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建筑门窗节能之我见

[发布日期:2014-10-13 17:19:25]

  1、前言

 

  今天世界人口已达六十三亿多。人口数量的过快增长以及人们对物质生活条件要求的日益提高,促使世界能源消耗犹如核裂变般增长,这是产生世界能源危机的根本原因。谁都不能限制人们对物质生活条件要求的不断提高,那么只有通过限制世界人口数量的过快增长,寻找新的能源及节约能源的使用、避免浪费等途径来解决世界能源危机了。太阳能是取之不竭的能源,探寻如何更好地利用太阳能的方法,能源问题将逐步解决。这是大才的从事太阳能的专业人士所要做的事情,非本人力所能及。本人只能就工作中略知的事情谈些看法。所谓门窗节能,就提高门窗保温性能。众所周知,建筑业是能耗大户,而作为建筑外围护结构的门窗幕墙又占建筑业能耗的主要部分。我国政府对能源问题也非常重视,对建筑门窗保温性能提出了新的、更高要求。显然,提高建筑门窗保温性能具有十分重要的意义。

 

  顺从世界发展趋势,响应国家号召,业界许多专家学者、工程技术人员开启聪明智慧,献计献策,找到了许多行之有效的办法,使建筑门窗保温性能有了显著提高。现在,笔者也试对建筑门窗保温性能这个大问题谈谈本人的小见解,以期对提高建筑门窗保温性能有所裨益!

 

  2、主体的责任和义务

 

  业主、建筑师、玻璃等配套件生产厂家、门窗承包商为门窗节能的主体,负有不可推诿的责任和义务。思想意识相当重要,一定要提高认识高度,意识到门窗节能的重要性,头脑中时刻有为国家节能的概念,从我做起。这样门窗节能工作才能取得更大成效!光靠法律、法规和规章是不行的。项目是业主的。对项目安装什么样的窗户有决定权。如果不仅仅考虑自身利益,还从国家要求节能的大局出发,对门窗节能要求十分严格,那么门窗节能性才可能接近或达到标准规范要求。

 

  建筑师对门窗大样有决定权。有些人很固执,只认为他确定的大样很美观漂亮。完全不接受承包商的建议。限制了承包商的发挥。承包商按照建筑师的大样制造的窗户达不到保温要求,就采用各种手段通融建筑师。实际建筑上的很大一部分门窗节能性只是在理论上的达到了节能标准。

 

  玻璃是门窗必不可少的材料。玻璃生产厂家责任和义务是研制出更高保温性的产品,并不断降低成本,使之在实际中能够实现广泛应用。不致成为空中楼阁,高不可攀。

 

  承包商应本着对国家社会负责的态度,发挥自身的能动性,想方设法,在门窗节能上多下工夫,竭力提高节能性能。尽管门窗结构不是很复杂,涉及的材料、零件、部件不多,但节能的方法还是有很多的,只要我们用心去思考分析、研究。

 

  3、提高建筑门窗保温性能的途径

 

  笔者下述几个途径,基于从事门窗幕墙行业技术工作十几年经验,以现有门窗为对象,以提高建筑门窗保温性能为题目,经认真分析和思考得出之见解。本人学识不高,对问题的认识还较肤浅,错误之处恳请批评指正。

 

  3.1隐框窗

 

  门窗和幕墙同为建筑物外围护结构,二者区别并不大。悬挂安装在建筑外墙上名为幕墙,安装在建筑外墙洞口中名为门窗。建筑幕墙有隐框、半隐和明框之分。业界相当熟悉。同样,门窗也有隐框、半隐和明框之分。现常见的为明框窗,也就是说在室外可看到窗框,其次较少见的是隐扇窗,扇梃隐藏在框后。隐框、半隐框窗少之又少。但笔者认为隐框窗保温性能最好。下图1~图4,为一隐框窗结构示意图。本人结合结构示意图进行以下分析介绍。

 

  从室外看整个洞口的窗户全部由玻璃组成,根本看不到窗框和扇梃。玻璃与玻璃及玻璃与洞口之间的间隙由密封胶或胶条封堵;窗框和扇梃采用普通的型材加工制做。固定窗玻璃通过在内表面采用硅酮结构胶沿玻璃四周粘接副框,再用压板安装在窗框上。开启扇玻璃则通过在内表面采用硅酮结构胶沿玻璃四周粘接在扇梃上,再用开启五金件安装在窗框上。

 

