對(duì)建筑節(jié)能與門窗選型問題的比較和研究

時(shí)間：2008-07-22 10:06:11 作者：本站編輯來源：慧聰建材網(wǎng) 閱讀：3094

內(nèi)容摘要：門窗作為建筑圍護(hù)的重要組成部分，能否配合墻體起到良好的保溫隔熱作用，減少居室能源流失，在建筑節(jié)能減排中有著至關(guān)重要的作用。目前，門窗品種很多，呈現(xiàn)鋁、塑、鋼、木、玻璃鋼、鋁塑復(fù)合、鋁木復(fù)合多元發(fā)展的態(tài)勢(shì)。為了迎合建筑節(jié)能政策，各種品種的門窗材料的生產(chǎn)廠家ι宰齦慕后，紛紛搭上了節(jié)...

     門窗作為建筑圍護(hù)的重要組成部分，能否配合墻體起到良好的保溫隔熱作用，減少居室能源流失，在建筑節(jié)能減排中有著至關(guān)重要的作用。目前，門窗品種很多，呈現(xiàn)鋁、塑、鋼、木、玻璃鋼、鋁塑復(fù)合、鋁木復(fù)合多元發(fā)展的態(tài)勢(shì)。為了迎合建筑節(jié)能政策，各種品種的門窗材料的生產(chǎn)廠家在稍做改進(jìn)后，紛紛搭上了節(jié)能門窗的列車。在建筑設(shè)計(jì)時(shí)究竟應(yīng)當(dāng)選擇哪一種門窗作為首選的節(jié)能門窗，而哪一種門窗稱得上節(jié)能門窗，目前眾說紛紜。為了能使設(shè)計(jì)師、建設(shè)單位和一般業(yè)主在門窗選型時(shí)有所參照，我們對(duì)目前常用門窗品種作了一些研究比較和改進(jìn)，供有關(guān)單位和從業(yè)人員參考。
      門窗是否節(jié)能，取決于兩個(gè)方面，第一：窗外框、窗扇框(以下簡(jiǎn)稱框體)的材料是什么材料做的，是否隔熱保溫；第二：玻璃是否采用了中空玻璃；這是最基本的要求。保溫隔熱的節(jié)能門窗應(yīng)當(dāng)采用中空玻璃，這一點(diǎn)已經(jīng)廣泛接受，余下的問題是框體的保溫隔熱性能了。顯而易見，鋁合金、彩鋼等金屬材料傳熱系數(shù)高，不隔熱、不保溫；塑料、玻璃鋼材料傳熱系數(shù)低，保溫、隔熱，這也是一般常識(shí)。因此結(jié)論很明確，塑料、玻璃鋼材料的框體上中空玻璃制成的門窗就是保溫隔熱節(jié)能門窗。鋁合金框體配上中空玻璃，也不是節(jié)能門窗。
      問題遠(yuǎn)非這么簡(jiǎn)單。因?yàn)樗芰祥T窗雖然有很好的保溫節(jié)能性能，但存在顏色單一、著色后易褪色、框體較為粗曠的缺點(diǎn)，加之這些年對(duì)作坊的粗制濫造缺乏監(jiān)管，在人們意識(shí)中存在塑料窗即低檔貨的誤區(qū)，使得一般開發(fā)商不愿采用塑料窗。玻璃鋼門窗推廣不力，少有人問津。再來看一個(gè)問題的另一面，鋁合金門窗雖然不節(jié)能，但它的外觀挺刮、秀氣，顏色豐富多彩且不易褪色，給人們留下了鋁合金門窗即高檔門窗深刻的印象，而且是根深蒂固的。
      有鑒于此，鋁合金型材的生產(chǎn)廠家，推出了斷橋隔熱鋁合金型材，用這種型材制作的門窗被稱為節(jié)能門窗，有關(guān)單位還出了圖集加以推薦，其實(shí)它的隔熱效率有限，本質(zhì)上還屬于金屬門窗。問題是這種誤導(dǎo)在廠商的推動(dòng)、開發(fā)商設(shè)計(jì)部門的思維定勢(shì)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)的松懈、主管部門的監(jiān)管不力的交互作用下，迅速蔓延。直到最近，國(guó)務(wù)院《建筑節(jié)能條例偷陌洳跡各級(jí)監(jiān)管部門深入現(xiàn)場(chǎng)，才使這一問題暴露出來，經(jīng)檢測(cè)，斷橋隔熱鋁合金門窗的熱工性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求。下面就斷橋隔熱鋁合金門窗及型材的結(jié)構(gòu)和性能作簡(jiǎn)要分析：
