節能門窗的措施

2022-06-17 23:51:02 字數 3995 閱讀 5307

建築門窗的節能措施

目錄摘要: 1

一、引言 1

二、窗在建築節能中的特殊意義 1

三、門窗的框材 2

1.門窗框材的種類 2

2.門窗的框材對門窗節能的影響 4

四、門窗的結構 4

1.提高窗戶的氣密性 4

2.控制窗牆的面積比 5

3.提高玻璃的質量 5

4.設定「溫度阻尼區」 6

5.提高門窗自身的保溫性 6

五、門窗的玻璃 6

1.節能玻璃型別 6

(1) 吸熱玻璃 7

(2)鍍膜玻璃 7

2 節能玻璃的選擇 8

六、建築結構 9

1.建築外遮陽節能技術 9

2.建築朝向與主導風向 10

3.嚴格控制體形係數 10

4.提高建築圍護結構的隔熱性能 10

七、結束語 10

八、參考文獻: 11

摘要:建築節能門窗是乙個相對概念,凡是保溫效能好的門窗都是節能門窗。眾所周知,整體門窗尤其是窗,是由窗框、窗玻璃共同組成的,所以節能門窗就必須是節能窗框材料配以節能玻璃並使其具有良好的銜接,從而達到良好的保溫氣密性能。

僅僅以窗框材料或玻璃單一去衡量是否節能是不全面的,也是不可取的。門窗是建築絕熱的薄弱環節,隨著門窗面積的不斷擴大建築耗能也在日趨增加。就一般建築而言,門窗面積約佔建築外圍護結構面積的30%,而門窗的能耗約佔建築外圍護結構熱損失的50%,所以應用節能門窗對實現建築節能十分關鍵。

本文闡述了門窗節能的重要性,提出了門窗節能的一些措施。

關鍵詞:建築節能、節能門窗、節能措施

建築節能是指節約採暖供熱、空調製冷、採光照明以及調節室內空氣、濕度、改變居室環境質量的能源消耗,還包括利用太陽能、地熱(水)能源的綜合技術工程。建築節能是全社會節約能源的重要組成部分。在發展中國家,建築能耗佔社會總能耗的25%。

隨著經濟發展和人民生活質量、居住環境的提高,這個比例還會不斷增長。建築門窗和建築幕牆是建築圍護結構的組成部分,是建築物熱交換、熱傳導最活躍、最敏感的部位,是牆體失熱損失的5到6倍,門窗和幕牆的節能佔建築節能的40%左右,具有權重很高的地位。世紀之交,節能門窗將成為建築門窗市場新的增長點[1]。

在建築圍護結構的門窗、牆體、屋面、地面四大圍護部件中,門窗的絕熱效能最差,是影響室內熱環境質量和建築節能的主要因素之一。如表l所

表1典型圍護部件的傳熱系數

從表1可看出,就典型的圍護部件而言,窗的傳熱系數為牆體的4倍、屋面的5倍、地面的20多倍,是耗能大構件,另一方面,窗通過太陽光透射人室而獲得熱能,也成為得熱構件,據統計,在有採暖或空調的條件下,冬季單玻璃損失的熱量佔供熱負荷的30%-50%,夏季因太陽輻射熱透過單玻璃射入室內而消耗的冷量佔空調負荷的20%~30%。因此,減少由外窗引起的能耗,是改善室內熱環境質量和提高建築節能效率的重要環節[2]。

隨著科技的發展,出現了多種框材材料。有一種材料做框材的,也有兩種材料結合做框材的,在兩種以上的材料組成的復合框、梃中,總有一種材料是主要受力桿件,起門窗結構主導作用, 為便於稱謂上有所區別,將起主要結構作用的材料放在前面,如鋁木復合、鋁復合、塑鋁復合等。從框材的材質來分,目前框材主要有鋁合金框材、塑料框、鋼框材、木材、玻璃鋼、復合材組成的框材等,見表2-1[3]。

表2-1 門窗常用材料的熱物理特性

窗用型材約佔外窗洞口面積的15%。30%,是建築外窗中能量流失的另乙個薄弱環節,因此,窗用型材的選用也是至關重要的。斷熱鋁材節能效果比較好,使用比較廣,它不僅保留了鋁型材的優點,同時也大大降低了鋁型材傳熱系數。

斷熱鋁材是在鋁合金型材斷面中使用熱橋(冷橋)技術使型材分為內、外兩部。目前有兩種工藝:一種是注膠式斷熱技術(即澆注切橋技術),這種技術既可以生產對稱型斷熱型材,也可以生產非對稱型材。

由於利用澆注式處理流體填補成型空間原理,其成品精度非常高。另一種是斷熱條嵌入技術,即採用由聚酞胺66和25%%玻璃纖維(pa666f25)合成斷熱條,與鋁合金型材在外力擠壓下嵌合組成斷熱鋁型材。這種型材不僅強度高(接近鋁合金),而且它的機械效能好、隔熱效果佳。

由於隔熱條的加入使型材形成多種斷面形式,有良好的強度。另外隔熱條中的玻璃纖維排列有序,能夠長時間承受高拉應力和高剪下應力,隔熱條的線形膨脹係數接近鋁,有非常好的加工效能;同時內、外型材可以由不同顏色和表面處理方式的型材組成,增強了裝飾效果;並且可抗多種酸、鹼化學物質的腐蝕。

