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| | 我國(guó)南北氣候溫差較大,無論是北方冬季寒冷地區(qū)還是長(zhǎng)江中下游夏熱冬冷地區(qū),建筑采暖和空調(diào)的能耗約占社會(huì)總能耗的1/4略強(qiáng),建筑外窗是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中很重要的一個(gè)組成部分,也是建筑節(jié)能的最薄弱環(huán)節(jié),住宅及辦公建筑的采暖和空調(diào)的能耗中有40%的熱量被外窗損失掉。 |
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【中國(guó)門窗＆配套材料網(wǎng)】我國(guó)南北氣候溫差較大,無論是北方冬季寒冷地區(qū)還是長(zhǎng)江中下游夏熱冬冷地區(qū),建筑采暖和空調(diào)的能耗約占社會(huì)總能耗的1/4略強(qiáng),建筑外窗是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中很重要的一個(gè)組成部分,也是建筑節(jié)能的最薄弱環(huán)節(jié),住宅及辦公建筑的采暖和空調(diào)的能耗中有40%的熱量被外窗損失掉。從外窗的使用和構(gòu)造功能上講,外窗的能耗主要是通過玻璃和窗框的熱傳遞,窗縫的空氣滲透,太陽光輻射得熱等幾個(gè)方面。要提高如夏熱冬冷地區(qū)建筑物的外窗保溫節(jié)能性,需要綜合考慮以下幾個(gè)方面,才能取得理想的節(jié)能效果。
1、設(shè)計(jì)時(shí)控制窗墻面積比
窗和墻的面積之比是設(shè)計(jì)首先考考慮的問題,而窗墻比則是窗戶洞口面積與房間立面單元面積,即建筑層高與開間定位線圍成的面積的比值。普通外窗的能耗大大高于外墻體。金屬單框低輻射中空窗的傳熱系數(shù)一般為2.7W/(m2?K)～3.4W/(m2?K),也是大于外墻導(dǎo)熱系數(shù)的。由此可見,控制外窗的開洞面積,能有效的控制建筑物內(nèi)部采暖和空調(diào)的能耗。若是單純從節(jié)省能耗來說,窗墻比的面積越小越好,其值如果太小,又會(huì)影響到正常的室內(nèi)采光和通風(fēng),對(duì)利用太陽能也是不利的。
2、外窗用玻璃的選擇
1)透明玻璃,以6mm厚度單層透明玻璃為例,其遮陽系數(shù)SC=0.99,傳熱系數(shù)k=5.58W/(m2?K),都是比較高的值,表明單層透明玻璃對(duì)陽光輻射的阻隔能力是很低的,而保溫性能也是較差的。
2)中空玻璃,常見的透明中空玻璃是由兩片或幾片玻璃,以有效的支撐框均勻的隔離開,周邊粘結(jié)密封,使玻璃層間形成干燥氣體空間。透明中空玻璃之間的空氣層一般為12mm厚度時(shí),其傳熱系數(shù)k值可以達(dá)到3W/(m2?K)以下,但遮陽系數(shù)SC值仍在0.87左右,對(duì)太陽直接輻射的傳入影響并不明顯,其保溫節(jié)能作用效果有限。
3)鍍膜玻璃是應(yīng)用在建筑物的外窗,可以有效的限制紅外線與可見光的進(jìn)入數(shù)量,減少紫外線的透射。主要有熱反射鍍膜玻璃,低輻射鍍膜玻璃即Low2E玻璃。將Low2E玻璃和中空玻璃相結(jié)合,形成Low2E中空玻璃。該種玻璃具有較高的阻熱,隔聲和防止結(jié)露的性能,密封性能也好,具備了更低的傳熱系數(shù)和更優(yōu)良的遮陽系數(shù),選擇范圍在0.2～0.7之間,比普通中空玻璃的保溫節(jié)能效果有大的提高。
3、窗框及窗扇材料的選擇
1)鋼,鋁材質(zhì)框,窗框及窗扇材料的導(dǎo)熱面積雖然不大,但其導(dǎo)熱系數(shù)卻是很大,其傳導(dǎo)熱的損失能占整個(gè)窗戶散熱量的70%左右。其中單層玻璃的鋁合金窗的傳熱系數(shù)k=6.2W/(m2?K)而單層玻璃的塑鋼窗傳熱系數(shù)k=4.5W/(m2?K),傳熱量減少了約25%。
2)斷熱鋁合金窗框,若是采用非金屬材料的高強(qiáng)度增強(qiáng)尼龍隔熱條,對(duì)鋁合金窗型材進(jìn)行有效的隔熱。普通中空玻璃的鋁合金窗的傳熱系數(shù)k=3.9W/(m2?K),采用斷熱鋁合金窗的傳熱系數(shù)k=3.4W/(m2?K)。如果斷熱鋁合金窗框與Low2E中空玻璃配合采用的話,可使鋁合金外窗的傳熱系數(shù)k=2.5W/(m2?K)甚至更低,也由于其結(jié)構(gòu)嚴(yán)密,裝飾性能良好應(yīng)該是很理想的外窗結(jié)構(gòu)形式。
