衡量建筑門窗是否節能應該主要考慮三個要素,即熱量的流失(熱量的交換)、熱量的對流以及熱量的傳導和輻射。在建筑外圍護結構總能當中,建筑門窗的能耗占其能耗的49%.建筑門窗為建筑物保溫性能最薄弱的地位,因此提高門窗的保溫性能是保證建筑物能耗的主要途徑,隨著國家節能法規與建筑節能標準的出臺,建筑節能門窗也引起了社會關注,通常節能門窗題材成了商家、媒體炒作的焦點。因為對節能門窗了解不深刻,很多門窗的廣告宣傳冊上面可以看到:“某某樓盤門窗采用某某品牌的隔熱斷橋鋁門窗或彩色塑料的節能門窗”以及采用某某品牌的Low-E中空玻璃的節能門窗。”對節能門窗而言,就只用了隔墊斷橋型材或彩色塑料或是只采用了Low-E中空玻璃就是節能門窗嗎?又何為節能門窗呢?它是一個系統的完美組合,各環節性能的綜合結果,缺一不可,衡量建筑門窗是否節能應該主要考慮三個要素,即熱量的流失(熱量的交換)、熱量的對流以及熱量的傳導和輻射。1.對流是通過門窗的間隙使用熱冷空氣的循環流動,通過氣體對流使得熱量交換,導致熱量流失;2.熱傳導則是由門窗使用的材料本身分子運動而進行的熱量傳遞,通過材料本身的一個面傳遞到另一個面,導致熱流失;3.輻射主要是以射線形式直接傳遞,導致能耗損失。以三個要素來看,節能門窗我們要注意以下幾個方面:首先選擇不同材料的型材它們的性能不同,主要是熱傳導系數不同決定了門窗的能耗,當你選擇一種材料時,對型材截面的設計又非常的重要。就拿鋁合金型材來討論:現還有大部分地區的建設單位在型材的選擇方面只考慮成本,不重視性能。為了避開鋁合金自身的不足,開發了隔熱冷橋多腔體鋁合金型材。使隔熱冷橋的方式阻止了鋁合金型材的快速熱傳導,從而實現節能。可隔熱斷橋鋁型材的設計,往往忽略細節。框、扇料上面的隔熱條不在同一側(靠室外或室內),使得五金配件安裝之后,室內外型材通過金屬五金配件繞過隔熱條相互連接在一起,從而使得熱量快速傳導,影響門窗的節能性能等等。當然,型材的改進是否對整窗能達到節能的效果,這也跟窗型的開啟形式選擇有關系,比如像平開的門窗,采用隔熱斷橋鋁合金型材節能效果比較明顯。而對于推拉門窗而言,采用隔熱斷橋鋁型材也只能說是孤掌難鳴,由于推拉門窗的結構形式所決定,它在關閉時兩窗扇不在同一個平面,而兩窗扇之間以及四周沒有密封壓力的存在,只是依靠毛條進行重疊搭接,毛條之間又存在間隙,形成對流現象,我們曾經在北京地區做過對基礎建筑各部件的傳熱系數及耗熱量比例分析,其中一項內容是空氣滲透能耗占整體的23.2%,而空氣滲透的能耗主要是通過門窗縫隙流失,可想而知,要是采用推拉形式的門窗,空氣滲透所損耗的能量將更為嚴重,因此推拉門窗即使采用隔熱斷橋鋁型材也不屬于節能門窗,由于推拉窗自身結構所限止,其采用隔熱斷橋鋁型材也是毫無意義的。
建筑門窗使用玻璃,在我國技術較為成熟,可根據各地區不同的節能指標,選擇不同性能的玻璃來滿足節能的要求。我們知道,能源的損耗主要是由對流、傳導、和輻射三方面的因素。而玻璃主要是熱輻射損耗能量,所以我們在選擇建筑門窗玻璃時,要保證整體建筑的節能,就得合理的選擇玻璃 ,應對各地不同建筑的需求,選擇相應傳熱系數和遮陽系數的玻璃。
