗墻比例比設(shè)置保溫窗簾和窗板更加有效，即窗墻面積比設(shè)計(jì)越小，熱量損耗就越小，節(jié)能效果越佳。熱量損耗還與外窗的朝向有關(guān)，南、北朝向的窗戶太陽(yáng)輻射強(qiáng)度和日照率高，窗戶所獲得的太陽(yáng)輻射熱多。在 《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) (采暖居住建筑部分)》中，雖然對(duì)窗墻面積比和朝向做了有選擇性的規(guī)定，但還應(yīng)結(jié)合各地的具體情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。如考慮到起居室在北向時(shí)的采光需要，北向的窗墻面積比可取 0.3;考慮到目前一些塔式住宅的情況，東、西向的窗墻面積比可取 0.35;考慮到南向出現(xiàn)落地窗、凸窗的機(jī)會(huì)較多，南向的窗墻面積比可取 0.45。這樣雖然增大了南向外窗的面積，但可充分利用太陽(yáng)能的輻射熱降低采暖能耗，實(shí)現(xiàn)了既有寬敞明亮的視野又不浪費(fèi)能源的目的。
結(jié)束語(yǔ)
在建筑節(jié)能政策的推動(dòng)下，鋁合金節(jié)能門窗、玻璃鋼節(jié)能門窗、鋁塑復(fù)合門窗等一大批新型環(huán)保門窗節(jié)能產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)、新品迭出。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前各地建筑節(jié)能型門窗市場(chǎng)占有率提高較快，已占到整個(gè)門窗市場(chǎng)的50%。所以，大力發(fā)展門窗節(jié)能新產(chǎn)品，不管是經(jīng)濟(jì)效益還是社會(huì)效益，都是十分巨大的。
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