夏热冬冷地区门窗工程节能改造对策

夏热冬冷地区门窗工程节能改造对策

(镇江丹徒区建筑工程质量监督站,212028)

【摘要】门窗工程在建筑能耗所占比例最大,是节能改造首先部位,文章就门窗热传递的机理做了分析,提出门窗工程在节能改造中的各种对策。

【关键词】门窗工程;节能改造;热传递

在节能改造建筑中,门窗系统是建筑耗能中最容易受影响的部分,普通建筑门窗面积约占建筑总体围护结构系统面积的20%-50%,而门窗的传热耗热量加上以门窗缝隙为载体的空气渗透耗热量得到的总热量占建筑总耗热量的比例高达约40%-70%以上。门窗系统的节能改造是节约建筑能耗的关键工程。

夏热冬冷地区,门窗和幕墙系统的节能改造工程中要重点关注保温和隔热这两方面。门窗和幕墙也是构成建筑围护结构的重要一部分,这部分的节能举措同样应给与重视。而且这部分结构是热传导和热交换中最为活跃的部分,热损失比墙体热损失大5到6倍以上。

门窗工程传递热量的机理。门窗传热的主要方式有辐射、对流、传导三种传热方式,门窗的传热一般都是这三种传热方式的共同作用的成果。

对于夏季来说,太阳光和辐射比较强,室外环境温度高于室内环境温度,热量以门窗为载体将室外热量传递给室内。夏季热传递过程如图一:

图一夏季热传递示意图

对于冬季来说,太阳光和辐射比较弱,室内温度高于室外环境温度,热量将以门窗为载体将室内热量传递给室外空间,最终结果是降低室内温度,热传递与

夏季相反。因此,减少热量流散是门窗节能的主要目的,以下是门窗工程在节能改造中主要对策。

1.优化窗框材料和断面。由于窗框材料占窗户面积的1/4,应尽量选择热导率小的框扇材料以减少传导过程中的热损失。高性能窗框材料比起传统窗框材料具有更优良的隔热性能。断面形式也会影响门窗保温性能。对于型材的断面形式,最优化的形式为多腔形式,腔壁与热流方向垂直。垂直作用下,通过的热流被层叠的腔壁阻滞,在腔内的传热相应削弱。

2.优化镶嵌玻璃质量。玻璃的热阻相对比较小,但占窗户面积的70~90%。保证窗户的保温性能的重要举措就是提高玻璃的热工质量。方法有:

1)增多玻璃层数。改变玻璃层数,从单层变为双层、中空、三层玻璃,会显著提高整体保温性能。

2)在玻璃上镀膜。在玻璃上镀厚度约为10~100um的特殊金属氧化物膜,可以保证玻璃对可见光部分较高的透射率,对红外线产生较高的反射率。镀膜的选用应根据地区的不同而有针对性的选用。光强区域,选择低透过镀膜玻璃;寒冷区域,选择高透过镀膜玻璃。

3)覆盖薄膜材料。在既有建筑或新建建筑的门窗玻璃上装贴薄膜,施工简便,易于推广,在节能举措中应用方便。

3.提高门窗构件的密闭性。在窗户制作中,要保证密封条的质量、保证断面尺寸精确、保证密封条性能稳定、保证橡胶质量达到要求、保证型材断面小以及刚度达到要求等,只有这样才能保证窗户的密闭性,减少热对流损失,达到节能目的。

4.控制窗墙面积比和窗框比。根据建筑物地区的气候条件,在保证通风和采光优良的基础上,充分发挥建筑节能需求,建立合理窗墙面积比,能明显节约建筑能源。窗框比的选择要考虑窗框材料和玻璃材质两个因素。假定窗框传热系数较大,则窗框在整个窗户中所占面积越小,则整个窗户系统的保温性能越优良。反之,若窗框传热系数较小,则窗框在整个窗户中所占面积越达,整个窗户系统的保温性能越有利。

当前,我国夏热冬冷地区一些省份和地区陆续出台规范和文件,要求新建和改建住宅和公共建筑外窗设计的节能率要达到65%以上。江苏省住房和城乡建设厅2014年11月15日发布公告,新版《江苏省居住建筑热环境和节能设计标准》DGJ32/J71-2014从2015年1月1日起正式执行,新的标准要求江苏省所有居住建筑都要按照65%的节能率进行设计,外门窗的传热性能要求,最低标准是至少达到2.4W/(m2.K)。这个充分说明了门窗工程在建筑降低能耗改造方面的突出地位和巨大潜力,门窗节能工程在建筑改造中必须足够重视。

参考文献:

[1]江亿.我国建筑耗能状况及有效的节能途径.暖通空调,2005.35(5):30-40

[2]《公共建筑节能改造技术规范》JGJ176-2009.

[3]陈振基.南方地区建筑节能的新思考[J].墙材革新与建筑节能,2007,8:53~54.

[4]顾忠,夏热冬冷地区节能建筑施工技术探讨[J].墙体革新与建筑节能,2010,(2).

作者简介:

季永华(1983-)男,本科,工程师,主要从事施工技术、工程质量控制、节能建筑技术应用方面研究工作。

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