民用建筑門窗節(jié)能技術分析
時間:2022-03-15 08:59:08
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摘要:基于節(jié)能降耗理念,在民用建筑工程建設中,需要針對外窗能耗大問題進行研究,采取合理的節(jié)能技術進行優(yōu)化,在保證其基礎功能不受影響的同時,將能耗降到最低。在對建筑門窗節(jié)能技術進行研究時,需要了解其結構特點,從多個方面進行分析,爭取不斷提高節(jié)能效果,本文對此方面內(nèi)容進行了簡要分析。
關鍵詞:民用建筑;門窗;節(jié)能設計
對民用建筑外圍護結構進行分析,其中門窗將結構的熱工性能最差,在服務過程中會產(chǎn)生較大的損耗,對室內(nèi)熱環(huán)境影響較大。以降低建筑能耗為目的,需要從技術角度對門窗結構能耗特點進行分析,并選擇合適的方法對其設計方案進行優(yōu)化,最大程度上降低能耗,提高其服務綜合效率。
1民用建筑門窗結構能耗特點分析
門窗是建筑工程外圍護結構中能耗最大的部分,其熱量損失可以占到建筑總能耗的40%~50%,對室內(nèi)熱環(huán)境影響比較大。門窗結構能耗的產(chǎn)生,主要是通過門窗玻璃、窗格、窗框、縫隙、窗洞口熱橋等部位與太陽輻射以及周圍環(huán)境產(chǎn)生熱傳遞[1]??偨Y以往施工經(jīng)驗可得,門窗施工材料是影響其能耗結果的主要因素,材料傳熱系數(shù)越小則損耗越小,冬季可以保證室內(nèi)熱量的低損耗,同時也可以有效阻隔窗外冷空氣;夏季同樣可以有效阻隔室外高溫,保證室內(nèi)處于舒適的狀態(tài)。在采取措施降低建筑門窗能耗的同時,需要確保其基礎功能的正常發(fā)揮,使得室內(nèi)環(huán)境在不需要空調(diào)或者采暖技術的前提下,就可以保持在舒適的溫度,因此需要多方面分析,提高設計方案的合理性。
2民用建筑門窗節(jié)能優(yōu)化措施
2.1合理選擇門窗材料
2.1.1玻璃
面對不同類型外窗結構,需要保證玻璃散熱面積與窗戶總面積的之間比例的合理性。一般5mm厚普通凈片玻璃可見光投射比為84%,具有較高的透光與透視效果,尤其是近紅外線具有很高的透過率[2]。但是此種玻璃同時也會阻擋室內(nèi)地面、家具的反射光線,使得室內(nèi)熱量傳遞不出去,導致室內(nèi)溫度持續(xù)上升,在夏季尤其明顯。因此盡量不要選擇用此類玻璃,目前市場上玻璃多種多樣,在選擇時需要根據(jù)工程所在地氣候特點來確定。(1)著色玻璃??梢杂行战t外線,通過太陽光熱量來調(diào)節(jié)時能溫度,降低空調(diào)能耗。(2)中空玻璃。即將不同性能兩片及以上玻璃與框架粘結密封在一起,可以有效降低玻璃導熱系數(shù),提高其隔熱、保溫、隔音等性能,在冬季具有明顯的采暖效果,降低采暖能耗。(3)鍍膜玻璃。此種玻璃具有良好的透過率,可以實現(xiàn)室內(nèi)熱射線的反射。常用的有低輻射鍍膜玻璃與陽光控制鍍膜玻璃兩種,一種對遠紅外線具有較高的透過率,可以有效遮擋室內(nèi)熱射線;一種具有良好的隔熱性能,可以有效阻隔太陽輻射進入室內(nèi),并提高室內(nèi)光線的舒適度。
2.1.2門窗框
目前市場門窗框主要包括塑料框、鋼框、鋁合金框、木框以及玻璃框等多種類型,不同種類適應的環(huán)境不同,在選擇時需要結合實際需求來確定。門框材料不同,其導熱系數(shù)也存在一定的差異。木材導熱系數(shù)很低,但同時也具有易腐蝕、強度低、易變性等缺點,一般主要被用于臨時性彩鋼房建設中,民用建筑中應用較少[3]。鋁合金與鋼材框強度高,但是具有較高的導熱系數(shù),保溫隔熱性能差,就節(jié)能方面來說,并不具備更多優(yōu)勢。斷熱鋁合金在具有強度高的特點同時,還可以有效阻止熱傳遞,從節(jié)能角度分析,應用到民用建筑工程中,具有更大優(yōu)勢。
2.1.2提高門窗氣密性
氣密性即門窗閉合狀態(tài)時,組織空氣滲透能力,氣密性越高空氣滲透量越少,則能耗也就越低。因此,在對民用建筑門窗節(jié)能設計時,可以采取提高門窗氣密性的方法,來達到降低損耗的目的。就實際施工經(jīng)驗分析,建筑工程中門窗框與玻璃、墻體以及門窗扇等部位是空氣滲透的主要部位。對于門窗框與玻璃、門窗扇部位,可以選擇用性能良好的密封條進行密封,但是要保證其與門窗框型材斷面尺寸相匹配。而對于門窗框與墻體部位,可以選擇用硅膠、發(fā)泡膠以及巖棉等材料,對洞口進行密封處理。
2.1.3提高門窗保溫性
想要提高建筑門窗保溫性,可以選擇用聚苯乙烯板或者巖棉板,將其填充在門扇與門框間空腹部位,不但可以提高其隔熱性能,同時還可以提高門窗結構的防火防盜效果。另外,還可以適當?shù)脑黾咏ㄖT窗玻璃層數(shù),選擇用2層或者3層玻璃,通過玻璃之間的密閉空氣間層,來提高門窗結構的熱絕緣系數(shù),降低窗戶熱傳系數(shù)。
2.1.4窗口遮陽技術
可以采用窗口遮陽技術來降低室內(nèi)熱量損耗,可以利用綠化或者建筑構件來達到目的,條件允許的可以設置雨篷、外廊等。對于地處寒冷地區(qū)的民用建筑,應設置便于控制與維護的活動外這樣裝置,如外置活動百葉遮陽簾;地處冬暖地區(qū)的民用建筑,則應設置固定外遮陽設置,如固定遮陽板。
3結語
以降低民用建筑門窗能耗為目的,在進行方案設計前,需要結合建筑門窗結構特點進行分析,掌握其能耗要點,選擇從不同方面進行分析,結合以往施工經(jīng)驗,來選擇合適的施工材料與設計方法,爭取不斷提高門窗結構建設效果,在保證其基礎功能的前提下,降低運行能耗。
作者:鐵宏 單位:無錫輕大建筑設計研究院有限公司常熟分公司
參考文獻:
[1]張雷朋.淺談民用建筑門窗節(jié)能技術途徑[J].能源與環(huán)境,2011,02:44+55.
[2]康江.試論民用建筑的門窗節(jié)能技術途徑[J].門窗,2013,02:111-112.
[3]金澤.西安地區(qū)城鎮(zhèn)住宅建筑外窗的節(jié)能設計研究[D].西安建筑科技大學,2007.