时间:2017-07-07 08:47
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今天,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,最终达到环保节能的目的,满足人们对建筑物的节能要求。
1、建筑物门窗节能的必要性分析
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极大。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最为薄弱的一个环节,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,必须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。在门窗保温系数一定的情况下,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,上下部都存在一定的空隙,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。