建筑节能中节能门窗的应用探究

（天津建科建筑节能环境检测有限公司,天津,300161）

【摘 要】随着能源问题的日益的突出,建筑节能这一领域逐渐的引起更多的关注.而建筑门窗作为建筑节能中的一个重要环节,必须下大力气去进行深入的探讨研究.特别是为片面追求建筑通透性而在建筑设计中不断加大窗墙面积比的今天,是一个极具现实意义的任务.文章从建筑节能入手,着重论述了建筑节能中节能门窗的相关应用,主要包括分类、推广应用、技术创新、施工要求及质量控制几大方面.

【关 键 词】建筑节能；节能门窗；技术；可持续发展

在能源与环境问题日益突出的今天,建筑节能作为节能工作中的一个重要环节,同时也是影响和制约我国国民经济发展的重要因素.建筑门窗作为建筑物护结构中的重要组成部分,其对建筑节能有着非常大的影响,直接影响建筑物的整体节能效果和居住舒适度.因此,探讨建筑门窗节能技术有着非常必要的现实意义.

1建筑节能综述

建筑节能这一概念在国外的发展经过了三个主要的发展阶段,分别是建筑节能(Buildingenergy-sing)、在建筑中保持能源(Buildingenergyconservation)以及提高建筑的能源利用率（Buildingenergy-efficiency）.虽然我国建筑节能的起步较晚,但发展速度很快,属于提高建筑的能源利用率这一层面,并且有了自己的绿色建筑评价体系.建筑节能有着广义与狭义之分,广义的建筑节能是指在建筑日常消耗的各个方面,例如空调、供暖循环、家用电器以及中水利用等方面采取节能措施,即绿色建筑体系；而狭义的建筑节能只是在建筑物的施工过程中对各构成部件和行为活动所消耗的资源进行必要的控制.

目前建筑节能的主要方式是通过采用与普通建筑材料不同的高效保温隔热材料,如膨胀聚苯板、砂加气砌块、低导热型材、辐射玻璃等,在建筑物外墙、门窗以及屋面等部位采取相应的节能措施,通过降低护结构的传热系数达到节能的目的,这是目前建筑节能的主攻方向.还有一种方式是通过利用太阳能、地源热泵、中水循环等新技术,充分调用这些清洁能源、可再生能源来参与维持建筑物的日常能源消耗,从而减少电力、燃气等常规能源消耗以达到节约能源的目的,但目前还没有大量应用于实际工程.

2节能门窗

2.1节能门窗的分类

当今门窗的制造已经从过去单一的木制、钢制或者铝合金等发展到铝塑复合、铝木复合以及玻璃钢等新型的门窗型材.而目前市场上主要的节能门窗为断热铝合金和塑料门窗.由于建筑门窗与采取节能措施的屋面及墙体相比保温性能较差,同时加上日常使用中的频繁开启,使其成为影响建筑物能耗的主要因素.尤其是窗玻璃在窗框面积比中所占比例很大,应做为节能的重点对象.目前市场上的节能玻璃主要有中空玻璃、镀膜玻璃、真空玻璃等.中空玻璃又可分为两玻中空、三玻中空,是采用铝间隔条、暖边间隔条等材料将两片或三片玻璃密封,玻璃中间保有空气或冲入氩气、氦气等惰性气体,由于气体的导热性能较低,可以达到保温的目的；镀膜玻璃也称反射玻璃,是通过在玻璃的表面涂镀一层或多层金属、合金或金属化合物薄膜,以达到改变玻璃反射系数、透射系数等光学性能来实现保温的目的,当然也可以与中空玻璃或者真空玻璃相配合使用.按产品的不同特性,大致可分为热反射玻璃、低辐射玻璃（Low-E）、导电膜玻璃等；真空玻璃是继单片玻璃、中空玻璃之后的第三代玻璃产品,主要原理是将两片平板玻璃四周密闭起来,将其间隙抽成真空并密封排气孔,两片玻璃之间的间隙为0.1-0.2mm,真空玻璃的两片一般至少有一片是低辐射玻璃,这样就将通过真空玻璃的传导、对流和辐射方式散失的热量降到最低,其工作原理与玻璃保温瓶的保温隔热原理相同.真空玻璃是玻璃工艺与材料科学、真空技术、物理测量技术、工业自动化及建筑科学等多种学科、多种技术、多种工艺协做配合的硕果.

