降低建筑物门窗能耗损失的途径

降低建筑物门窗能耗损失的途径[摘要]门窗能耗损失占整个建筑物能耗损失的比例很大,本文主要分析了影响门窗能耗损失的因素,并提出了降低建筑物门窗能耗损失的主要途径。[关键词]门窗节能能耗损失1前言建筑节能的目的是为了节省能源，从而促使墙体材料必须革新，达到节省土地，保护生态环境、充分利用工农业废料，开发轻质高强节能建材新产品，实现建筑节能的目的。虽然建筑节能离不开墙体材料革新，但不能单纯依赖于墙材材料革新。从建筑使用能耗来讲，建筑其他围护结构——屋面、地面、门窗等，也会产生大量的能耗损失，其中外门窗的耗热量约占建筑物全部热损失的48%-65%，所以门窗的节能也是建筑节能的重要研究方向之一。2影响门窗能耗损失的因素门窗做为建筑围护结构的组成部分，就是要隔离外界气候，保持室内稳定的小气候。所以在门窗内外两侧必然存在两种不同的温度和气压，在温差和压差的作用下，其中影响门窗能耗损失的因素主要有以下三方面。2.1通过门窗框扇材料及玻璃的传导热损失任何一种热的导体，两端温度不同，即存在温差时，就要从高温端向低温端导热，导热的快慢与材料本身的导热系数和材料的导热截面积有关。就钢铝窗而言，框扇材料的导热面积虽不大，但其导热系数较大，所以其传导热损失仍占整个窗户热损失的主要成分。前面所说的外门窗的耗热量约占建筑物全部热损失的48%-65%，主要指通过窗户框扇区材料的传导热损失。其中当然也含有玻璃的传导热损失，但既使玻璃的传热面积很大，而玻璃的导热系数很小,仅为0.7kcal/m.h.K，相当于钢材的1.4%，因此在全部传导热损失中玻璃所占的热损失很小。2.2门窗框扇材料与玻璃的辐射热损失当室内外存在温差时，门窗框扇材料及玻璃就会从高温侧吸热，蓄积热量后便向低温侧辐射热量，因为框扇材料与室内外空气接触的面积较小,所以辐射热损失很少，而玻璃的面积较大，所产生的辐射热损失很大。为了减少玻璃的辐射热损失通常以加大玻璃厚度和采用双层及多层玻璃的办法，即可取得明显效果。同样的玻璃面积和厚度,双层玻璃比单层玻璃可减少辐射热损失约50%。2.3门窗缝隙造成的空气对流热损失试验表明，当采用单层钢窗、37cm厚砖墙的多层住宅建筑，其空气渗透热损失占建筑物全部热损失的23.1%，损失的途径含有门窗框扇搭接缝隙、窗墙缝隙、建筑缝隙及玻璃油灰缝隙等。其中门窗框扇搭接缝隙产生的渗透热损失占主要成份。因此把气密性做为门窗性能的主要指标来考核。3门窗节能的主要途径综上所述，影响门窗能耗损失的因素可归纳为三点，即框扇材料的传导热损失，玻璃的辐射热损失和框扇间隙的空气对流热损失。因此必须针对以上三点采取相应措施，争取减少热损失，提高门窗的节能效果。3.1选择导热系数小的框扇材料，减少传导热损失根据传热基本方程式:Q=K△tF，其中各符号的意义及单位见表1表1传热表达式符号意义及单位缸仔骆限煌挂传热表达式造各符号意义及抢单位滚Q=K立△画tF待Q里—停—剪传热量园（停kcal/底h岂）夕K饭—铸—弦传热系数殊（扎w/m捏风2锯.敞k责）疑△战t被—恒—困室内外温差斑（挡℃易）扇F壳—迅—兼传热面积岩（寸m懂2恢）通过分析上式，传热量的的多少决定于传热面积，室内外温差和传热系数。如果温差相同，就决定于传热面积和传热系数。门窗在保证结构强度和构件刚度的同时，还要保证一定的透光率，所以各种材料制做的窗户，传热面积所差无几，所以传热量的多少关键是传热系数。各门窗材料的导宵热系数直接影笛响门窗的传热矿系数。据有关权资料介绍，单替层玻辛璃钢窗的传热独系供数卧K=5.8W互/m珍2恭.蜡K逗，而单层玻璃唯塑料窗的传热筛系阶数已K=4.2W枣/m欲2畏.渴K尺可减少传热份量迹27.5壤%简。目前常用的传钢、铝、塑、栗木四大类门窗催材料的导热系棒数见探表校2愤。如果做成双怒玻塑料窗，其扛传热系孕数戏K漠值可显达轿2.0剑-债2.必2梨甚至更小，这刘是塑料窗做为蓬节能门窗的有躬利条件之一。陵表民2咽各种门窗材料朱导热系数比较狱材料名称怖导热系数氏（摔kcal/m断.h.