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摘要:隨著我國經濟的快速發(fā)展，環(huán)境污染與破壞問題日益嚴重，影響與日俱增，因此我國制定了可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標，讓環(huán)保與節(jié)能越來越多地出現(xiàn)在人們的視線中。為積極響應全球“節(jié)能減排”號召，我國制定了符合中國基本國情的節(jié)能減排目標。本文主要從建筑外窗的節(jié)能設計與制作方面做了簡單分析，希望對大家有所幫助。

關鍵詞:建筑耗能;建筑外窗節(jié)能性能

建筑外窗是建筑圍護結構的組成部分，同時也是外維護結構中保溫性能最薄弱的環(huán)節(jié)，據有關資料顯示，當前我國的社會總能耗中建筑能耗就占了三成，而在建筑能耗中，建筑外窗能耗又占了近一半。換句話說，建筑外窗能耗占了社會總能耗的近1/7，因而建筑外窗節(jié)能性能是被動房達到節(jié)能指標的關鍵。為此，河北省自2015年5月1日起，省行政區(qū)域內申報施工圖設計審查的新建（含改建、擴建）居住建筑均執(zhí)行65%節(jié)能標準，2017年5月1日執(zhí)行75%節(jié)能標準。這標志著河北省節(jié)能減排工作又向前邁進了一大步。因此，建筑外窗的節(jié)能性能在工程應用中顯得尤為重要。

一、建筑外窗熱量損耗因素分析

眾所周知，能量的消耗主要是通過介質的傳遞來實現(xiàn)，而建筑外窗屬于其中的介質。節(jié)能建筑外窗的常見節(jié)能參數(shù)主要就是傳熱系數(shù)（K值）、窗墻比和氣密性等。要想降低能耗，其實關鍵的就是改變節(jié)能參數(shù)。

