建筑外墙门窗节能设计研究.doc

发布时间：2024-11-28 20:33

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建筑外墙门窗节能设计研究　　摘要：本文主要讨论建筑外墙门窗能量损失的原理，分析从设计角度考虑外墙门窗节能的方法及考虑因素，并列举了一些设计方面的实例，希望能为行业同仁的工作有所启发和帮助。关键词：能耗分析节能设计节能计算中图分类号： TE08 文献标识码： A 文章编号：前言在我国，目前建筑能耗约占全社会总能耗的1/3。建筑在使用中最大的能耗是采暖和制冷，与气候条件相近的发达国家相比，我国建筑每平方米采暖能耗约是发达国家的3倍。而在建筑能耗中，空调能耗又占有主要比例。建筑能耗与工业能耗、农业能耗及交通运输能耗合称为民生能耗，我国空调能耗占总能耗的22%左右。门窗是保温节能的薄弱环节，对建筑能耗组成的分析中，人们发现通过外门窗损失的能量是十分严重的，是影响建筑热环境和造成能耗过高的主要原因。建筑门窗的能耗约占空调能耗的50%左右。所以说，研究解决外墙门窗的节能势在必行，也非常有意义。能量损耗的方式及介质在进行门窗能耗分析前，我们首先确认我们的研究对象，在本文中所提到的门窗，均指的是外墙门窗，即有一侧暴露于室外空气中的门窗。我们在物理学中学到热能量的传递有三种方式。即传导、对流、辐射。对门窗而言，能量损失也不外乎这三种方式。 A传导：是指能量通过热的良导体从高的部分向低的部分转移。主要介质是固体，比如金属。 B对流：是指能量通过气体、液体的流动循环，从高的部分向低的部分转移。主要介质是气体、液体，比如空气、水。 C辐射：是指能量以波的形式从高的部分向低的部分直线转移。主要介质是光，比如太阳热辐射。二、门窗能耗的构造分析针对门窗而言，能量的损失，可以具体到构造上来，从微观的角度分析。首先，根据我个人经验，把门窗的构造分为如下四个部分： A框架部分：主要指形成门窗的型材构件，可比作人体的骨架。 B玻璃部分：占门窗面积的80%左右，可比做人体的肌肉。 C五金部分：实现门窗开启通风的功能，可比作人体的关节。 D配附件部分：实现门窗正常使用的功能，起附助作用，可比作人体的毛发。正是以上四部分的有机结合，使门窗具有了象人一样的生命，成为一个完整的系统。下面我们从构造方面分别对门窗的能耗进行分析。框架部分：由于工业化生产的结果，门窗框架大量使用金属材料，所以这部分能量主要以传导的方式损失。这部分的能耗，通过实验研究，约占门窗总能耗的20%左右。玻璃部分：玻璃约占门窗面积的80%。以前多采用单层玻璃，玻璃两侧空气产生对流，热能又通过单层玻璃，很轻易的辐射到能量低的一侧，所以，单层玻璃能量损耗大，节能效果非常差。当然，能量的损失并不单单是对流、辐射。这两种方式占主导，共占门窗总能耗的74%左右。而且能量也会通过玻璃本身做为介质，以传导的方式产生损失，由于玻璃是热的不良导体，所以我们在研究玻璃时，对其它方式产生的能量损耗忽略不计。五金及配附件：我们把这两部分合进来说，主要是这两部分占门窗总能耗的5%左右。比例较小。由于开启的存在，不可避免的有搭接部分，必然会产生能量损失。其次，这两部分的能量损失方式复杂，主要是以对流及传导的方式进行损失。三、门窗节能设计的原则通过上一部分的分析，我们基本明确了门窗能量损失的方式。接下来，我们从设计角度，考虑如何阻断能量损失的路径，从而达到我们节能的目的。为此，我要特别说明的一点是，我们所说的节能，不光包括阻断室外热能量向室内的传递，即所谓的隔热；同时包括阻断室内热能量向室外的传递，即所谓的保温。在此部分，我们还是以门窗构造的分类来阐述。框架部分：我们主要从以下两方面考虑阻断传导的产生。A采用或改造型材，对能量的传导进行隔断。主要可以采用木材、冷桥隔热铝合金、塑料等新型节能材料。B构造设计。在不考虑材料因素下，构造设计是节能设计的重点，在此方面，有许多细节方面要注意，可以考虑等温面、多腔室等形式，尽量减少能量损失的通道。在第四部分，笔者还会举一些实例来进行分析。玻璃部分：这部分占能耗的75%左右，是我们节能设计重点的部分。在门窗节能设计中，我们首先要考虑我们的门窗整窗性能要达到多少，从而考虑采用什么样的玻璃。根据现有市场，节能玻璃主要有以下几种，A普通中空玻璃，B镀膜中空玻璃，C低辐射LoW—E中空玻璃，D单真空中空玻璃。这些玻璃的K值如下表：（实验参考数据）其中，以单真空中空节能最为突出，但现阶段造价较高。一般情况下，采用6+12+6LoW—E中空玻璃，采用隔热冷桥铝合金，就完全可以达到现行国家节能要求。整窗K值可达2.3左右。同时，在玻璃配置已经确定的情况下，我们还可以考虑采用充隋

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