建筑外窗的节能设计探讨.pdf

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1、2015年1月建材与装饰规划与设计建筑外窗的节能设计探讨邱晖盛（广东省建科建筑设计院广东广州510000）摘要：外窗作为建筑维护结构虽然起到了室内外空气交换和遮风避雨的作用，却是整个建筑围护结构中隔热、保温、隔音、安全最薄弱的环节，据有关资料表明通过外窗流失的能耗占整个建筑总能耗的50%，不利于建筑的节能设计。为了解决上述问题，以广州市为例，本文首先详细调查了居住建筑外窗的使用情况，然后根据实际情况分析了建筑外窗的节能设计技术。关键词：建筑；外窗；节能设计中图分类号：TU111.4文献标识码：A文章编号：1673-0038（2015）05-0009-021引言随着社会的发展进步和能源

2、资源的日益短缺，人们越来越注重对环境的保护和资源的充分利用，各种环保节能的技术和材料被研制出来，且广泛地用于人们日常的生产生活当中。而建筑业对能源资源的需求量非常巨大，所需的建筑技术、设备、材料以及人工等也是其他一般行业所不及的，而外窗的能源消耗又1-木窗；2-钢窗；3-铝合金窗；4-塑钢窗。图2窗框材料分布图是建筑工程能耗中的主要部分，对外窗进行节能设计能够很大2.3开启方式程度地减少建筑的能耗，同时也给人们提供健康舒适的生活。由调查结果显示，有88%的外窗采用的都是推拉窗，采用平开于建筑外窗的材料多种多样，而各种材料的节能要求是各不相窗开启方式的外窗只占10%，还有2%的用户采用

3、了悬窗，开启同的，因此深人了解外窗节能的情况，运用各种外窗材料的节能方式使用情况分布见图3。原理设计出科学合理的外窗节能方案，并将这种方案切实运用于建筑活动中会利于我国建筑业的健康可持续发展。2广州居住建筑外窗使用情况的调查广州市区内既有居住建筑存量巨大，其中大部分都是建于20世纪90年代。由于我国建筑节能工作的起步时间比较晚，因此，广州地区大部分既有居住建筑没有考虑节能设计。为了深入了解既有居住建筑外窗应用情况，本文对市区内不同地理位置、1-平开窗；2-推拉窗；3-悬窗。不同建设年代的多个小区的居住建筑进行了调查。图3开启方式分布图2.1玻璃类型2.4热工性能和气密性外窗的玻璃面积

4、占整窗面积的60%甚至更多，因此，玻璃对从建筑节能的角度考虑，在墙体、屋面、地面以及外门窗四大外窗的保温隔热性能有着十分重要的影响。调查结果表明：82%建筑外围护部件中，外门窗的隔热性能最差，是建筑能耗过高的的居住建筑外窗玻璃采用了单层普通玻璃，15%的采用了双层玻主要因素之一。目前，我国既有建筑的典型围护结构部位中，通璃，仅有3%采用了双层中空玻璃，外窗玻璃使用情况见图1。单过门窗产生的热量损失约占建筑围护结构总能耗的40~50%，见层玻璃窗的热工性能很难满足广州地区建筑节能的标准要求。表1。表1国内部分围护结构的传热系数表部件名称构造形式传热系数K/（W·m-2·K-1）金属门6

5、.4门木门2.7外窗单玻金属窗6.4地面土壤0.3屋面混凝土通风屋面1.451-单层；2-双层；3-双层中空。图1玻璃类型分布图粘土、页岩实心砖370mm1.57外墙粘土、页岩实心砖240mm1.952.2窗框材料广州地区常见的窗框材料主要有木、钢、铝合金以及塑钢由于被调查对象受到建设年代、技术水平等因素的影响，外（PVC），调查结果表明：2%的建筑外窗仍然采用木质窗框，4%采窗气密性及热工性能差异较大。调查结果表明：20世纪80年代用钢窗，54%采用铝合金窗，40%采用塑钢窗（PVC），窗框材料使的建筑大多采用木、钢窗，墙与框、框与扇、扇与玻璃之间都存在用情况分布见图2。肉眼可见的

6、缝隙，有缝隙存在就会产生室内外空气交换，因此，·9·规划与设计建材与装饰2015年1月此类外窗气密性很差；近十多年间的建筑大多采用铝合金窗、塑密连接成一个整体，构成一种两边是铝合金中间是塑料型材的钢窗，此类外窗气密性整体相对较好，但是近90%的都是推拉开复合型材，用这种型材做外窗，称之为断桥式铝塑复合窗。这种启，普遍采用毛条密封，两扇搭接处因结构原因存在空气渗漏通复合型材兼顾了塑料和铝合金两种材料的优点，能够同时满足道，四周仅靠毛条接触式密封也存在空气渗透空隙，同时多数密保温隔热、隔声、防火等多种性能要求。封材料由于使用时间较长而出现了不同程度的性能退化，从而3.3优化窗墙的比例导致

7、气密性随着外窗使用年限的增加而不断降低。合理布局窗墙的比例对门窗的节能具有很大的帮助，虽然外居住建筑外窗的热工性能主要受窗框材料、结构形式以及玻窗面积要比墙的面积小，但是它流失的热量却是很大的。而具体璃的综合影响。根据上面的调查结果，单层玻璃外窗在既有居住的窗墙比应该根据各地的情况来定，比如南方地区的窗户应该建筑中占到了大部分，而单层玻璃钢窗、铝合金窗的传热系数K较大这样在夏季时就能较好的通风，在冬季时又可以获得充足值为6.4W/（m2·K），单层玻璃塑钢