雀K园）抹导热系数比较爸硬聚氯乙稀贺0.14嫂1摇松木侮0.3~0.浓12怪2.1~0.未86:1柜玻璃择0.7混5:1柿钢股50吸357:1问铝删140~17恭5晚1000~1悲250:1宴3.楼2旋采用双层玻璃牛，减少辐射热递损失丈玻璃的热辐射跳是把玻璃内表糠面吸收的热量趁传递到外表面钓再放热。所以付热辐射和热传搞导是同时进行台的，欲减少辐率射热量，必须轨设法增大热阻蚁，所以在科研邀和生产实际中龟，采用带中间词空气层的双层猜玻璃不仅增大特了热阻，而且累使热量传递过麻程变得复杂，犹不仅在内外两狼层玻璃的外表百面形成间接性狗热辐射，而且驻内层玻璃外表耳面辐射热量必罗须在中间空气克层经过热传导团以后，才能被伸外层玻璃的内营表面所吸收，妙实际上就是增什大了热阻。所场以只要双层玻矮璃的中间空气屿层厚度选择合站理，双层玻璃枣比单层玻璃的柔热阻可增懒大签3酿倍以上。在国孔外有的门窗采肆用三层以上的陵玻璃，一次性伙投次虽大，但送节能效果十分辟明显。在室温禁2埋0张℃旨时，单玻和双卖玻铝窗内表面惩温度变化情况胁参见杜表罢3料，根据理论计赤算，玻璃的中误间空气层厚度惜在吹17口-暮20mm遵最好，但为了泥考虑窗的综合忌效益，尽量不下把窗料断面做键的过大，通常压选输用匹10椒-丹14mm孩。葱表位3到单玻和双玻内标表面温度变化洋室外温度束（练℃纺）塘铝材内表面次温度号（鸣℃轮）闪单玻内表面匹温度纯（冬℃染）挖双玻内表面秩温度街（壁℃碎）饱+10升12.3塞12.9翅16.2支+5担8.3带9.3替14.3亩0帜5书5.7巩12.4皆-5托1.5码2.2蛾10.5与-10醋-2拍-1.4蹦8.6盆-15冰-5.7房-5毁6.7纺-18喂-7.8芦-6.5珍5.3狼3.陕3仇提高门窗的气品密性，减少对午流热损失滩根据空气渗透烤量计算公式嫌：置Q=1.67奔×10称2鞋△删Pa肉3料b/姓L袋，其中各符号序的意义及单位馆见育表穿4酬表尺4沫空气渗透量表恐达式符号意义盏及单位蜜空气渗透量表驾达式她各符号意义及忘单位炉Q=1.67船×10留2祥△净Pa家3绩b/L熟Q膨—扒—辩空气渗透量纠（偷m由桃3/法h歌）躬a攻—写—童缝隙宽度宾（暮m赵m年）甲L松—柜—之缝隙深度付（却m亩m飞）炉△诵P忘—围—桑室内外压差鸽（短mmH凯g想）票b乎—蝇—根缝隙形状系数宾在同样的压差你下，空气渗透片量的大小即失科热量的大小，扯决定于门窗缝括隙的宽度、深姑度和几何形状放。空气渗透量柏随缝隙宽度增沿大而增加，缝且宽超经过离1鄙毫米时，渗透探量几乎与缝宽权成正比增加；剧渗透量随缝隙暴深度增大而减亿少，当缝深小忘于球10胀-垒15mm列时，渗透量迅柴速增加。盼在相同的缝宽鼻缝深情况下，街渗透量的大小哨就决定于缝隙阴形状，几何形脊状越简单，渗虫透量越大。反升之，如果缝隙韵已经确定，要旬想减少空气渗住透量，就只有播设法降低压趋差乖△病P塞，所以往往在削窗框窗扇搭接跟缝隙处做成一债个体积比缝隙括本身大的多的恐空隙。冶在冬季当冷空呼气在风压作用耗下，经窗的外束部缝隙进行入集空腔时，气流钩密度暖突然松驰，改律变了气流方向氏，由紊流状态芽变为涡流。因她此渗入冷空气业的压强和速度变在此得到缓解富，故称此空腔立为泄压腔或减脚压腔。这时泄识压腔内与室内乐的压差大为降兰低，从面减少浙了渗透到室内透的冷空气。泄膨压腔空间越大亦或形成串联的记多个泄压腔，重室内外压差就栽会越小，窗户眨的气密性就可歼得到改善。屠由于各种窗户惕型材几何尺寸周不同，形成的皇泄压腔尺寸和窜形状有很大差梅别。根据测试垄统计，无密封雹条的钢窗气密斑性一般在浑5m箱3歇/m.坛h席以上；有密封短条的钢窗气密梳性在储2.5m祝3但/m.寇h鞠左右；铝塑窗制都设有密封条潮，气密性均可蜂达到逐1.5m券3扣/m.县h努以下。单玻钢滴窗的传热系数合在遣6w/m.h舟.谦℃矛左右，双玻钢谎窗的传热系数宵在领3.5w/m呢.采h公℃薄左右，而双玻杰塑料窗的传热宅系数可杯达护3w/m.h解.弓℃锈以下。4结论各