节能门窗的措施.docx
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节能门窗的措施
建筑门窗的节能措施
目录
摘要：
1
一、引言1
二、窗在建筑节能中的特殊意义1
三、门窗的框材2
1.门窗框材的种类2
2.门窗的框材对门窗节能的影响4
四、门窗的结构4
1.提高窗户的气密性4
2.控制窗墙的面积比5
3.提高玻璃的质量5
4.设置“温度阻尼区”6
5．提高门窗自身的保温性6
五、门窗的玻璃6
1.节能玻璃类型6
（1）吸热玻璃7
（2）镀膜玻璃7
2 节能玻璃的选择8
六、建筑结构9
1．建筑外遮阳节能技术9
2．建筑朝向与主导风向10
3．严格控制体形系数10
4．提高建筑围护结构的隔热性能10
七、结束语10
八、参考文献：
11
摘要：
建筑节能门窗是一个相对概念，凡是保温性能好的门窗都是节能门窗。
众所周知，整体门窗尤其是窗,是由窗框、窗玻璃共同组成的，所以节能门窗就必须是节能窗框材料配以节能玻璃并使其具有良好的衔接，从而达到良好的保温气密性能。
仅仅以窗框材料或玻璃单一去衡量是否节能是不全面的，也是不可取的。
门窗是建筑绝热的薄弱环节，随着门窗面积的不断扩大建筑耗能也在日趋增加。
就一般建筑而言，门窗面积约占建筑外围护结构面积的30%，而门窗的能耗约占建筑外围护结构热损失的50%，所以应用节能门窗对实现建筑节能十分关键。
本文阐述了门窗节能的重要性,提出了门窗节能的一些措施。
关键词：
建筑节能、节能门窗、节能措施
一、引言
建筑节能是指节约采暖供热、空调制冷、采光照明以及调节室内空气、湿度、改变居室环境质量的能源消耗，还包括利用太阳能、地热（水）能源的综合技术工程。
建筑节能是全社会节约能源的重要组成部分。
在发展中国家，建筑能耗占社会总能耗的25％。
随着经济发展和人民生活质量、居住环境的提高，这个比例还会不断增长。
建筑门窗和建筑幕墙是建筑围护结构的组成部分，是建筑物热交换、热传导最活跃、最敏感的部位，是墙体失热损失的5到6倍，门窗和幕墙的节能占建筑节能的40％左右，具有权重很高的地位。
世纪之交，节能门窗将成为建筑门窗市场新的增长点[1]。
二、窗在建筑节能中的特殊意义
在建筑围护结构的门窗、墙体、屋面、地面四大围护部件中，门窗的绝热性能最差，是影响室内热环境质量和建筑节能的主要因素之一。
如表l所
表1典型围护部件的传热系数
部件名称
结构
传热系数EW／（m平方·K）]
外墙
实心砖370mm厚
1.57
屋顶
平板混凝土
1.26
外窗
单层玻璃
6.40
地面
土壤
0.30
门
钢门
6.40
木门
2.90
从表1可看出，就典型的围护部件而言，窗的传热系数为墙体的4倍、屋面的5倍、地面的20多倍，是耗能大构件，另一方面，窗通过太阳光透射人室而获得热能，也成为得热构件，据统计，在有采暖或空调的条件下，冬季单玻璃损失的热量占供热负荷的30％-50％，夏季因太阳辐射热透过单玻璃射入室内而消耗的冷量占空调负荷的20％～30％。
因此，减少由外窗引起的能耗，是改善室内热环境质量和提高建筑节能效率的重要环节[2]。
三、门窗的框材
1.门窗框材的种类
随着科技的发展，出现了多种框材材料。
有一种材料做框材的，也有两种材料结合做框材的，在两种以上的材料组成的复合框、梃中，总有一种材料是主要受力杆件，起门窗结构主导作用，为便于称谓上有所区别，将起主要结构作用的材料放在前面，如铝木复合、铝复合、塑铝复合等。