3)PVC塑料鋼窗框,PVC塑料鋼型材窗框或者斷熱鋁合金型材窗框及扇的斷面形式不同,所形成的外窗傳熱系數(shù)差別也較大,常用的PVC塑料型材的傳熱系數(shù)k=1.9W/(m2?K),在選擇節(jié)能窗框及扇的型材時(shí)必須認(rèn)真選材。如果是選擇中空玻璃加塑料鋼窗框時(shí),其傳熱系數(shù)k=2.5W/(m2?K)～2.8W/(m2?K),甚至于更小,這是塑料鋼窗作為節(jié)能窗的首選窗型之一。
4、選擇適宜的外窗結(jié)構(gòu)形式
4.1平開窗的結(jié)構(gòu)性平開窗常見的有平內(nèi)開及平外開兩種結(jié)構(gòu)形式,窗框與窗扇之間的開啟連接是采取三級(jí)階梯狀密閉的,形成水密和氣密兩個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)形式。獨(dú)立的氣密系統(tǒng)可以有效的保證窗的密封不透氣,是多年來相對(duì)較好的保溫節(jié)能型窗。
4.2推拉窗的結(jié)構(gòu)性推拉窗的使用比較多是由于制作安裝相對(duì)簡(jiǎn)單,通風(fēng)效果好且使用方便,造價(jià)較低的原因。該窗型主要結(jié)構(gòu)是框包扇及扇包框兩種形式。最常見的是框包扇形式,即是將窗扇插入框內(nèi)槽中左右滑動(dòng),采取外,中,內(nèi)三級(jí)階梯式密封,提高外窗的氣密性。但隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng),滑動(dòng)輪及密封條上的毛刷很容易變形和磨損,導(dǎo)致窗框與窗扇之間的空隙不斷增大,保溫性能差及氣密性大大降低,增加能耗用量。另外,由于冷熱空氣的對(duì)流大小與窗扇周邊空隙大小成正比,如將推拉窗設(shè)計(jì)成單滑道形式,即其中的一扇玻璃鑲嵌在窗框及中梃上,形成一固定扇,另一扇在其內(nèi)側(cè)推拉活動(dòng),則可使框扇內(nèi)總縫隙長(zhǎng)度減短近一半,這樣既提高了外窗的氣密性能,又可以使高層建筑推拉窗的安全使用得到保證。
4.3固定窗的結(jié)構(gòu)性過去固定窗在北方的應(yīng)用比較多,現(xiàn)階段已經(jīng)很少采用。固定窗是把窗玻璃直接固定在窗的型材上,而窗的型材又固定在留置的洞口內(nèi),在正常情況下固定窗的密封性和保溫效果應(yīng)該是最好的,但不能通風(fēng)換氣。
5、外窗密封材料的采用選擇首先是玻璃與窗體材料,現(xiàn)在玻璃裝配是采取干法和濕法兩種鑲嵌形式,干法是在玻璃與窗框之間采用耐候性好的彈性密封條,效果還是可以的。而濕法是在玻璃與窗框之間采用高粘度聚氨酯雙面膠帶和硅膠粘結(jié),將玻璃固為一體,密封性好同時(shí)對(duì)窗的整體性和剛度有所加強(qiáng)。其次是窗扇與窗框,推拉窗基本都是采用毛條來封閉窗扇之間及扇與框之間的縫隙,而毛條本身的氣密性是極差的,是影響外窗節(jié)能效果的薄弱部位。平開窗是用橡膠條密封的,如三元乙丙材料。但這些材料也存在熱脹冷縮的問題,因此,研制更好的密封材料以滿足耐久性的氣密問題,是非常必要和迫切的。最后是窗框與墻體,玻璃與玻璃的問題。窗框與墻體之間要采用高效,保溫,隔聲好的彈性材料作填充料,一般是用發(fā)泡的聚氨酯等可膨脹材料,密封膠采用與基底相容并粘結(jié)性能良好的中性耐候密封膠。而玻璃與玻璃的采用,目前最多的是中空玻璃。現(xiàn)在中空玻璃周邊用間隔桓隔離開,框內(nèi)裝入干燥劑,并用密封膠密封,常用膠接或熔接方式進(jìn)行密封處理。
6、窗的制作及安裝質(zhì)量要求
1)制作外窗的型材和窗型結(jié)構(gòu)要在滿足抗風(fēng)壓,嚴(yán)密性及水氣密性需要的前提下,將保溫節(jié)能放在首位考慮。
2)外窗的制作及安裝質(zhì)量必須要滿足現(xiàn)行規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)要求,尤其是外窗的幾何尺寸,垂直度及外觀要求。
3)外窗的安裝位置應(yīng)是在墻中心偏外側(cè)較好,并做到框四周充填密封嚴(yán)密,窗框及四周洞口和墻面外保溫作為一個(gè)整體考慮。從現(xiàn)狀分析,特別要考慮解決好窗框周邊的滲水問題,這對(duì)整個(gè)節(jié)能保溫效果極其重要。
4)窗扇密封材料的選擇必須慎重,需要精心施工,安裝后要檢查窗扇搭接配合,不走扇和撓曲,處理適當(dāng)窗扇制作尺寸偏差超標(biāo)和四周間隙不恰當(dāng)問題,調(diào)整好同框內(nèi)接觸部位的間隙寬窄均勻問題。
綜上淺述,在人口大增能源日益緊缺的社會(huì),建筑采用保溫節(jié)能型外窗是極其需要的。外窗的玻璃和框的傳熱,窗戶的空氣滲透,太陽輻射取熱方面及窗墻比,玻璃的選擇,窗框材料的選擇,外窗形式及密封材料選擇同樣重要,窗戶的制作安裝質(zhì)量不容忽視,提高節(jié)能保溫效果是提高建筑水平的重要環(huán)節(jié)。【完】
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