我們曾說過:“五金配件是門窗的心臟,而不是配角”。五金配件在節能門窗里面所起的作用非同小可,不但與門窗的氣密、水密以及抗風壓息息相關,在安全等性能上也起著非常重要的作用。節能門窗五金配件應考慮到以下幾個方面:1.五金配件材質的選擇選擇材質好的五金配件是好品質節能門窗的基本保證。材質差的五金配件易老化、碎裂。這樣就可導致門窗開啟不靈活或無法開啟、關閉,這樣不但不能保證建筑門窗的氣密性能和節能,還會給人們的生命安全帶來危害。因此在選擇五金配件時一定要選擇有品質保證的品牌產品,不能貪圖便宜,以小失大。2. 節能門窗五金配件的合理配置與設計節能門窗的五金配件配置上面,應選擇鎖閉良好的多點鎖系統,保證門在受風壓的作用下,扇、框變形同步,有效保證密封材料的合理配合,使密封膠條能隨時保持在受壓力的壯態下有良好的密封性能,而不能選擇便宜、簡易的單點鎖五金配置,因單點鎖五金配置時,在門窗受到正風壓,或負風壓時,門窗在沒有鎖閉點的位置就會發生變形。而變形之后無法恢復原位,從而導致扇、框之間產生縫隙,使得熱冷空氣通過門窗縫隙循環流動,形成對流,不能使門窗達到節能。
前面幾點是門窗組件的要求,但合理的選擇組件很重要,而正確的把多種組件合理的組合成系統才是完善的節能門窗,所以我們在選擇門窗組裝廠時,選擇有實力、有經驗的門窗組裝廠也是很關鍵的。從衡量建筑門窗的三個要素看,推拉門窗由于結構原因,在關閉時兩窗扇不在同一個平面,而兩窗扇之間以及四周沒有密封壓力的存在,只是依靠毛條進行重疊搭接,毛條之間又存在間隙,形成對流現象,因此推拉門窗不屬于節能窗。而其他開啟形式的門窗就是節能門窗嗎?其他開啟形式的的門窗也得全面考慮和合理的設計才能達到門窗節能的要求。而只采用了節能型材或節能玻璃就是節能的門窗嗎?從以上分析得知,節能門窗,僅僅采用好的型材或玻璃以及配件是不夠的,良好的材料的完美組合,才是系統綜合評價的要素。 概念和定義相同。U值和K值都是衡量材料隔熱性能的物理量,即傳熱系數。建筑玻璃的U值和K值都定義為:在標準條件下,單位時間內從單位面積的玻璃組件一側空氣到另一側空氣的傳輸熱量。由此看出,U值和K值的概念和定義是完全相同的。 習慣上采用的符號。玻璃組件的傳熱系數,歐美國家大多用U來表示,日本工業標準JISR3209-1995和中國國標GB8484-87用K來表示。在我國,多數鍍膜玻璃制造商在其產品說明書上給出U值。在國外,很多著名鍍膜玻璃廠商給出U值,有些廠商給出K值,有些廠商指明U值=K值。 根據定義,U值和K值國際單位制為w/m2.k ,其中w為熱功率、m2為玻璃面積、k為開氏溫度。除了國際單位,還有英制單位BTU/h.ft2.℉ ,這里BTU為英制熱量、h為小時、ft2為平方英尺、℉為華氏溫度。兩種單位之間的換算關系為:1個U值等于5.678K值 w/m2.k 從以上分析看出,U值和K值的概念和定義是相同的,U值就是K值,K值就是U值。但是由于以下原因,同一產品的U值(或K值)可能在不同的機構測試的數據有些差別。 測量方法。玻璃組件的U值(或K值)有兩種常用的測量方法,一種叫分光法,另一種叫標定熱箱法。分光法采用遠紅外光譜測量和數學物理運算相結合的方法,如美國加里福尼亞大學Lawrenze Berkley實驗室開發的《Window4.1窗玻璃模擬計算軟件》;標定熱箱法是一種熱工試驗法,試驗箱分冷室和熱室,兩室之間放置待測玻璃組件,測量穩態條件下的熱量傳遞。 