从框材的材质来分，目前框材主要有铝合金框材、塑料框、钢框材、木材、玻璃钢、复合材组成的框材等，见表2-1[3]。
表2-1门窗常用材料的热物理特性
序号
材料名称
密度（ρ）
（kg/m3）
热导率（λ）
W/（m·K）
蓄热系数（S）W/（m2·K）
比热容C
J/（kg·K）
1
铝
2700
203
230
920
2
建筑钢材
7850
58.2
126.1
480
3
铸铁
7250
50
112.2
480
4
玻璃
2560
0.76
10.69
840
5
花岗岩
2800
3.49
25.49
924
6
大理石
2800
2.91
23.27
924
窗用型材约占外窗洞口面积的15％。
30％，是建筑外窗中能量流失的另一个薄弱环节，因此，窗用型材的选用也是至关重要的。
断热铝材节能效果比较好，使用比较广，它不仅保留了铝型材的优点，同时也大大降低了铝型材传热系数。
断热铝材是在铝合金型材断面中使用热桥（冷桥）技术使型材分为内、外两部。
目前有两种工艺：
一种是注胶式断热技术（即浇注切桥技术），这种技术既可以生产对称型断热型材，也可以生产非对称型材。
由于利用浇注式处理流体填补成型空间原理，其成品精度非常高。
另一种是断热条嵌入技术，即采用由聚酞胺66和25％％玻璃纤维（PA666F25）合成断热条，与铝合金型材在外力挤压下嵌合组成断热铝型材。
这种型材不仅强度高（接近铝合金），而且它的机械性能好、隔热效果佳。
由于隔热条的加入使型材形成多种断面形式，有良好的强度。
另外隔热条中的玻璃纤维排列有序，能够长时间承受高拉应力和高剪切应力，隔热条的线形膨胀系数接近铝，有非常好的加工性能；同时内、外型材可以由不同颜色和表面处理方式的型材组成，增强了装饰效果；并且可抗多种酸、碱化学物质的腐蚀。
2.门窗的框材对门窗节能的影响
造成门窗能量损失的因素一般有三方面：
①门窗本身（包括玻璃与框）的传热造成的能量损失；②门窗缝隙使室内外空气流通造成的能量损失；③辐射热透过玻璃造成的能量损失。
门窗节能指标需对上述三种能量损失因素进行控制，才能达到满意的节能效果。
其中①和②方面与门窗框材有直接关系，窗框材导热性直接决定了占门窗面积15%~45%框材的部分热量损失，从而影响整门窗的整体热工性能。
因此，门窗框材的热导率对整个窗的传热影响很大[3]。
四、门窗的结构
1.提高窗户的气密性
窗户的气密性是指空气通过窗户（关闭状态）的性能，是表征窗户节能的重要指标之一，由于窗户的窗框与窗扇和窗扇之间以及扇框与镶嵌材料之间都存在缝隙，如不加以密封，空气就会因自由通过这些缝隙而造成能量损失，提高窗户的气密性可以减少对该换热所产生的能耗，是节能的重要方法，在设计时的指标的确定可根据卫生换气量1．5次／h来考虑[4]。
目前，外窗的气密性普遍较差，应从制作、安装和加设密封材料等方面来改进，减少空气渗透可采取提高窗用型材的规格尺寸准确度、尺寸稳定性和组装的精确度，以增加开启缝隙部位的搭接量，减少开启缝宽度来达到目的。
对于窗框与窗扇以及扇框与镶嵌材料之间的间隙处理，密封料由于和玻璃、窗框等材料之间处于粘合状态，封闭效果要优于密封件，但框扇材料和玻璃等于湿温变作用下所发生的变形影响可能会导致密封失效，而密封件虽然适应变形的能力较强，且使用方便，但密封作用却并不完全可靠[5]。