二、降低建筑外窗熱量損耗的途徑

（一）降低建筑外窗的傳熱系數(shù)（K值）。從材料的熱傳導性能來說，金屬材料比玻璃的導熱系數(shù)高，塑料的、木材的導熱系數(shù)又比玻璃底，常有的建筑外窗相關材料的導熱系數(shù)見表1。影響建筑外窗傳熱系數(shù)的因素主要是材料的傳熱系數(shù)和玻璃的傳熱系數(shù)，因此要想降低建筑外窗的傳熱系數(shù)關鍵是要降低建筑外窗型材的傳熱系數(shù)和玻璃傳熱系數(shù)。1.型材的選用。目前市場上占據主導地位的建筑外窗主要是斷橋鋁合金建筑外窗和塑鋼建筑外窗。斷橋鋁建筑外窗是在傳統(tǒng)的鋁合金建筑外窗和塑料建筑外窗的基礎上利用結構原理制作出來的一種新型建筑外窗。（1）斷橋鋁復合材料制作的主要工藝是利用高隔熱材料（尼龍隔熱條，隔熱性高于鋁型材1250倍），將室內外兩層鋁合金既隔開又緊密地連接成一個整體，構成一種新的隔熱型的鋁型材。針對斷橋鋁合金窗型材，降低斷橋鋁合金窗型材的傳熱系數(shù)最有效的途徑。首先是在滿足型材強度規(guī)范的前提下加高隔熱條的高度并降低熱量傳導，其次是在斷橋內填充保溫材料用來降低空氣對流的影響。斷橋鋁合金型材的傳熱系數(shù)主要與隔熱條間隙寬度大小有關，按照《建筑門窗玻璃幕墻熱工計算規(guī)程》JGJ151-2008給出的隔熱條寬度與斷橋鋁合金型材的傳熱系數(shù)的關系如圖1所示。此外，“65系列”的斷橋鋁型材可實現(xiàn)建筑外窗的三道密封結構，合理分離水汽腔，有效實現(xiàn)氣水等壓平衡，大幅度增加建筑外窗的水密性和氣密性。（2）塑鋼型材針對于塑鋼型材，主要就是增加塑鋼型材的腔室以降低空氣對流的影響進而達到降低型材傳熱系數(shù)的目的。塑鋼型材保溫性能見表2。（3）木型材或鋁木復合型材與窗框厚度尺寸及木材濕度有關，按照《JGJ-T151-2008建筑門窗玻璃幕墻加工計算規(guī)程》中給出的木窗框與窗框的關系圖如圖2所示。2.玻璃的選用。（1）中空玻璃，中空玻璃是由兩片或多片玻璃組成，玻璃間用內部灌有干燥劑的空心鋁管隔離，同時將中空部分充入干燥空氣或惰性氣體，并用丁基膠、聚硫膠或結構膠進行密封處理，形成干燥空間的玻璃，其傳熱系數(shù)優(yōu)于單層玻璃的傳熱系數(shù)。（2）低輻射鍍膜玻璃，低輻射鍍膜玻璃又稱Low-E玻璃，該玻璃有較好對光學的控制性能，對波長以0.3～2.5mm的太陽光有良好的反射和吸收能力，能夠明顯減少太陽光的輻射能的傳遞，低輻射鍍膜玻璃也可以做成中空玻璃，對節(jié)能有更好的效果。（3）真空玻璃，真空玻璃是將兩塊平板玻璃的四周密封，將其中間間隙抽成真空后密封排氣孔，兩片玻璃之間的間隙通常為0.1～0.2mm，真空玻璃的兩片一般至少有一片是低輻射玻璃，這樣將通過真空玻璃的傳導、對流和輻射方式散失的熱量降到最低。以上三種玻璃都具有很好的隔熱保溫性能，因此能有效地達到節(jié)能目的。3.窗型的設計。如建筑節(jié)能設計標準、被動房塑料窗的配置圖3所示。就建筑外窗產品而言，節(jié)能建筑外窗的窗型主要是平開窗和固定窗兩種，推拉窗因窗扇四周密封性能較差，不能很好地降低熱傳遞，所以推拉窗不是真正意義上的節(jié)能建筑外窗，平開窗和固定窗四周均有很好的密封，能有效地降低能量的消耗，因此平開窗和固定窗都屬于節(jié)能建筑外窗的范圍就節(jié)能效果而言，單從窗型上來說，固定窗的保溫效果要優(yōu)于平開窗，因為平開窗雖然開啟部位密封效果很好，但畢竟是開啟部位，主要是利用密封膠條實現(xiàn)封閉效果，但與固定窗還是存在一定的差距。因此，固定窗的密封效果優(yōu)于平開窗，能量消耗也同樣優(yōu)于平開窗。所以，在窗型設計方面，在滿足通風和消防規(guī)范的前提下，應盡量減少開啟部位的設計，進而達到建筑外窗節(jié)能目標。4.建筑外窗的制作。在建筑外窗制作過程中，要嚴格控制建筑外窗制作工藝和質量要求，嚴格把控建筑外窗的加工精度，保證建筑外窗各部位的配合間隙，同時對密封膠條的選用也要嚴格控制，建議使用三元乙丙材質密封膠條，三元乙丙材質的密封膠條使用壽命長、生產能耗低、伸縮強度大、密封性能好，這也是建筑外窗節(jié)能的保證。重點推薦：90鋁包木內開系列門窗，開啟方式：固定/平開（對平開）/平開上懸（對平開上懸）/懸開（上懸、下懸）/推拉；玻璃配置：雙層玻璃5+15A+5，三層玻璃5+9A+5+9A+5;5+12A+5+12A+5；密封配置：EPDM\軟硬共擠復合型膠條、斯勞格密封膠條；鋁材配置：窗系列鋁材壁厚≥1.4mm，門系列鋁材壁厚≥2.0mm；紗窗配置（備選項）：一是外掛式紗窗，二是金剛網一體紗窗；產品性能：抗風壓性能-8級，空氣隔聲性能-4級，保溫性能-8級；特點：具有純木窗特點，外觀更加豪華大氣，外鋁顏色多樣，可與建筑物融為一體，鋁材耐腐性能優(yōu)良，可延長產品壽命，市場認可度高，清潔方便，容易保養(yǎng)。圖5圖65.對外窗透明部分的基本性能要求玻璃的透明部分性能是較為復雜的，需同時滿足如下要求：玻璃的傳熱系數(shù)應滿足K≤0.8W/(m2•K)；玻璃的太陽能總透射比G≥0.35；玻璃的選擇性系數(shù)S，愈大愈好；并滿足S=TL/g≥1.25的要求；其中TL是可見光透射比。

三、結語

在當下的建筑外窗市場下，各種各樣的建筑外窗琳瑯滿目，為更好地更有效地達成節(jié)能減排、保護環(huán)境的目標，降低建筑耗能是關鍵，而大力發(fā)展節(jié)能建筑外窗就是最有效的途徑。

參考文獻：

[1]鄒明妍.《門窗節(jié)能的重要性》.  

[2]張銳.《淺談建筑門節(jié)能窗》.

[3]王戊已.《淺談建筑節(jié)能門窗的設計與應用》.

[4]被動房之家.《如何選擇被動房門窗》.

[5]中國玻璃網.《被動房對外門窗的七大要求》.

作者:陳曉妹 單位:唐山市熱力總公司