建筑外窗降低建筑节能性能探讨

发表时间:2020/9/8   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:刘美秀
[导读] 摘要:随着全球经济的不断飞速发展,国内居民生活水平不断提高,人们逐渐开始关注对于居住环境的不断改善。
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        摘要:随着全球经济的不断飞速发展,国内居民生活水平不断提高,人们逐渐开始关注对于居住环境的不断改善。本文从建筑外窗入手,对建筑外窗降低建筑节能性展开深入讨论,充分分析建筑外窗与建筑能耗的关系,以及外窗对于建筑能耗的影响因素,希望对读者有所帮助。
        关键词:建筑外窗;建筑节能性
        近些年来,国内经济持续稳定发展,逐步向可持续发展道路迈进,在众多影响因素之中,节约能源的有效利用成为最为重要的关键因素,同样是建筑行业能否走向可持续发展的基础,建筑节能是建筑行业技术革新最为重要的标志。建筑行业对于能源的消耗量非常大,主要体现在建筑使用期间能源的消耗,在整个能源消耗上占很大比重,对于建筑节能问题的关注已成为节能工作的重点。
        1建筑外窗对建筑节能性能的影响
        建筑外窗是整个建筑外部围护项目中节能的关键步骤,同样也是建筑物中保暖最为脆弱的位置,其节能问题对整个建筑室内环境有很大影响[1]。正因为如此,提升门窗的保暖性能,减低能耗指数,对室内环境的该站起到重要作用。所以,在建筑建设项目设计过程中,对于建筑外窗需要重点关注。
        1.1在冬季、夏季两种完全不同的季节,建筑物如果想在室内保持恒温,必须借助空调、暖气等设施,必定要消耗相应能源才可以到达理想状态下的舒适程度。建筑外窗对于室外热量的传递会有所消耗,其中就包括外窗玻璃以及窗框在传热过程中的消耗,这种状态在不同季节、不同区域都会存在,由于材质的不同,因此对于能量消耗的程度也有所区别,对室内环境的影响也不尽相同。
        1.2外窗的材质同其物理性能有着很大关系,并且关乎其节能性能的高低。玻璃和窗框材料是对节能性能起到关键作用的两个部分,常规材料已经无法达到目前市场对于节能材质的标准,必须做到与时俱进。在外窗的整个材质中,玻璃占据着相当大的比重,玻璃的材质非常关键,不同玻璃会在不同程度上对于外窗的性能产生影响。对于普通玻璃来说,太阳辐射能够直接穿透,只有少量部分会被反射和吸收。吸收辐射会令玻璃温度进一步上升,从而使玻璃产生二次散热,普通材料玻璃对于夏季的室内温度相对不利。
        窗框的传热是由于室内外温差造成的,窗框对于室内保温性能同样起着不可忽视的作用,除了与自身材料的传热性能有关以外,还与窗框的腔体构造以及腔体数量息息相关。不同材质对于传热性能系数也不一样,铝合金等金属制品窗框保温性能极差,而木质窗框表现最为优异。目前市面上金属材质的窗框都不是实体结构,而是具有一定空腔的型材,相较金属材质的传热性,空腔型材的传热性能微乎其微,从而有效阻碍室内外间的热传递,使室内室外间的空气对流得到明显放缓,进而可以更好的提升保温性能。
        2建筑外窗对节能性能的影响因素
        2.1建筑外窗的朝向对于室内紫外线的吸收起着关键作用,外窗朝向南方冬季有利于获取太阳辐射,获得更多热量,而夏季室内光照面积较小,有效避免酷热。正因为如此,从节约能源的方面来说,朝南的建筑外窗无疑是最具优越性的选择[2]。

但是在整个建筑中,无论是大进深的住宅,还是较为常见的一梯多户的高层住宅,不可能做到所有房间的建筑外窗都是朝南设计,此种情况必须采用错位设计,分时段采光的办法加以弥补。
        在具体建设施工过程中,对于整个住宅的设计布局,需要依据当地区域的气候特征以及夏季风向进行综合考虑,再结合光照和通风的具体要求展开设计,从而确保整个建筑具有很好的通风性能,并且可以有效降低在酷热的夏季阳光直射的影响,而且在冬季又会有足够的阳光进入室内。
        2.2在建筑外窗对建筑节能性能的影响中又一个重要因素就是外窗与墙体面积的占比。外窗与墙体面积占比是建筑节能设计标准中一个非常关键的指标。外窗同墙体面积占比对于冬季取暖以及空调能耗的影响主要体现在以下几个方面,首先外窗面积过大会使整个建筑的取暖和空调能源消耗数量有所上升,因此对于外窗面积的有效控制能够降低建筑取暖和空调的能源消耗。其次,外窗与墙体面积占比对于空调制冷能源的消耗明显高过供暖的能源消耗。夏季期间,在没有设计遮阳措施的状态下,外窗面积过大会导致因阳光直射影响空调制冷引起能源消耗的大幅度提升。
        正因为如此,在不同区域内,建筑方案设计必须结合外窗与墙体面积占比,以及能源消耗、通风性能,采光程度等多方面因素进行综合考虑,确保设计方案具备最佳节能性能。
        2.3建筑外窗的开启方式同样会对节能性能产生影响,具体表现在以下几个方面。首先,建筑外窗的开启方式同其密闭性能有关,从而影响到室内的保温效果[3]。其次,外窗的开启方式会关系到整个窗户的开启面积,开启方式的不同还会对导风效果产生影响,从而影响室内空气的流通效果。
        目前市面上较为常见的几种开启方式的窗户中,固定窗的密闭性能较好,推拉窗的密闭性能最差。在城市建筑中,尤其是高层住宅建筑,推拉窗的应用较为普遍。主要由于推拉窗安全性高,但是通风性能较差。平开窗开启面积较大,有利于通风,并且密闭性极高,但由于平开窗对于风向的遮挡,进而影响了室内的空气流通效果。
        2.4建筑外窗的密闭性以及遮阳性能也会对建筑节能性产生影响。外窗的密闭性能高低对于建筑物的保温性能产生重要影响,可以有效降低冬季对于取暖能源消耗的需求量。提升建筑外窗的密闭性可以有效减低能耗,在外窗施工安装期间必须对其展开严格监督,施工结束要进行有效验收,确保外窗的密闭性符合建筑标准。
        外窗的遮阳系数主要取决于玻璃的遮阳系数,玻璃的材质其主要作用,在建筑建设方案设计期间,必须根据所在区域的气候特征充分加以考虑,选择当地最为适宜的玻璃材质。
        结语
        综上所述,建筑外窗对于建筑节能性有着多方面的影响,必须对各个环节充分加以把握才能够更加有效的对建筑节能起到积极作用,在实践运用过程中,各个因素需要均衡考虑,只有协调好各因素之间的关系,才能够达到最佳效果。
        参考文献:
        [1]付祥钊.夏热冬冷地区建筑节能技术[M].北京:中国建筑工业出版社, 2002:1, 124.
        [2]涂逢祥.节能窗技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2003:108-121.
        [3]柳孝图.建筑物理[M].第2版.北京:中国建筑工业出版社, 2000.
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