因此，不能简单的只以密封材料嵌注于缝隙或只使用密封条，而应该采用各种材料和密封方法的相互配合，提高气密性。
2.控制窗墙的面积比
由于外窗比墙体的传热系数大得多，窗户大小与空调负荷关系甚大，同时考虑到采光性和经济性，故必须控制窗墙面积比[6]。
一般，夏热冬冷夏季太阳辐射强度大、时间长，因此东西向的窗墙比应更小或不开窗，向南的窗应加强防太阳辐射，向北的窗应提高保温性能，这样可取得较好的综合节能效益。
在无空调的建筑物中，各朝向可取的窗的面积比为北向0．25，东西向0．3，南向0．35；在有空调的建筑中，单框单玻璃的窗墙比不宜超过0．3，双玻璃的窗墙比不宜超过0．4，同时，应科学地安排窗的相对位置及开启方式，阻止穿堂风通过。
3.提高玻璃的质量
玻璃是非金属材料，虽然它的传热系数A仅为0．8～1．0W／（m2·K），但由于窗玻璃厚度很薄，一般为3--6mm，所以热阻非常小。
玻璃面积占窗户面积的70％-90％，因此，提高窗玻璃热工质量是改善窗户保温性能的重要途径之一。
①增加玻璃层数。
窗户玻璃由单层变双层（或中空玻璃）或三层（或两玻加膜），其保温性能会明显提高[7]。
②玻璃镀膜。
在玻璃表面镀上一层热反射膜（阳光控制膜），就可使得玻璃对太阳光中的可见光部分保持较高的透射率，对太阳光中的红外线有较高的反射率。
这样，在白天保持室内有足够的亮度，又不至于使透过玻璃的热辐射过多；另外，它对阳光中的紫外线有很高的吸收率，从而减少紫外线对室内人员和物品的损害。
如果在玻璃表面镀上一层低辐射膜（隔热膜），就可对远红外线辐射有较高的反射率，既减少室内热量散失，保持室内温度，又保持良好透光性能。
4.设置“温度阻尼区”
所谓“温度阻尼区”就是在室内与室外之间设一中间层，这一中间层可阻止室外冷风的直接渗透，减少外墙、外窗的热耗损。
在住宅中，用密封阳台将北阳台的外门、窗全部封闭起来，外门设防风门斗防止冷风倒灌，楼梯间设计成封闭式，对屋顶上的人孔进行封闭处理等措施，均能收到良好的节能效果。
5．提高门窗自身的保温性
在窗框和墙之间、窗框和窗扇之间、窗扇和玻璃之间设置足够的密封条，阻挡冷风渗透[8]。
门窗的框料应选用导热系数小的材料，如木塑、塑钢、钢木等。
采用双层窗和单框双玻璃形式，利用两层玻璃之间的空气层热阻较大的原理来提高保温性能[9]。
另外，门窗玻璃可选用低辐射中空玻璃或镀膜玻璃，降低辐射率，阻止室内外太阳辐射，具有较好的节能效果；
五、门窗的玻璃
玻璃主要用作采光和装饰用。
随着现代科学技术的发展和建筑对玻璃使用功能要求的提高，建筑用玻璃已不仅仅满足于采光和装饰作用，而是向多品种、多功能的方向发展，兼备光学装饰性与功能性的新品种玻璃不断问世，可达到光控、温控、节能、降噪、隔声、减重以及美化环境等多种目的，为现代建筑设计提供了更大的选择性，使其成为建筑工程中重要的装饰材料而得以广泛应用。
1.节能玻璃类型
节能玻璃包括吸热玻璃、镀膜玻璃、中空玻璃和真空玻璃；节能镀膜玻璃为热反射玻璃和低辐射玻璃。
上述玻璃又可组成复合的中空玻璃，从某种程度上来讲，中空玻璃是最有效的节能玻璃[3]。
（1）吸热玻璃
能吸收大量红外线辐射能而又保持良好可见光透过率的平板玻璃称为吸热玻璃。
吸热玻璃的性能特点：
a吸收太阳的辐射热。
吸收玻璃的颜色和厚度不同，对太阳的辐射热吸收程度也不同。
可根据不同地区日照条件选择使用不同颜色的吸热玻璃。
如6mm蓝色吸热玻璃能挡住50%左右太阳能辐射。
