浅析建筑门窗的节能要素

摘要：建筑节能已成为节能减排的重头戏。而门窗作为建筑物表面围护结构的一部分，是建筑物保温性能最薄弱的地位，门窗的保温性能将直接影响到建筑物的节能性能，因此提高门窗的保温隔热性能是保证建筑物能耗的主要途径。

关键词：节能 建筑节能 门窗 玻璃 型材 五金件

中图分类号：TE08 文献标识码：A 文章编号：

前言

节能门窗是一个系统的完美组合，各环节性能的综合结果，缺一不可，衡量建筑门窗是否节能应该主要考虑三个要素，即热量的流失（热量的交换）、热量的对流以及热量的传导和辐射。1.对流是通过门窗的间隙使用热冷空气的循环流动，通过气体对流使得热量交换，导致热量流失；2.热传导则是由门窗使用的材料本身分子运动而进行的热量传递，通过材料本身的一个面传递到另一个面，导致热流失；3.辐射主要是以射线形式直接传递，导致能耗损失。

从以上三个要素来看，不论用什么材料制成的窗，如能对上述3种热交换最有效的阻断和控制，才能称为最好的实现门窗节能。因此我们要注意以下几个方面：

一、型材的选择

首先不同材料的型材它们的性能不同，主要是热传导系数的不同决定了门窗的能耗。当你选择一种材料时，对型材截面的设计又非常的重要。就拿铝合金型材来讨论：为了避开铝合金自身的不足，开发了隔热冷桥多腔体铝合金型材。使隔热冷桥的方式阻止了铝合金型材的快速热传导，从而实现节能。可隔热断桥铝型材的设计，往往忽略细节。如果框、扇料上面的隔热条不在同一侧（靠室外或室内），使得五金配件安装之后，室内外型材通过金属五金配件绕过隔热条相互连接在一起，从而使得热量快速传导，影响门窗的节能性能等等。当然，型材的改进是否对整窗能达到节能的效果，这也跟窗型的开启形式选择有关系，比如像平开的门窗，采用隔热断桥铝合金型材节能效果比较明显。而对于推拉门窗而言，采用隔热断桥铝型材也只能说是孤掌难鸣，由于推拉门窗的结构形式所决定，它在关闭时两窗扇不在同一个平面，而两窗扇之间以及四周没有密封压力的存在，只是依靠毛条进行重叠搭接，毛条之间又存在间隙，形成对流现象，节能效果不理想。

二、玻璃的选择

除型材外，门窗的最大导热和辐射面就是玻璃。玻璃主要散热是依靠热传导和热辐射，传导是热量从玻璃内面通过玻璃的分子运动把热量传导到玻璃窗外表面。热传导的大小和传导速度、玻璃的厚度、不同玻璃的导热系数有关，同时也和不同性质的玻璃性能有关，辐射则和不同性质的玻璃有关。所以我们在选择建筑门窗玻璃时，要保证整体建筑的节能，就得合理的选择玻璃 ，应对各地不同建筑的需求，选择相应传热系数和遮阳系数的玻璃。

1.热反射镀膜玻璃

有较好对光学的控制性能，对波长以0.3-2.5mm的太阳光有良好的反射和吸收能力，能够明显减少太阳光的辐射能向室内的传递，保持稳定室内温度，可以节约能源。

在一般情况下，热反射镀膜玻璃已能满足一般节能窗的需要，如要求更高，还有中空玻璃和热反射镀膜中空玻璃以及低辐射镀膜玻璃等，但均有其特点和不同用途。

2.中空玻璃

中空玻璃不仅有优良的采光性能，同时具有隔热、隔音、防霜露等特殊优点。中空玻璃具有优良的隔热性能，在某些条件下其隔热性能可优于一般混凝土墙。中空玻璃隔热能力主要来源于二层玻璃间密封的空气层。此空气的导热系数为0.028W/MK，而玻璃的导热系数为0.77W/MK，密封的中空玻璃除玻璃四边用密封胶导热，其余大面积玻璃均依靠空气层导热，加大热阻。因此，能明显提高中空玻璃隔热效果。

