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摘要：在建筑物围护结构中，与其他部分（即墙和屋顶）相比，窗户是薄壁的轻质构件，是建筑物最薄弱的部分。窗户不仅有与其他围护结构所共有的温差传热问题，还存在着通过窗户缝隙的空气渗透传热及通过玻璃的太阳辐射传热问题。要提高建筑外窗节能性，就要深入研究建筑外窗的保温、隔热、密封、遮阳等节能技术，完善节能措施，推广应用适宜本地区的节能窗。对于冬季的采暖区域，我们希望在确保冬季窗户良好的隔热性能的同时，具有更高的太阳能透射率并最大程度地利用太阳能。在夏天，希望防止太阳辐射进入房间以减少冷负荷。本文分别从住宅窗户的传热性能、气密性以及根据不同的领域从太阳在空间中的位置对辐射热的合理利用等几个方面进行了阐述，提出了外窗节能的措施和效果，并提出了改善外窗节能的合理建议。
关键词：住宅建筑；气密性；太阳辐射；合理利用
引言：
太阳能是一种新能源，也是一种清洁无污染的能源。就目前我国能源发展情况来看，太阳能是独立开采、独立使用、独立回收的清洁能源。在现在的发展环境下，在建筑设计相关设计人员和施工人员应充分利用太阳能，使用太阳能这种自然界中容易获取的清洁能源来改善室内热环境。结果表明，使用太阳能的节能效果十分优秀。本文分析了中国某些地区的几个地区的日照情况，通过逐层分析住宅建筑的日照时间，得出建筑的日照时间，然后进行建筑日照时间的分析。探索如何将太阳能合理地用于建筑物外窗的节能设计中。
一、窗户对保存热量的影响
（1）普通窗玻璃的厚度仅为三到五毫米，因此单层平板玻璃几乎没有保存热量的功能。空气的热导率系数（0.04w / m·K）比玻璃的热导率系数（0.8W / m·K）要低得多，因此通常使用空气夹层的方法改善玻璃的隔热性能。中空玻璃的常见厚度为六毫米，九毫米，十二毫米等。封闭空气夹层的厚度和传热阻大小之间存在直接关系。一般来说，气体夹层越大，传热阻越大，中空玻璃的传热系数越小。但是当你将窗户主体层的厚度增加到一定程度时，玻璃之间的气体温度差将减少气体层增厚对传热阻力的影响。当空气夹层的厚度小于九毫米时，热阻与空气夹层的厚度成正比，当空气夹层的厚度大于十五毫米时，热阻缓慢增加，这使得增加中空玻璃的中间层厚度的方法受到限制。如果希望进一步提高窗户的隔热性能，我们可以增加空气层的数量。例如，使用三个玻璃结构或膜结构。膜结构用于扩大中空玻璃内部的空气层数，增加空气层数可以增加热阻并降低传热系数。
（2）窗框对保热性能的影响：当窗框为非阻挡式热桥时，室外温度越低，特别是当玻璃的传热系数也很低时，窗框的表面温度会升高，温差越明显，散热量就越大。如果我们仍然使用没有隔热措施的窗框，则玻璃和窗框之间会形成明显的冷桥，大多数热量将通过高传热系数的窗框散发到外部，整个窗户的整体传热系数大大降低。当窗框比例为百分之二十五时，整个窗户的综合传热系数K可以达到3.0 w /（M 2·K），通过窗框散失的热量也将占整个窗户散热的百分之五十，大约一半。因此，窗框的传热系数应尽可能接近玻璃的传热系数，这样才能达到更好的节能效果。
二、改善居室气密性
（1）增加门窗气密性
在我国的大部分地区，窗户的气密性非常差，尤其是钢制窗户，在室外温度较低的情况下，以及风压和热压的共同作用下，增加了室内采暖能耗。所以想要达到节能的目的，首先要增加窗户的气密性。增加居室气密性的方法除了提高门窗生产的质量外，还可以增加密封条。上述都是改善门窗气密性的各种手段。在增加门窗气密性的方法中，密封条的作用巨大。在具体使用时，密封条应该具有弹性并紧密嵌入门窗之中。密封条应该选用致密、耐用以及使用方便，而间隙宽度和使用部位也应该相互匹配。在具体的施工过程中，施工人员应该根据门窗的具体情况，分别采用不同的密度的密封件，例如可以采用橡胶条，塑料条或橡胶塑料组合。
