夏热冬冷地区窗户节能设计研究

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1、夏热冬冷地区窗八节能设计研究【摘要】窗户节能设计是建筑节能设计中的重要组成部分。夏热冬冷地区气候的窗户节能设计是一个不小的挑战，木文结合夏热冬冷地区的气候条件分析了窗户节能设计的要点,针对冬季保温、夏季隔热和兼顾釆光提出了节能设计手段。通过对玻璃的选择，窗框材料的性能及组合形式比较，给出了窗户选材选型的参考，并提出了窗户热工性能的构造措施即合理的窗墙比。从而対气候适应性的窗八节能设计和已有建筑的窗户节能改造方法进行了相应探讨。【关键词】夏热冬冷地区；建筑节能；窗户；保温；隔热；封闭性；窗墙比夏热冬冷地区主要位于长江流域，夏季

2、闷热高湿，最热刀平均温度26.5°C〜30.5°C，夏季相对湿度80%左右，冬季阴冷,冬季太阳辐射热小于750MJ/m²,个别地区不足400MJ/m²,最冷月平均气温0°C〜8.6°C,该区夏季相对湿度在80%左右，夏季太阳辐射热大于1000MJ/m²o在这些地区太阳辐射得热是导致室内热环境恶化的首要原因。窗户的能耗就占了建筑外围护结构构件总能耗的40%、50%。可见，窗户节能是建筑节能的关键。窗八既是能源得失的敏感部位，还关系到建筑的采光，通风，隔声，立血造型，应该是建筑设计者设计的重点。1窗

3、户的节能设计要点夕卜门窗的热工性能差和太阳辐射热是造成窗户能耗远大于其他外围护结构的主要原因，成为建筑节能设计的重点。1.1窗八的夏季遮阳隔热夏季室内外温差幅度不大，外而窗户由于热传导增加室内热量并不十分明显，室内主耍热负荷来源于太阳辐射热。统计显示，夏季因太阳辐射热通过单玻璃窗进入室内而消耗的冷量约占空调负荷的25%〜30%。所以，夏季窗户节能的关键在于设计合理的遮阳体系和提高玻璃的遮阳系数。1.2窗户的冬季保温冬季利用太阳光采暖，可以减少常规能源的消耗，达到节能口的。冬季热损耗主要是室内室外温差引起的热传导造成的，窗八的

4、传热系数一般比外墙，屋而等都大，室内大量的热虽容易通过窗户散失。提高窗户的热传递系数，就能人大提高建筑外围护结构的保温性能。1.3同时满足采光的要求窗八是建筑节能的薄弱环节，有的设计人员试图减少外窗户的血积來减少建筑单位血积的能耗，但是这样处理不但影响室内的采光通风坏境和里面美观，还增加了额外的照明能耗。窗八不仅是建筑的外围护结构，更是沟通室内外环境的重要渠道跟手段。2窗户的节能设计措施2.1提高材料热工性能、光学性能和密封性能2.1.1玻璃材料玻璃是窗户的重要组成部分。玻璃的种类很多，有透明浮法玻璃、有色玻璃、热反射玻璃、

5、吸热玻璃、低辐射玻璃（L0W-E）等，热反射、吸热和辐射玻璃都属于镀膜玻璃，分别喷镀金属非金属及其氧化物薄膜、吸热薄膜、低辐射薄膜。玻矚的光学性能影响到夏季遮阳和采光収暧。太阳辐射的主耍能量集小在0.2〜2»m的波长范围内，其中口J见光和红外线能量占很大比重。普通的白玻璃的太阳透射率很高，室内红外线乂很难穿透其流向室外，是南面外窗采暖的最伴选择。但是单层玻璃窗户的热传递系数都是很大的，因为玻璃的热传递系数虽然仅为0.旷1.0W7(m•k),但由于玻璃的厚度很薄，所以其热阻几乎可以忽略。从表格1屮比较可以看出，低辐

6、射玻璃的热传递系数小且具有较好的遮阳性能，另外其低辐射膜阻止家内红外线透岀的能力比白玻璃还要强，还不影响采光。更重耍的是低辐射玻璃的透光率和遮阳性能还可以根据不同悄况再生产时进行调整,是综合性能最优的玻璃品种。2.1.2窗椎材料我们常使用的窗框材料是木头、钢材、铝合金、PVC塑料、玻璃钢，其材料导热系数X(W/(m•k))值分别为木头0.15,刚才58.2,铝合金203,PVC塑料0.16,玻璃0.52材料的导热系数越人，窗椎的传热能力越强。木头使用越來越少，这里不作讨论。从表2中比较可以看出，金属单玻璃窗户是热

7、工性能最差的一类窗户，应尽坤:避免使用未经断热处理的金属材料做窗框。通常进行断热处理是应保证断热桥的长度不小于15mm,否则热阻不够大,断热效果会大打折扣。塑料和复合材料(钢塑、铝塑等)窗框的传热系数较小，可以推广使用；但要注意这类型材料的刚性，如果整体性差，容易在运输和施工过程中变形，最后导致窗户关不严实，不仅彩响使用，还会影响美观。塑料窗框的樂厚一般不小于2.6mm,并且应在空腔内加钢衬。型材的空腔宜小而多，增强结构的刚度的同吋还能对空腔内热流起到多重阻隔作用。2.1.3密封性能室内外空气渗透虽然対热工的影响不大，但也会

8、增加采暖和空调能耗，所以也不能忽略。为了增强窗户的密封性能，必须采用保温材料填堵窗户与门洞壁Z间的缝隙，内外边沿再用密封胶封严实，以防止出现裂缝和渗气渗水。密封毛条应采用弹性较好而且耐老化的材料，故好经过硅化处理。推拉窗扇很容易出现缝隙，除了要用毛条密封外还应设风扌当，使两扇能够紧紧的扣严