3.低辐射镀膜玻璃

低辐射镀膜玻璃又称(Low―E译称娄义玻璃)。按生产方法，可分为“在线Low―E玻璃”和“离线Low―E玻璃”。在线Low―E玻璃，即在浮法玻璃生产线上，一般把锡的气体直接喷射到熔融的金属表面上，随着玻璃的冷却，金属膜层成为玻璃的一部分，它的特点，可以直接在空气中使用，可以钢化，热弯，可以长期保存，它的缺点是热学性能比较差。比“离线”溅射法生产的Low―E玻璃的“u”值差近一半，窗玻璃的绝热性能一般用“u”值来表示，“u”值和玻璃的辐射率有直接关系，“u”值越低，通过玻璃的传热量越低，窗玻璃的传热性能越好。

另一种方法，溅射法生产Low―E玻璃(又称离线Low―E玻璃)，生产方法是把金属银直接用溅射法镀在玻璃表面，它的缺点是银膜层非常脆弱，并易生成氧化银层，所以，它不可能像普通玻璃一样使用，必须做成中空玻璃，在做成中空玻璃前不能长期保存和运输。

三、密封材料

在门窗节能应用中,密封胶和密封材料的选择起到重要的作用.1.密封胶用于门窗接缝中使其密封。建筑上的各种接缝受到温度、外力作用等因素的影响而变化,密封胶在接缝中必须承受接缝的变化及环境的影响(水,光,冷,热)

而不被破坏.密封胶首要考虑的基本性能是弹性和粘接性,其次还要考虑密封胶的耐候性和强度；2.密封胶条用于玻璃和扇及框之间的密封，在门窗中起着水密、气密及节能的重要作用。密封胶条必须具有足够的拉伸强度、良好的弹性、良好的耐温性和耐老化性，断面结构尺寸要与门窗型材匹配。质量不好的胶条耐老化性差，经太阳长期暴晒，胶条老化后变硬，失去弹性，容易脱落，不仅密封性差，而且造成玻璃松动产生安全隐患。密封毛条主要用于框和扇之间的密封，毛条的安装部位一般在门窗扇上，框扇的四周围或密封桥（挡风块）上，增强框与扇之间的密封，毛条规格是影响推拉门窗的气密性能的重要因素，也是影响门窗开关力的重要因素。毛条规格过大或竖毛过高，不但装配困难，而且使门窗移动阻力增大，尤其是开启时的初阻力和关闭时的最后就位阻力较大；规格过小或竖毛条高度不够，易脱出槽外，使门窗的密封性能大大降低。毛条需经过硅化处理，质量合格的毛条外观平直，底板和竖毛光滑，无弯曲，底板上没有麻点。胶条、毛条都起着密封、隔音、防尘、防冻、保暖的作用。其质量的好坏直接影响门窗的气密性和长期使用的节能效果。

四、配件

五金配件是门窗的心脏，而不是配角。五金配件在节能门窗里面所起的作用非同小可，不但与门窗的气密、水密以及抗风压息息相关，在安全等性能上也起着非常重要的作用。节能门窗五金配件应考虑到以下几个方面：1.五金配件材质的选择应选择材质好的五金配件是好品质节能门窗的基本保证。材质差的五金配件易老化、碎裂。这样就可导致门窗开启不灵活或无法开启、关闭，这样不但不能保证建筑门窗的气密性能和节能，还会给人们的生命安全带来危害。2. 节能门窗五金配件的配置上，应选择锁闭良好的多点锁系统，保证门在受风压的作用下，扇、框变形同步，有效保证密封材料的合理配合，使密封胶条能随时保持在受压力的壮态下有良好的密封性能，而不能选择便宜、简易的单点锁五金配置，因单点锁五金配置时，在门窗受到正风压，或负风压时，门窗在没有锁闭点的位置就会发生变形。而变形之后无法恢复原位，从而导致扇、框之间产生缝隙，使得热冷空气通过门窗缝隙循环流动，形成对流，不能使门窗达到节能。

五、正确的组装

前面几点是门窗组件的要求，合理的选择组件很重要，但正确的把多种组件合理的组合成系统才是完善的节能门窗，所以我们在选择门窗组装厂时，选择有实力、有经验的门窗组装厂也是很关键的。

小结：影响门窗节能的因素有许多，要视具体情况选择适合的方法实现门窗的节能。国外的做法不一定完全适合中国国情，门窗节能是一项系统工程，技术层面、人们的认知度等都影响门窗最终的节能效果。

参考文献：

1、中空玻璃GB/T 11944-2002

2、中空玻璃用密封胶JC/T 486-2001

3、建筑玻璃应用技术规程JGJ 113-2003

4、铝合金门窗GB/T 8478-2008

5、公共建筑节能设计标准GB 50189-2005