  这种隐框窗有如下优点:窗框、扇梃无需断热复合,减少了型材加工工序,加工损伤;型材断面简单规矩,容易挤压,型材质量有保证;开模数量少;有很好的惯性矩,易满足刚度和强度要求;平面变形性能高,抗震性好。最突出优点在于它的保温性能:玻璃与玻璃及玻璃与洞口之间的间隙中的密封胶或胶条均为保温材料,保温性能远远好于玻璃,这样整个窗户相当于用一块玻璃制作,整窗的保温性能取决于玻璃的保温性能。这样提高窗户保温性能的方法就变得简单容易了,只要我们提高玻璃配置,窗户保温性能就能大幅度提升。

 

  据泰诺风公司的资料显示:采用34mm断热条的铝型材Hf为1.9W/m2.K,玻璃采用外片低辐射玻璃,另两片为普通透明玻璃,即三玻两中空玻璃,Ug为1.3W/m.2K,整窗Uw为1.8W/m2.K。而隐框窗采用相同配置玻璃,整窗Uw为Ug,即为1.3W/m2.K。提高约为30%。节省的断热型材方面费用可使玻璃配置大大提高。因为达到这样保温性能的明框铝合金断热窗其断热型材费用相当高。同样保温性能的隐框窗较明框铝合金断热窗成本降低了。

 

  如果对门窗立面没有特别的要求,只是以提高建筑保温性能为目的,那么隐框窗应为首选。隐框窗结构上保证其保温性能优异,能使门窗节能性大幅提高,而且经济性好。下述几个途径为提高门窗保温性较通用的途径。

 

  3.2立面大样

 

  立面大样涉及玻璃块数。在玻璃强度、刚度允许的条件下,尽量减少玻璃块数。针对明框窗而言,玻璃块数少,用的型材框就少,玻框比越大,整窗Uw越小,保温性能越好。玻璃块数为1最理想。开启窗应少并且小,即通常所说的小开启、大固定,这点业界达到了共识。

 

  3.3 取消开启窗

 

  现在一般为高层建筑,出于防盗、人身安全考虑,限制了开启扇开启大小,儿童都不会有危险。也就是说,窗户开启扇摆脱了逃生的功能。窗户主要的功能为采光和通风换气功能。

 

  由于设置了开启窗,增加了开启窗与固定窗间隙,增加了扇梃的用量,使热传导途径增多了,窗户保温性因此降低了。取消开启窗显然会提高窗户保温性。

 

  房间通风换气方法有很多。不必一定在窗户上设置开启扇。通风器就是专用通风产品。通风器分墙用通风器和窗用通风器。在带有开启窗的窗户上在安装通风器,有些画蛇添足。干脆取消开启窗,在固定窗安装通风器,即实现了窗户通风功能,又提高了保温性能。也可以在墙体设置墙用通风器,窗户为固定窗,保温性更好。

 

  3.4明框窗的玻璃四周与框之间的间隙采用硅酮密封胶密封

 

  下图5为明框窗的剖面图。玻璃边部与框的间隙较大(见图5中虚线填充范围),易形成空气流动,发生对流传热辐射传热(词条“辐射传热”由行业大百科提供),不利于窗户保温。现一般采用下图6所示方法,即用长尾胶条,把间隙分割,阻止空气流动,阻止发生对流传热及辐射传热,从而提高窗户保温性能。

 

  但笔者认为不如采用硅酮密封胶密封(详见下图7)。本作法有如下优点:1、水密性气密性明显增强。玻璃与窗框之间没有缝隙,不漏水不漏气。原来的密封胶条只起装饰和缓冲间隔作用。2、保温性增强。硅酮密封胶密封既有长尾胶条的功能,把间隙分割,阻止空气流动,阻止发生对流传热及辐射传热;又相当于一道保温层。其缺点是增加了硅酮密封胶密封用量和打胶的工序。

 

  玻璃维修更换时有点麻烦。但这些相对节能来讲都是小事,我们不能因小失大。

 

  4、结论

 

  能源是全世界面临四大问题(粮食、人口、环境、能源)之一,节能是国家的重大事情、国策,也是关系到我们切身利益的大事。只有做好节能工作,国家才能实现可持续发展,人民生活水平才能不断提高。

 

  为了鼓励推进节能工作,国家还出台了一系列补贴政策。建筑门窗节能工作的主体,特别是从事门窗的这些专业人员,更应该发扬爱国精神,想国家之所想,急国家之所急,统一思想意识,开动头脑机器,群策群力,从研发、设计、生产、安装几个环节着手,一定找到更好措施、途径,让我们的建筑门窗节能工作更上一层楼。
 

来源:幕墙网