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浅谈建筑节能之门窗节能乔永奎

发表时间：2020/7/27 来源：《基层建设》2020年第9期作者：乔永奎

[导读] 摘要：节能减排是全球关注的问题，作为节能减排的重要内容，建筑节能也倍受关注。

        身份证号码：64222119861206xxxx，宁夏海原 755200
        摘要：节能减排是全球关注的问题，作为节能减排的重要内容，建筑节能也倍受关注。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。本论文分析了影响门窗热量损耗因素、提出了门窗节能主要途径。
        关键字：门窗；节能建筑；节能
        节能减排是全球关注的问题，作为节能减排的重要内容，建筑节能也倍受关注。当前，由于我国处于工业化和城镇化快速发展时期，伴随着建筑总量的不断攀升，能源消耗急剧上升。从政策层面分析，有关建筑节能的很多政策还没有形成。从习惯思维角度看，国人对于使用节能门窗的意识不强。对于门窗行业，研究、推广、利用先进技术和产品的积极性不强，针对门窗的相关措施还没有形成一整套完整的体系，更没有把节能减排落到实处。在建筑节能中，门窗的作用不可小觑，评价一栋建筑是否节能，要看在建筑的全寿命周期内是否最大限度地节约了资源，包括节能、节地、节水、节材，是否保护了环境和减少了污染，是否为人们提供了健康、高效的使用空间，是否是自然和谐共生的建筑。
        1 门窗耗能居高不下
        随着我国建筑节能新标准出台，门窗节能产品倍受市场青睐。目前，天津、安徽等地也相继出台地方建筑节能标准，积极加快推进建筑节能步伐。当前，我国正处于建设高峰期，每年建成房屋面积近20亿平方米，但97%以上是高耗能建筑。预计到2020年，全国高耗能建筑面积将达700亿平方米。
        目前，在我国400多亿平方米既有建筑中，90%以上属于高能耗建筑。而在高能耗建筑中，门窗能耗则占近一半。业内人士表示，建筑节能的关键是门窗节能技术提高。因此，新型节能型门窗是市场未来发展的必然趋势。
        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。
        2 影响门窗热量损耗因素分析
        影响门窗热量损耗大小的因素很多，主要有以下几方面：
        2.1 门窗的传热系数
        门窗的传热系数是指在单位时间内通过单位面积的传热量。传热系数越大，则在冬季通过门窗的热量损失就越大。门窗的传热系数又与门窗的材料、类型有关。
        2.2 门窗的气密性
        门窗的气密性是指在门窗关闭状态下，阻止空气渗透的能力。门窗气密性等级的高低，对热量的损失影响极大，室外风力变化会对室温产生不利的影响，气密性等级越高，则热量损失就越少，对室温的影响也越小。
        2.3 窗墙比系数与朝向
        窗墙比例是指外窗的面积与外墙面积之比。通常门窗的传热热阻比墙体的传热热阻要小得多，因此，建筑的冷、热耗量随窗墙面积比的增加而增加。作为建筑节能的一项措施，要求在满足采光通风的条件下确定适宜的窗墙比。一般而言，不同朝向的太阳辐射强度和日照率不同，窗户所获得的太阳辐射热也不相同。
        3 门窗节能主要途径
        主要是保温隔热。其措施包括：选择节能窗型、提高门窗的保温性能、提高门窗的气密性、确定合适的窗墙比和朝向。
        3.1 选择节能窗型
        窗型是影响节能性能的第一要素。推拉窗的节能效果差，而平开窗和固定窗的节能效果优越。

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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。众周知，木材是遇火即燃的物质。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
        一般来说，窗户的传热系数大于同朝向、同面积的外墙传热系数，因此，能量的损失随着窗墙比例的增加而增加。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。
        4 结束语：
        据了解，通过多方面的努力，加之国家建筑节能政策影响，节能环保型门窗的使用比例正在逐步提高。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、铝塑复合节能门窗等一大批新型环保节能产品不断涌现、新品迭出。据不完全统计，目前各地建筑节能型门窗的市场占有率提高较快，已占到整个门窗市场的50%。因此，大力发展节能门窗幕墙，其经济效益和社会效益都极为可观。
        参考文献：
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        [3]丁志华，李恭宪;建筑门窗的现状及其发展述评[J];化学建材;2000年04期
        [4]李江岩边缘李之毅论建筑门窗、幕墙节能技术[J].中国建筑金属结构，2007(7):9-13.