（2）注意通风
虽然需要注意门窗气密性，但是当密封太紧时，整个房间的卫生环境（换气）则很有可能发生热冲突，因此还需要解决正常的通风和空气交换问题，在这里就可以使用微型通风机。
三、使用直接受益窗口进行节能以及它的基本工作原理
使用直接受益窗口是被动太阳能加热中最简单的方法，最常用的直接受益窗口具有结构简单，外形美观，成本低廉等很多方面的优势。在冬季，阳光通过大面积的朝南玻璃窗直接照射到房间地面，这时墙壁和家具吸收了大部分热量，从而提高了温度并减少了资源耗费。使用直接受益窗口可以将阳光反射到房间的其他表面，然后再次进行阳光的吸收和反射。
四、被动太阳能的合理利用
（1）我国住宅分析
目前，我国常见的多层住宅主要是砖混结构房屋，其中多层砖混结构的成本低。太阳能房需要在房间内放置足够的重物材料，蓄热性能好。砖、混凝土、土坯等重材料均可满足要求。窗户隔热性能随着玻璃层的增加而增加，但是进入房间的太阳辐射随着每次添加一层玻璃将减少百分之二十。根据气候条件以及是否有夜间保温，玻璃层的数量有不同的优化值。两层玻璃是目前使用最广泛的玻璃，有一种单框双层玻璃窗具有良好的保温、透光和隔音效果，便于运输并适合用于带直接窗户的太阳能房屋。
（2）直接受益窗户替代普通日光窗户的可行性分析
将“南方日光”窗口转换为直接收益窗口时应注意三点：第一、改善楼层数和窗户隔热；第二、注意夏季遮光。这里以西安地区的各种太阳能房为例，例如，在最常见的一种卧室内，宽为三点三米，长为四点二米的卧室的直接受益窗口的面积应该扩展到宽为一点五米，长为二点一米。具体实现中，可以通过加强外壳的隔热性能来提高节能效果。经估算，采光面积增加了百分之四十，同时加强了墙体保温之后，节能率约为百分之五十，节能效果十分显著[4]。
（3）遮光技术。对于中国的冬季采暖地区，我们希望在冬季确保窗户具有良好的隔热性能，但也希望有更高的太阳能传输率，最大程度地利用太阳能，减少热负荷；在夏天，我们希望将太阳辐射阻挡到房间中以减少制冷负荷。常用的窗户遮光措施主要包括内部遮光，外遮光等多种形式。在各种遮光方法中，窗口遮光最为方便。窗口遮光是最方便、最经济的遮光方法，可以通过在室内使用浅色窗帘来达到窗口遮光的效果。但是因为热量已经进入室内，因此遮光效果不是很突出。外窗采用遮阳技术，比原窗更直接，遮光效果更好，如使用吸热镀膜玻璃，有热反射、低辐射的效果。可以选择在不同的地区，使用不同种类的遮阳玻璃。外部遮光主要是需要根据太阳的位置（太阳高度角和太阳方位角）设计适应本地区的外遮阳形式[4]。
五、结论
外窗是建筑物冷热损失的薄弱环节，在整个建筑的能耗中占相当大的比例，并且还是影响居住舒适性的重要因素，因此在促进住宅建筑的节能时我们要注意这一点，不同领域应采用不同的节能窗技术。除了普通密封条的要求外，还需要开发和使用简单的密封条以及微型呼吸机。日光收集位置可以设计成适应该区域的外部遮光阳光形式，不同的外部窗户方向也应采用不同形式的外部遮光，它还可以结合建筑组件的特性来产生遮光效果。遮光形式的选择应基于区域的特征并同时综合对安装遮阳设施的位置进行考虑。
参考文献：
[1]马春景.现代住宅围护结构设计[J].东南大学，2015：22-25.
[2]方刚.门窗节能技术[J].工业建筑，2013，33（10）：90-91.
[3]姜怡，林伯龙，曾建龙.住宅节能[M].中国建筑工业出版社，2016.
[4]卢珊，范洪武，王小英.外遮阳技术在节能建筑中的应用[J].施工技术.中国建筑工业出版社，2016（15）.