      這種型材由兩條鋁合金型材和一組樹脂隔熱條組成，其意圖是阻斷熱的傳導(dǎo)。這類型材目前有兩種制備工藝：一種是以現(xiàn)成的尼龍隔熱條滾齒擠壓合成，另一種是在整體的型材結(jié)構(gòu)槽內(nèi)灌注聚氨脂材料，待樹脂固化后將型材連接部分切除。我們知道，熱的傳導(dǎo)有三種方式，一是物體傳導(dǎo)；二是輻射；三是對(duì)流。斷橋型材只是利用樹脂材料的低傳熱性阻斷或減少熱在物體上的傳導(dǎo)，在抵御輻射傳導(dǎo)和對(duì)流傳導(dǎo)這煞矯婷揮腥魏未朧。使用這種型材制成的門窗，在關(guān)閉的門窗外框和窗扇框之間形成了環(huán)繞的冷腔，同時(shí)在窗扇玻璃槽口內(nèi)也形成了冷腔，室外的熱就由這一通道進(jìn)入室內(nèi)。
      不難看出，型材隔熱條(斜線部分)只解決了整個(gè)框體的熱傳導(dǎo)的三分之一不到的問題。如果使用這種型材制成門窗框架，配以5+12+5的中空玻璃，經(jīng)計(jì)算窗框占門窗面積的35%，玻璃占65%，該門窗的熱工性能K值只有3.3，相當(dāng)于8級(jí)，達(dá)不到上海、北京地方政府規(guī)定的節(jié)能要求的下限，顯然，斷橋隔熱鋁合金門窗有一定的隔熱效果，但不是節(jié)能門窗。那么，有沒有既具有塑料門窗保溫節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，又具有鋁合金門窗外觀美觀，并且深受歡迎的門窗品種呢？答案是肯定的。經(jīng)過比較分析，我們?cè)O(shè)計(jì)了改進(jìn)型的鋁塑組合門窗。這種門窗外側(cè)是彩色鋁合金材料，內(nèi)側(cè)是PVC材料，因此既具備鋁合金門窗的特點(diǎn)，又具備塑料門窗的良好的保溫節(jié)能優(yōu)勢(shì)。同時(shí)又由于采用了鋁合金框架嵌入塑料框架腹腔內(nèi)，塑料型材經(jīng)過焊接后包裹鋁合金型材，在保留塑料門窗不向墻體滲水的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，消除了鋁合金門窗長(zhǎng)期來難以解決的拼角處滲水的難題。通過圖2可以看出，斷橋鋁合金門窗存在的大量冷腔，在這種鋁塑組合結(jié)構(gòu)里變成了暖腔，從而達(dá)到了保溫效果。
      方案可行，熱工性能需要論證。根據(jù)崔希駿、廖建峰《u能窗傳熱系數(shù)的確定方法和相關(guān)分析》提供的研究結(jié)果和數(shù)據(jù)，本設(shè)計(jì)方案中PVC部分符合兩腔塑料窗框的特征，其傳熱系數(shù)應(yīng)為2.1K值；如果配以5+12+5的普通中空玻璃，查盧樹人《門窗節(jié)能原理和要素》研究結(jié)果和數(shù)據(jù)，這種配置的中空玻璃的傳熱系數(shù)在3.0左右；設(shè)窗框占35%，玻璃占65%，根據(jù)簡(jiǎn)便查表算法得出整窗傳熱系數(shù)為K值2.7，符合節(jié)能50%的建筑節(jié)能目標(biāo)。由此證明該設(shè)計(jì)方案是可行的。上海某工程的實(shí)際應(yīng)用中檢測(cè)結(jié)果取得了K值2.6的成績(jī)。當(dāng)然，這一項(xiàng)研究和設(shè)計(jì)的普遍應(yīng)用以及節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，還有賴于對(duì)型材斷面的精心設(shè)計(jì)和裝配工藝的控制，在加脊ば蛑杏Ω叨戎厥雍附庸ば蛑柿康目刂坪臀褰鹋浼的配置。我們相信在應(yīng)用中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷完善，這種保溫節(jié)能效果明顯，外觀深受歡迎，資源節(jié)約型的，經(jīng)濟(jì)型的節(jié)能門窗一定能夠成為一種建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能門窗選型的優(yōu)秀品種。