2.2节能门窗的推广应用

节能门窗是指门窗的保温隔热性能以及空气的渗透性都要达到或者高于所在地区的《民用建筑节能设计标准(采暖居部分)》以及各个省市地区实施细则的技术要求的门窗均可称为节能门窗.节能门窗是所在区域对门窗整体节能指标的要求,并不对型材、玻璃、隔热材料等部件单独设限.节能门窗也不能以某一固定指标值来进行划分,因为不同地区对建筑门窗的节能要求是不统一的.例如北方主要考虑的是门窗的保温效果,而南方则主要考虑其遮阳效果.因此,正在施行的建筑门窗节能性能标识制度中也对建筑节能门窗的适用区域做了详细的划分.而各地区也针对本区域节能特点对建筑门窗的性能指标作出了详细规定,为此,节能门窗的选择要根据当地节能的标准及相应的实施细则进行.

在冬季温度较低或者严寒地区,要大力的推广以下类型的节能门窗：充氩气中空玻璃塑料平开窗,其传热系数的实测值一般不高于：2.5W/（m2.K）；Low-E中空玻璃热断桥铝合金平开窗,其传热系数的实测值一般不高于：2.7W/（m2.K）；铝木复合窗和三玻中空窗等.国家自从2000年就明文规定严禁大中城市在进行新建筑施工中使用不符合建筑节能要求的25A系列以及32系列的实腹钢窗以及35系列的空腹钢窗,同时也禁止了普通木制门的使用.

在夏热冬暖地区则应首选遮阳效果较好的门窗：由于该地区对门窗保温要求不高,因此选择范围较宽,可选用中空玻璃断桥铝合金平开窗,其传热系数的实测值一般为：3.3W/（m2.K）；中空玻璃塑料平开窗,其传热系数的实测值一般为：2.6W/（m2.K）；同时要考虑建筑门窗与遮阳设施相结合,如百叶窗、遮阳帘等.

2.3节能门窗的技术创新

门窗与建筑外墙、屋面等结构部位相比,其隔热性能和保温性能都比较低下.同时由于门窗的反复启闭和缝隙,又成为冷风渗透的主要通道,因此改善门窗的保温隔热性能,是建筑节能、提高居住环境舒适度的重要环节.可以通过采用节能玻璃、型材、高性能密封材料,来改善门窗的保温性能.目前,我国大部分地区正在推行三步节能,即节能65%的目标,部分地区正在进行四步节能的技术研究与储备工作,以及建筑门窗节能性能标识制度的开展,这些政策都在促使门窗行业必须进行相关技术的创新与升级,走上产业化发展的道路.以下是应重点推广与研发的几项措施：

首先是技术性措施:

2.3.1由于门窗的整体构造和不同部件之间的配合直接影响其节能效果,因此应加大节能门窗设计研究力度,编制专门针对节能门窗的设计规范,以此来指导各门窗生产厂家根据自身条件和销售目标区域来设计节能门窗,达到更好的节能效果.

2.3.2气密性能对建筑门窗的整体节能效果至关重要,因此应开发利用全周边高性能密封技术,进一步降低空气渗透热损失,提升水密性能、保温性能、隔声性能等主要物理性能.值得一提的是：在考虑门窗密封性能的同时,为保证室内环境舒适度,应兼顾门窗换气次数,达到两者之间的平衡统一.

2.3.3节能门窗在保证节能效果的同时应兼顾其安全性能和耐久性能,在高层建筑中尤其应考虑其安全性问题.高层建筑应采用内平开方式的门窗,如果是外平开则应安装摩擦铰链、限位器等安全设施,同时应研究夹胶玻璃在节能门窗中的应用问题,进一步提高节能门窗的安全性.针对老化问题,则应继续研制开发新型耐老化密封材料和镀膜技术,并建立节能门窗持续跟踪机制,定期对其节能性能进行检验,发现节能失效后,立即采取措施予以维修或更换.

