关于建筑门窗节能的研究

摘要：在建筑物节能设计过程中，特别要注意门窗的节能，据统计，门窗的长期使用能耗约占整个建筑物长期使用能耗的50%，因此，提高门窗保温性能是降低建筑物长期使用能耗的重要途径。本文主要介绍了门窗的节能设计。
　　关键词：建筑 门窗 节能 设计
　　通常情况下，门窗往往是建筑围护结构中保温、隔热和节能的薄弱环节。在日益倡导建筑物节能降耗的现在，门窗节能设计已经成为建筑设计和施工单位非常关注的一个问题。在设计以及施工过程中，可以通过提高建筑物玻璃材料的热工性能、控制窗或幕墙表面温度等措施来节省采暖或致冷所需的能耗，达到环保节能的目的，满足人们对建筑物的节能要求。
　　1、建筑物门窗节能的分析
　　现阶段，我国建筑业飞速发展，在取得骄人成果的同时，建筑高能耗已经成为摆在人们面前的一个亟待解决的重要问题。据统计分析，我国每年建成房屋总面积接近20亿平方米，其中高耗能建筑达到97%以上。在我国400多亿平方米的既有建筑中，高能耗建筑占到90%。不少专家预计2020年我国高耗能建筑面积将达700亿平方米。需要注意的一点是，在众多高能耗建筑中，门窗能耗所占比例达到一半左右。因此，建筑节能的关键在于门窗节能，新型节能型门窗已经成为未来发展的必然趋势。
　　2、门窗节能效果影响因素
　　一般来说，影响门窗能耗的因素主要有门窗的传热系数、气密性、窗墙比以及建筑物朝向。建筑物在单位时间内通过单位面积的传热量越大，即传热系数越大，冬季门窗的热量损失就越大。另外，门窗的传热系数通常与门窗的材料、类型有关，因此在门窗选择上要充分考虑材料、类型等因素。
　　门窗气密性等级的高低对建筑物热量的损失影响很大。气密性等级越高，则热量损失就越少，对室温的影响也越小。外窗的面积与外墙面积之比即所谓的窗墙比例。一般情况下，门窗的传热热阻比墙体的传热热阻要小得多。也就是说，建筑的能耗会随着窗墙比的增加而增加。这就要求在建筑物设计过程中，要在满足采光、通风的条件下确定适宜的窗墙比，尽可能降低热量损耗。
　　3、建筑物节能措施研究
　　3.1 建筑窗墙比设计及窗型设计的优化
　　（1）优化窗墙比。通常情况下，门窗是建筑围护结构中保温效果很薄弱的一个环节，建筑物外墙的传热系数在0.6W/（m2·k）左右，而门窗为3.0W/（m2·k）左右。因此，窗墙比越大，建筑物的能耗就越高，对建筑的整体节能就越不利。因此，在建筑物设计和施工过程中，要对窗墙比加以合理限制，在保证建筑物使用功能的前提下，尽可能降低能耗。在门窗保温系数的情况下，选择合适的窗墙比对建筑节能意义重大。
　　（2）优化窗型设计。在对建筑物窗型进行设计时，一般要遵循整体小开启、大固定，少框架、多玻璃的原则。门窗的开启实际上框架与框架的结合，不可避免的存在缝隙，而这种缝隙往往成为雨水、空气渗漏的通道，导致建筑物能耗的增加。目前建筑市场上隔热金属窗较多，这种窗传热系数往往高于中空玻璃，降低了整窗的传热性能。在西方发达国家，“小开启、大固定”设计风格，既考虑到了窗户的采光与通透，又打到了节能降耗的效果，值得国内建筑设计借鉴。总之，在建筑物满足相关规定要求以及使用功能的情况下，应该尽可能的减少开启扇设计，尽可能节能、降低成本，减少资源的浪费。
　　（3）合理设计门窗开启方式。相比节能效果，平开窗和固定窗的节能效果优于推拉窗。传统的推拉门窗在结构上存在弊端：它沿窗框下滑轨进行滑动，上下部都存在空隙，导致窗扇上下形成热冷空气的明显对流，造成较大的热损失。
　　（4）提高门窗的气密性。提高门窗的气密性可以通过设置泡沫塑料密封条，使用新型的、密封性能良好的门窗材料等来实现。通常情况下，墙与门窗框之间的缝隙可以采用毛毡等弹性松软型材料，聚乙烯泡沫等弹性密闭型材料，或者是用密封膏以及边框设灰口等方式进行密封。
　　3.2 合理的选择五金、提高加工、组装质量
　　门窗的开启和关闭要靠五金配件来完成。通常情况下，五金配件功能的有效性直接影响着门窗的保温性能以及气密性等。因此，要达到门窗的节能效果，要采用高性能的五金配件。采用密封性能相对较好的多锁点五金件可以很好地达到节能效果。
　　3.3 提高门窗的保温性能，防止“热桥”产生
　　在较寒冷的地区，建筑物如果采用了大面积玻璃门窗以及幕墙，为了很好地达到节能降耗的效果，要采取保温措施，防止“热桥”产生。通常情况下，门窗和幕墙框多为金属材料，玻璃和金属材料的导热系数大，在市内外温差较大的情况下，要在门窗、幕墙框架格内加设绝缘材料进行保温，防止结露、挂霜，达到节能降耗的目的。
　　3.4 尽可能选用先进技术产品
　　一般情况下，可以把玻璃分为中央面积、边缘面积、边缘密封三个部分，这三个部分传热系数的加权平均值就是玻璃的传热系数。在经济能力范围内，应尽可能的采用相应的先进技术加强门窗的节能效果，如填充惰性气体、暖边技术、热反射玻璃、低辐射玻璃、真空玻璃等，从而降低这三部分的传热系数，达到提高整个中空玻璃传热系数的目的。
　　3.5 应用建筑外遮阳系统
　　建筑物遮阳系统按遮阳帘的位置可以分为分建筑内遮阳和建筑外遮阳两种形式，遮阳帘一般是纤维质、席帘、布帘等。所谓建筑内遮阳就是把遮阳帘置于窗户里面，这种方式难以有效阻止热量进入房间。建筑外遮阳就是把遮阳的面料以及遮阳的铝合金的产品等安置在玻璃的外面，在挡住光线的同时反射和吸收热量，达到良好的节能效果。从节能效果上讲，建筑外遮阳的节能效果高于建筑内遮阳。
　　4、结语
　　目前，环保节能型门窗被越来越多的建筑物所使用，玻璃钢节能门窗、铝合金节能门窗等一大批新型环保节能产品不断涌现。但是，还是要清醒的认识到现阶段我国建筑节能状况相对落后，建筑物能耗巨大。尤其是门窗节能作为建筑节能的一个关键点意义非常重大。对此，在建筑物的设计和施工过程中要采取有效措施降低建筑物能耗，提高建筑物节能效果，满足人们对建筑物节能的要求。
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