標準條件。玻璃組件的傳熱系數是一種復雜的物理量,與玻璃組件的輻射、傳導、及環境氣體的對流有關,換句話說不同條件下的傳熱系數值有點差別,因此必須指定一種所謂的標準條件。但是這個“標準條件”在不同國家的標準中不相同。例如,美國采用ASHRAE標準條件,它分夏季白天標準條件和冬季夜間標準條件: ASHRAE夏季白天標準條件:室外溫度90℉(31.7℃),室內溫度75℉(23.9℃),風速7.5英里/小時(3.4m/s),直射太陽能密度248 BTU/h.ft2(783 W/m2) 彩色共擠塑料是由PMMA、ASA彩色原料與PVC-U基料采用復合共擠工藝生產的塑料異型材制作門窗,具有優異的穩定性、耐候性、耐熱性、耐腐蝕性、抗沖擊性和耐化學腐蝕性,色彩更加光艷、靚麗,改變了通體彩色塑料門窗固有的質量缺陷。彩色彩色共擠塑料型材的技術要求應符合JGJ/T140-2005附錄A標準規定。
中空玻璃是一種良好的隔熱、隔音、美觀適用、并可降低建筑物自重的新型建筑材料,它是用兩片(或三片)玻璃,使用高強度高氣密性復合粘結劑,將玻璃片與內含干燥劑的鋁合金框粘結,制成的高效能隔音隔熱玻璃。 普通中空玻璃是由兩層以上浮法玻璃構成,高性能中空玻璃是由一層low-e+A+一層普通或浮法玻璃玻璃或兩層以上low-e和浮法玻璃構成。四周用高強高氣密性復合粘結劑(密封膠應滿足以下要求:使用的第一道、第二道密封膠組份間色差應分明),將兩片或多片玻璃與密封條、玻璃條粘接、密封。中間充入干燥氣體,框內充以干燥劑,以保證玻璃片間空氣的干燥度。可以根據要求選用各種不同性能的玻璃原片等與間隔框(應用鋁間隔框時須去污進行陽極化處理)、干燥劑(干燥劑的質量、規格、性能必須滿足中空玻璃制造及性能要求)、經膠結、焊接或熔接而制成。中空玻璃的技術要求應符合GB11944-89標準規定。
中空玻璃常可采用5、6、mm厚片度等原片玻璃,空氣層厚度常可采用9、12、16mm等間隔。 中空玻璃密封膠寬度:單道密封膠層寬度應計算確定,其最小寬度為10±2mm(限制使用,雙道密封外層密封膠寬度應計算確定,其最小寬度為5-7mm。中空玻璃的內表面不得有妨礙透視的污跡及膠粘劑飛濺現象。在試驗檢測為露點將露點儀溫度降到 ≤-40 度,使露點儀與試樣表面接觸3min全部試樣內表面無結露或結霜。中空玻璃主要用于需要建筑節能的建筑物上。
是在玻璃表面鍍上多層金屬或其他化合物組成的膜系產品。其鍍膜層具有對可見光高透過及對中遠紅外線高反射的特性,使其與普通玻璃及傳統的建筑用鍍膜玻璃相比,具有明顯優勢。外門窗玻璃的熱損失是建筑物能耗的主要部分,占建筑物能耗的50%以上。有關研究資料表明,玻璃內表面的傳熱以輻射為主,占58%,這意味著要從改變玻璃的性能來減少熱能的損失,最有效的方法是抑制其內表面的輻射。普通浮法玻璃的輻射率高達0.84,當鍍上一層以銀為基礎的低輻射薄膜后,其輻射率可降至0.1以下。因此,用Low-E玻璃制造建筑物門窗,可大大降低因輻射而造成的室內熱能向室外的傳遞,達到理想的節能效果。室內熱量損失的降低所帶來的另一個顯著效益是環保。寒冷季節,因建筑物采暖所造成的CO2、SO2等有害氣體的排放是重要的污染源。