2.3.4各地方应根据所处区域的环境特点,编制节能门窗安装、检测、维修、使用等环节的技术指南.防止节能门窗由于错误的安装、使用而导致的节能失效现象.

2.3.5要把门窗节能与建筑节能统一起来,实现门窗、建筑一体化节能设计,在实际施工中要不断的总结经验,提高建筑门窗与护结构的一体化节能水平,达到建筑总体节能水平的有效改善.其中需要重点解决的是门窗外墙的设计一体化、太阳能的利用、填充技术以及空气动力节能技术.

其次是政策性措施:

（1）各地方政府应加大对节能门窗的投入力度,鼓励新建建筑和既有建筑节能改造采用节能效果明显的门窗,规定节能门窗的市场指导,避免因竞争而导致的以次充好现象,对采用节能门窗的建筑进行政策上的倾斜,确保门窗节能工作落到实处.

（2）加快建筑门窗节能性能标识制度的推广步伐,通过对门窗生产厂家进行生产能力考查以及对建筑门窗的节能性能进行实际检测和软件模拟计算,最终形成技术参数标签,来对建筑门窗的节能性能指标如传热系数、空气渗透率、遮阳系数等进行标识,来规范节能门窗市场,淘汰落后的小企业,推动节能门窗市场的健康有序发展.

（3）鼓励综合节能门窗新技术的开发应用.改变建筑门窗单纯保温隔热的被动式节能,要科学的将节能与合理的利用太阳能、风能、地下热能等结合,对这些清洁可再生资源进行开发利用.从而实现节能与用能的结合,并开发出相应的综合节能产品.

3节能门窗的施工要求

节能门窗由于具有一般门窗所不具备的特点,从而决定了其安装也要遵从一定的施工要求：

3.1节能门窗的型号、规格、性能、品种以及开启的方式要符合设计施工的要求.

3.2安装节能门窗必须预置附框,最好使用预留口方法,禁止先安装后砌口或者是安装与砌口同步.

3.3固定方法的选择要参考节能门窗的材料,有针对性的选用膨胀螺栓、焊接或者射钉等方法.

3.4适当的增加窗户开启缝的搭接量,以尽量的减小缝隙的宽度.

3.5密封条的选用要按照装置的部位、断面的形状以及所用的材料,确保具有很好的相容性,以提高气密性能和耐久性能.

3.6节能门窗密封条的安装应尽量的顺直,转角处结合紧密,保证与门窗各部件粘结牢固.

3.7在房间气密性显著改善的情况下可以增设可调节的换气设施,例如门窗上设置换气孔.

3.8门窗四周与墙体之间的缝隙要使用发泡聚氨酯填缝剂进行充分填充密实后,用密封材料进行密封,禁止使用水泥砂浆嵌填.

3.9确保节能门窗安装过程中不受外力破坏,如发现中空玻璃中间结露等失效现象,应及时予以更换.

4节能门窗的质量控制

安装好的节能门窗应该平整协调、关闭严密、启闭灵活,没有阻滞现象；玻璃的密封压条必须与玻璃紧密的结合,接头处没有明显的缝隙；安装玻璃时要保证玻璃的牢固、平整以及合理的垫块设置,夹层内避免灰尘或者水气的存在；门窗在关闭后不能出现明显的缝隙,并且密封条要处于均匀的压缩状态；密封条的安装要无脱落、无卷边、接触严密以及平整不露框边；门窗与墙体的连接要牢固,缝隙要使用高性能保温材料填充.门窗安装完成后,应进行现场整体气密性能和水密性能测试,来检验其安装质量,如发现气密、水密性能不合格,要重新进行更换调试.

5结束语

随着时代的不断进步,可持续发展已经深入人心,建筑节能的发展,尤其是节能门窗的开发与利用势必成为今后研究的热点.国内的门窗行业要想在建筑节能的发展中占据先机,就必须迎合市场的需求,加大节能门窗产品的创新力度,不断的采用新技术、新材料以及新工艺,避免刻意追求建筑通透性,努力实现节能门窗与建筑节能一体化,来推动建筑节能事业的持续进步.