造成門窗能量損失的因素一般有三方面:①門窗本身(包括玻璃與框)的傳熱造成的能量損失;②門窗縫隙使室內外空氣流通造成的能量損失;③輻射熱透過玻璃造成的能量損失。

門窗節能指標需對上述三種能量損失因素進行控制,才能達到滿意的節能效果。其中①和②方面與門窗框材有直接關係,窗框材導熱性直接決定了佔門窗面積15%~45%框材的部分熱量損失,從而影響整門窗的整體熱工效能。因此,門窗框材的熱導率對整個窗的傳熱影響很大[3]。

窗戶的氣密性是指空氣通過窗戶(關閉狀態)的效能,是表徵窗戶節能的重要指標之一,由於窗戶的窗框與窗扇和窗扇之間以及扇框與鑲嵌材料之間都存在縫隙,如不加以密封,空氣就會因自由通過這些縫隙而造成能量損失,提高窗戶的氣密性可以減少對該換熱所產生的能耗,是節能的重要方法,在設計時的指標的確定可根據衛生換氣量1.5次/h來考慮[4]。

目前,外窗的氣密性普遍較差,應從製作、安裝和加設密封材料等方面來改進,減少空氣滲透可採取提高窗用型材的規格尺寸準確度、尺寸穩定性和組裝的精確度,以增加開啟縫隙部位的搭接量,減少開啟縫寬度來達到目的。對於窗框與窗扇以及扇框與鑲嵌材料之間的間隙處理,密封料由於和玻璃、窗框等材料之間處於粘合狀態,封閉效果要優於密封件,但框扇材料和玻璃等於濕溫變作用下所發生的變形影響可能會導致密封失效,而密封件雖然適應變形的能力較強,且使用方便,但密封作用卻並不完全可靠[5]。因此,不能簡單的只以密封材料嵌注於縫隙或只使用密封條,而應該採用各種材料和密封方法的相互配合,提高氣密性。

由於外窗比牆體的傳熱系數大得多,窗戶大小與空調負荷關係甚大,同時考慮到採光性和經濟性,故必須控制窗牆面積比[6]。一般,夏熱冬冷夏季太陽輻射強度大、時間長,因此東西向的窗牆比應更小或不開窗,向南的窗應加強防太陽輻射,向北的窗應提高保溫效能,這樣可取得較好的綜合節能效益。在無空調的建築物中,各朝向可取的窗的面積比為北向0.25,東西向0.3,南向0.35;在有空調的建築中,單框單玻璃的窗牆比不宜超過0.3,雙玻璃的窗牆比不宜超過0.4,同時,應科學地安排窗的相對位置及開啟方式,阻止穿堂風通過。

玻璃是非金屬材料,雖然它的傳熱系數a僅為0.8~1.0w/(m2·k),但由於窗玻璃厚度很薄,一般為3--6mm,所以熱阻非常小。玻璃面積佔窗戶面積的70%-90%,因此,提高窗玻璃熱工質量是改善窗戶保溫效能的重要途徑之一。①增加玻璃層數。

窗戶玻璃由單層變雙層(或中空玻璃)或三層(或兩玻加膜),其保溫效能會明顯提高[7]。②玻璃鍍膜。在玻璃表面鍍上一層熱反射膜(陽光控制膜),就可使得玻璃對太陽光中的可見光部分保持較高的透射率,對太陽光中的紅外線有較高的反射率。

這樣,在白天保持室內有足夠的亮度,又不至於使透過玻璃的熱輻射過多;另外,它對陽光中的紫外線有很高的吸收率,從而減少紫外線對室內人員和物品的損害。如果在玻璃表面鍍上一層低輻射膜(隔熱膜),就可對遠紅外線輻射有較高的反射率,既減少室內熱量散失,保持室內溫度,又保持良好透光性能。

所謂「溫度阻尼區」就是在室內與室外之間設一中間層,這一中間層可阻止室外冷風的直接滲透,減少外牆、外窗的熱耗損。在住宅中,用密封陽台將北陽台的外門、窗全部封閉起來,外門設防風門斗防止冷風倒灌,樓梯間設計成封閉式,對屋頂上的人孔進行封閉處理等措施,均能收到良好的節能效果。

在窗框和牆之間、窗框和窗扇之間、窗扇和玻璃之間設定足夠的密封條,阻擋冷風滲透[8]。門窗的框料應選用導熱係數小的材料,如木塑、塑鋼、鋼木等。採用雙層窗和單框雙玻璃形式,利用兩層玻璃之間的空氣層熱阻較大的原理來提高保溫效能[9]。

另外, 門窗玻璃可選用低輻射中空玻璃或鍍膜玻璃,降低輻射率,阻止室內外太陽輻射,具有較好的節能效果;

玻璃主要用作採光和裝飾用。隨著現代科學技術的發展和建築對玻璃使用功能要求的提高,建築用玻璃已不僅僅滿足於採光和裝飾作用,而是向多品種、多功能的方向發展,兼備光學裝飾性與功能性的新品種玻璃不斷問世,可達到光控、溫控、節能、降噪、隔聲、減重以及美化環境等多種目的,為現代建築設計提供了更大的選擇性,使其成為建築工程中重要的裝飾材料而得以廣泛應用。

門窗節能幕牆的技術措施

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門窗節能的幾項技術措施

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