建筑外窗的節(jié)能設(shè)計(jì)探討.pdf

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1、2015年1月建材與裝飾規(guī)劃與設(shè)計(jì)建筑外窗的節(jié)能設(shè)計(jì)探討邱暉盛（廣東省建科建筑設(shè)計(jì)院廣東廣州510000）摘要：外窗作為建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)雖然起到了室內(nèi)外空氣交換和遮風(fēng)避雨的作用，卻是整個(gè)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中隔熱、保溫、隔音、安全最薄弱的環(huán)節(jié)，據(jù)有關(guān)資料表明通過外窗流失的能耗占整個(gè)建筑總能耗的50%，不利于建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)。為了解決上述問題，以廣州市為例，本文首先詳細(xì)調(diào)查了居住建筑外窗的使用情況，然后根據(jù)實(shí)際情況分析了建筑外窗的節(jié)能設(shè)計(jì)技術(shù)。關(guān)鍵詞：建筑；外窗；節(jié)能設(shè)計(jì)中圖分類號(hào)：TU111.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1673-0038（2015）05-0009-021引言隨著社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步和能源

2、資源的日益短缺，人們?cè)絹碓阶⒅貙?duì)環(huán)境的保護(hù)和資源的充分利用，各種環(huán)保節(jié)能的技術(shù)和材料被研制出來，且廣泛地用于人們?nèi)粘５纳a(chǎn)生活當(dāng)中。而建筑業(yè)對(duì)能源資源的需求量非常巨大，所需的建筑技術(shù)、設(shè)備、材料以及人工等也是其他一般行業(yè)所不及的，而外窗的能源消耗又1-木窗；2-鋼窗；3-鋁合金窗；4-塑鋼窗。圖2窗框材料分布圖是建筑工程能耗中的主要部分，對(duì)外窗進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)能夠很大2.3開啟方式程度地減少建筑的能耗，同時(shí)也給人們提供健康舒適的生活。由調(diào)查結(jié)果顯示，有88%的外窗采用的都是推拉窗，采用平開于建筑外窗的材料多種多樣，而各種材料的節(jié)能要求是各不相窗開啟方式的外窗只占10%，還有2%的用戶采用

3、了懸窗，開啟同的，因此深人了解外窗節(jié)能的情況，運(yùn)用各種外窗材料的節(jié)能方式使用情況分布見圖3。原理設(shè)計(jì)出科學(xué)合理的外窗節(jié)能方案，并將這種方案切實(shí)運(yùn)用于建筑活動(dòng)中會(huì)利于我國建筑業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。2廣州居住建筑外窗使用情況的調(diào)查廣州市區(qū)內(nèi)既有居住建筑存量巨大，其中大部分都是建于20世紀(jì)90年代。由于我國建筑節(jié)能工作的起步時(shí)間比較晚，因此，廣州地區(qū)大部分既有居住建筑沒有考慮節(jié)能設(shè)計(jì)。為了深入了解既有居住建筑外窗應(yīng)用情況，本文對(duì)市區(qū)內(nèi)不同地理位置、1-平開窗；2-推拉窗；3-懸窗。不同建設(shè)年代的多個(gè)小區(qū)的居住建筑進(jìn)行了調(diào)查。圖3開啟方式分布圖2.1玻璃類型2.4熱工性能和氣密性外窗的玻璃面積

4、占整窗面積的60%甚至更多，因此，玻璃對(duì)從建筑節(jié)能的角度考慮，在墻體、屋面、地面以及外門窗四大外窗的保溫隔熱性能有著十分重要的影響。調(diào)查結(jié)果表明：82%建筑外圍護(hù)部件中，外門窗的隔熱性能最差，是建筑能耗過高的的居住建筑外窗玻璃采用了單層普通玻璃，15%的采用了雙層玻主要因素之一。目前，我國既有建筑的典型圍護(hù)結(jié)構(gòu)部位中，通璃，僅有3%采用了雙層中空玻璃，外窗玻璃使用情況見圖1。單過門窗產(chǎn)生的熱量損失約占建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)總能耗的40~50%，見層玻璃窗的熱工性能很難滿足廣州地區(qū)建筑節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)要求。表1。表1國內(nèi)部分圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)表部件名稱構(gòu)造形式傳熱系數(shù)K/（W·m-2·K-1）金屬門6

5、.4門木門2.7外窗單玻金屬窗6.4地面土壤0.3屋面混凝土通風(fēng)屋面1.451-單層；2-雙層；3-雙層中空。圖1玻璃類型分布圖粘土、頁巖實(shí)心磚370mm1.57外墻粘土、頁巖實(shí)心磚240mm1.952.2窗框材料廣州地區(qū)常見的窗框材料主要有木、鋼、鋁合金以及塑鋼由于被調(diào)查對(duì)象受到建設(shè)年代、技術(shù)水平等因素的影響，外（PVC），調(diào)查結(jié)果表明：2%的建筑外窗仍然采用木質(zhì)窗框，4%采窗氣密性及熱工性能差異較大。調(diào)查結(jié)果表明：20世紀(jì)80年代用鋼窗，54%采用鋁合金窗，40%采用塑鋼窗（PVC），窗框材料使的建筑大多采用木、鋼窗，墻與框、框與扇、扇與玻璃之間都存在用情況分布見圖2。肉眼可見的

6、縫隙，有縫隙存在就會(huì)產(chǎn)生室內(nèi)外空氣交換，因此，·9·規(guī)劃與設(shè)計(jì)建材與裝飾2015年1月此類外窗氣密性很差；近十多年間的建筑大多采用鋁合金窗、塑密連接成一個(gè)整體，構(gòu)成一種兩邊是鋁合金中間是塑料型材的鋼窗，此類外窗氣密性整體相對(duì)較好，但是近90%的都是推拉開復(fù)合型材，用這種型材做外窗，稱之為斷橋式鋁塑復(fù)合窗。這種啟，普遍采用毛條密封，兩扇搭接處因結(jié)構(gòu)原因存在空氣滲漏通復(fù)合型材兼顧了塑料和鋁合金兩種材料的優(yōu)點(diǎn)，能夠同時(shí)滿足道，四周僅靠毛條接觸式密封也存在空氣滲透空隙，同時(shí)多數(shù)密保溫隔熱、隔聲、防火等多種性能要求。封材料由于使用時(shí)間較長(zhǎng)而出現(xiàn)了不同程度的性能退化，從而3.3優(yōu)化窗墻的比例導(dǎo)致

7、氣密性隨著外窗使用年限的增加而不斷降低。合理布局窗墻的比例對(duì)門窗的節(jié)能具有很大的幫助，雖然外居住建筑外窗的熱工性能主要受窗框材料、結(jié)構(gòu)形式以及玻窗面積要比墻的面積小，但是它流失的熱量卻是很大的。而具體璃的綜合影響。根據(jù)上面的調(diào)查結(jié)果，單層玻璃外窗在既有居住的窗墻比應(yīng)該根據(jù)各地的情況來定，比如南方地區(qū)的窗戶應(yīng)該建筑中占到了大部分，而單層玻璃鋼窗、鋁合金窗的傳熱系數(shù)K較大這樣在夏季時(shí)就能較好的通風(fēng)，在冬季時(shí)又可以獲得充足值為6.4W/（m2·K），單層玻璃塑鋼