b吸收太阳大部分的可见光。
如6mm厚的普通玻璃能透过太阳的可见光78%，同样厚度的古铜色镀膜玻璃仅能透过太阳可见光26%。
c吸收太阳的紫外线。
它除了能吸收红外线，还可以显著减少紫外线的透射对人体与物体的损害。
d具有一定的透明度，能清晰地观察室外景物。
e色泽经久不变[3]。
（2）镀膜玻璃
镀膜玻璃是在玻璃表面上镀以金、银、铝、珞、镍、铁等金属或金属氧化薄膜或非金属氧化物薄膜；或采用电浮法、等离子交换法，向玻璃表面层渗入金属离子以置换玻璃表面层原有的离子而形成。
具有突出的光、热效果，其品种主要有热反射玻璃（又称为阳光控制镀膜玻璃）和低辐射玻璃，我国目前均能生产。
表3-21新型建筑玻璃的主要品种和性能
品种
特性
吸热玻璃
吸热性好、装饰性佳、节能、光线柔和
热反射玻璃
反射红外线、透过可见光、单面透视、装饰性好
低辐射玻璃
透过太阳光和可见光，能阻止紫外线透过，热辐射率低
选择吸收玻璃
吸收或透过某一波长的光线，起到调制光线的作用
低（无）反射玻璃
反射率极低，透过玻璃观察特别淸晰
透紫外线玻璃
透过大量紫外线
防电磁波玻璃
能导电，屏蔽电磁波，具有抗静电性
光致变色玻璃
弱光时，无色透明；在强光或紫外线下变暗
电加热玻璃
加电压可控制升温
点致变色玻璃
加电时变暗或着色，切断电源后复用
中空玻璃
保温、隔热、隔声、不结雾结霜、节约能源
2 节能玻璃的选择
随着玻璃加工技术的不断发展,可供选择的范围越来越大,但不管选择那种玻璃都应把玻璃是否能有效控制太阳能和能隔热保温即节省能源放在重要位置来考虑。
要使玻璃在使用中能尽量减少能量损失,必须根据需要选择合适的玻璃。
在选择使用节能玻璃时,应根据玻璃所在位置确定玻璃品种:
日照时间长且处于向阳面的玻璃应尽量控制太阳能进入室内以减少空调负荷,最好选择热反射玻璃或吸热玻璃及由热反射玻璃或吸热玻璃组成的中空玻璃,寒冷地区或背阳面的玻璃应以控制热传导为主,尽量选择中空玻璃或低辐射玻璃组成的中空玻璃。
只有因地置宜选择玻璃才能使节能玻璃更充分地发挥节能特性,以较少的投入获得较大的节能效果[10]。
六、建筑结构
1．建筑外遮阳节能技术
（1）建筑外遮阳技术的技术控制点主要有：
①建筑朝向：
据测算朝向南建筑比西朝向建筑节约冷量约11％；②建筑自身遮阳：
南方建筑对体形系数要求很严。
可通过建筑物凹凸立面，形成自身的遮阳，也可以通过建筑间的相互遮挡遮阳，同时挑出大阳台也是外遮阳的一种常用的方式；③利用活动遮阳设施：
布帘、活动百叶、推拉百叶等等[11]。
（2）大面积玻璃幕墙的使用是造成办公楼建筑高能耗的主要原因之一，窗户是围护结构中热工性能较差的部分，在由围护结构引起的传热损失中窗户部分约占47％，而如果采用幕墙玻璃．这一比例会更大。
夏季，白天强烈的太阳辐射透过玻璃进人室内，使室内温度迅速上升，夜间室内的热量又很难散发出去，形成“温室效应”，增加了空调负荷。
南方地区的外窗是耗能的一大部位，而遮阳又是减少此部位能耗的主要措施。
所以，应鼓励改善遮阳效果，特别是外遮阳。
在广东湛江生物质电厂的办公楼设计中，我们在办公楼的西南面上做文章增加竖向遮阳构架，不仅起到遮阳的作用，还增加了立面的挺拔效果，而且随着太阳高度角的变化。
整个办公楼的光影效果都会随之而变，生动无比，。
在设计中办公楼的玻璃采用热射玻璃（镀膜玻璃），不仅具有良好的节能效果．成本也相对比较低。