如果使用Low-E玻璃,由于熱損失的降低,可大幅減少因采暖所消耗的燃料,從而減少有害氣體的排放。Low-E玻璃對太陽光中可見光有高的透射比,可達80%以上,而反射比則很低,這使其與傳統的鍍膜玻璃相比,光學性能大為改觀。從室外觀看,外觀更透明、清晰,即保證了建筑物良好的采光,又避免了以往大面積玻璃幕墻、中空玻璃門窗光反射所造成的光污染現象,營造出更為柔和、舒適的光環境。Low-E玻璃的上述特性使得其在發達國家獲得了日益廣泛的應用。我國是一個能源相對匱乏的國度,能源的人均占有量很低,而建筑能耗已經占全國總能耗的27.5%左右。
在線高溫熱解沉積法'Low-E'玻璃在美國有多家公司的產品。如PPG公司的 Surgate200,福特公司的Sunglas H.R'P'。這些產品是在浮法玻璃冷卻工藝過程中完成的。液體金屬或金屬粉沫直接噴射到熱玻璃表面上,隨著玻璃的冷卻,金屬膜層成為玻璃的一部分。固此,該膜層堅硬耐用。這種方法生產的'Low-E'玻璃具有許多優點:它可以熱彎,鋼化,不必在中空狀態下使用,可以長期儲存。它的缺點是熱學性能比較差 。除非膜層非常厚,否則其'u'值只是濺射法'Low-E'鍍膜玻璃的一半。如果想通過增加膜厚來改善其熱學性能,那么其透明性就非常差。離線法生產Low-E玻璃,是目前國際上普遍采用真空磁控濺射鍍膜技術。用濺射法可以生產'Low-E'玻璃的廠家及產品有北美的英特佩公司的'LnplusNetetralR',PPG公司的Sungatel00,福特公司的SunglasHRS等 。和高溫熱解沉積法不同,濺射法是離線的。且據玻璃傳輸位置的不同有水平及垂直之分。由于有多種金屬靶材選擇及多種金屬靶材組合,在顏色及純度方面,濺射鍍也優于熱噴鍍,由于是離線法,最主要的優點還在于濺射生產的'Low-E'中空玻璃其'u'值優于熱解法產品的'u'值,但是它的缺點是氧化銀膜層非常脆弱,所以它不可能象普通玻璃一樣使用。它必須要做成中空玻璃,且在未做成中空產品以前,也不適宜長途運輸。目前我市有關企業正在積極投資此項目建設工作,從根本上解決長途運輸的問題,預計在不久的將來即可投產,基本上能滿足徐州市場的需求Low-E中空玻璃對0.3-2.5um的太陽能輻射具有60%以上的透過率,白天來自室外輻射能量可大部分透過,但夜晚和陰雨天氣,來自室內物體的熱輻射約有50%以上被其反射回室內,僅有少于15%的熱輻射被其吸收后通過再輻射和對流交換散失,故可有效地阻止室內的熱量泄向室外。Low-E玻璃的這一特性,使其具有控制熱能單向流向室內的作用。單純高的太陽能透射,能有效地保持這些能量,就不能認為它是節能材料。'Low-E' 鍍膜中空玻璃是一種較好的節能采光材料。它具有較高的太陽能透射,非常低的'u'值,并且,由于鍍膜的效果,'Low-E'玻璃反射的熱量回到室內,使得窗玻璃附近的溫度較高,而應用'Low-E'窗玻璃的建筑其室內溫度相對較高,因此在冬季可以保持相對高的室內溫度,而不結霜,這樣在室內的人也會倍感舒適。'Low-E'玻璃也能夠阻擋大量的紫外線透射,防止室內的物品退色。
轉自國產建筑節能大師
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