2．建筑朝向与主导风向
朝向方面，坐北朝南是建筑设计惯常的良好方位，设计时倾向于将主要功能空间布置在南向，次要功能放置在北向，实现冬季有充足阳光射入室内，避免冷风侵袭，夏季有少量阳光直射南窗，通风环境优良的目的。
根据资料分析，住宅的最佳朝向一般为南偏东15°或南偏西15°，呈南北向布局，可以实现住宅套型中兼有南北两个朝向。
这样一来，夏季时可以充分利用东南风传递地面与外墙热能，减少建筑群组的热岛效应，以此降低室温[12]。
3．严格控制体形系数
体形系数是与建筑造型、平面布局、采光通风等相关的。
控制体形系数具体措施有：
通过对建筑物的平、立面设计的优化，尽量不出现过多的凹凸；在满足设备使用净空高度的前提下，减小层高，控制建筑高度，降低建筑能耗等，可有效控制空调能耗，节约“三材”，节省工程造价[13]。
4．提高建筑围护结构的隔热性能
通过对建筑围护结构的热工设计，同时积极推广使用建筑环保节能产品的技术，提高能源利用效率，节约建筑空调能耗，改善并保证室内环境。
建筑物材料框架结构填充墙为加气混凝土小型砌块，砖结构为蒸压灰砂砖。
加气混凝土砌块的热工性能要优于粘土砖或普通混凝土砌块，自重也比粘土砖或普通混凝土砌块小，可减少荷重，相应节省了混凝土构件的钢筋和水泥。
七、结束语
建筑节能是一项对环境、社会、产业、经济和生活不可忽视的积极因素，有利于降低能耗、降低污染、降低疾病发生率，同时，也迎合了建筑设计的未来发展方向。
开展规划节能设计和推广节能门窗的应用是建筑节能的不同环节，然而其目的都是为了推动我国建筑节能技术进步，完善建筑功能，改善人居环境和质量，促进经济积极、健康发展，这是一项长远的使命，也是一种刻不容缓的责任。
基于以上分析,为保证节能住宅窗的节能要求,有必要在以下几个方面予以加强:
1、大力推广使用节能门窗。
因为,门窗的开口部位是冬季房屋热量散失和夏季空调冷气流失的主要部位,而节能门窗与普通门窗相比,具有密封性好、保温、隔热、隔音等诸多优点。
节能窗在选材上必须选择符合节能规范要求的材料,
包括窗体及玻璃等。
2、提高窗的密闭性能,采用可行的密封胶条和密封胶。
3、窗的传热损失不仅与窗的构造有关,还与和窗框连接的墙的构造及窗墙之间的连接方式有关,因此在对现有节能住宅施工中,在切实保证合理的施工工序的同时,要注意对窗口部位妥善处理,如窗洞口外侧采用一定厚度的苯保温板,对双框窗在两层窗框之间的墙采用表面贴保温层等处理措施。
八、参考文献：
[1]刘双.浅谈门窗节能2010（5）
[2]李兵.建筑节能与节能门才2005（6）第五卷
[3]刘文斌、鞠宇飞.建筑节能门窗2010（4）25
[4]杨子江.门窗节能--建筑节能的关键2004（4）
[5]孟宪鹏.门窗的节能技术与措施2002（6）
[6]涨振兴.建筑节能中的外窗节能分析2006
[7]俞善庆.窗户节能材料和技术1999（07）
[8]李必瑜.房屋建筑学[M].武汉：
武汉理工大学出版社，2000:
224～226.
[9]胡素艳．建筑节能与节能门窗推广措施（J）_辽宁建材，2011（3）
[10]马军.玻璃的节能特性与节能玻璃2001第六期
[11]方刚.门窗的节能技术2003,33（10）
[12]樊萍.建筑保温节能设计[J].有色冶金节能，2003（12）：
7～9.
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