建筑門窗對空調(diào)能耗損失有多大影響
在圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，門窗對能耗損失的影響很大。本文通過門窗的保溫性能和氣密性對采暖能耗的影響及門窗對空調(diào)降溫能耗影響的論述，指出了提高建筑門窗保溫隔熱性能的一些措施。
一.前言
窗戶是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的開口部位，應(yīng)該滿足人們對采光、通風(fēng)、日照、視野等方面的基本要求，還應(yīng)具備良好 的保溫、隔熱、隔聲性能，有足夠的氣密性、水密性和抗風(fēng)壓強(qiáng)度，才能為用戶提供安全、舒適、健康、寧靜的室內(nèi)環(huán)境，提高生活質(zhì)量。與圍護(hù)墻體相比較，窗戶是輕質(zhì)薄壁構(gòu)件，是建筑保溫、隔熱、隔聲的薄弱環(huán)節(jié)。普通單層玻璃窗的采暖空調(diào)能耗，大約要占到建筑冬季采暖或夏季降溫能耗的50%以上，所以，窗戶是建筑節(jié)能的關(guān)鍵部位，是節(jié)能技術(shù)的重點(diǎn)所在。
二.在圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，門窗對能耗的影響
2.1門窗的保溫性能和氣密性對采暖能耗的影響
2.1.1在采暖住宅建筑中，通過門窗的傳熱熱損失與空氣滲透熱損失相加，約占全部損失的50%左右，其中傳熱和空氣滲透約各占一半。因此，門窗的保溫性和氣密性對采暖能耗有重大影響。這種狀況主要是由于我國原來廣泛采用的單層和雙層鋼窗保溫性和氣密性都較差而引起的。這種門窗已不能適應(yīng)舒適和節(jié)能的要求，必須盡快以功能質(zhì)量、保溫性和氣密性都較好的門窗來代替。
2.1.2近年來，我國各種類型的保溫節(jié)能門窗大量涌現(xiàn)，就是適應(yīng)這種形勢發(fā)展的需要。其中，聚氯乙烯塑料門窗（因框料內(nèi)附有薄壁方鋼，故又稱塑鋼門窗）的保溫性和氣密性都較好，外形美觀，使用壽命可達(dá)20年以上，已逐漸被人們所認(rèn)識和采用。此外，單框雙玻彩板鋼窗和鋁合金窗，其保溫性、氣密性及其他功能質(zhì)量較好。采用這類保溫節(jié)能門窗，對改善環(huán)境和節(jié)約采暖能耗有顯著效果。
2.2門窗對空調(diào)降溫隔熱性能的影響
2.2.1在圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，門窗（ 主要是窗戶）的朝向、面積和遮陽狀況，對空調(diào)降溫能耗的影響很大。研究結(jié)果表明：當(dāng)窗墻面積比為30%時，東西向房間的設(shè)計(jì)日冷負(fù)荷及運(yùn)行負(fù)荷，分別比南向房間的要大37%~56%及24%~26%，隨著窗墻面積比的增大，東西向房間設(shè)計(jì)日冷負(fù)荷及運(yùn)行負(fù)荷增加的幅度比南北向的要大得多。
2.2.2當(dāng)窗墻面積比增加10%時，西向房間的設(shè)計(jì)日冷負(fù)荷及運(yùn)行負(fù)荷的增加量，分別是南向房間的2.4倍及2.7倍。窗戶面積對空調(diào)負(fù)荷的影響很大，空調(diào)負(fù)荷隨窗戶的面積的增大而呈南線增長。窗墻面積比為50%的房間與30%的房間相比，設(shè)計(jì)日冷負(fù)荷增加25%~40%，運(yùn)行負(fù)荷增加17%~25%。
2.2.3窗戶（特別是東西向窗戶）的遮陽狀況，對空調(diào)負(fù)荷有重大影響。采用有效的遮陽措施（如活動式遮陽篷、淺色可調(diào)百葉窗、可反射陽光的鍍膜玻璃、低發(fā)射率玻璃等）能較大幅度降低空調(diào)負(fù)荷。房間的空氣滲透對空調(diào)負(fù)荷也有一定的影響。當(dāng)房間的換氣次數(shù)從0.5次/時增至1.5次/時，設(shè)計(jì)日冷負(fù)荷及運(yùn)行負(fù)荷分別要增加41%及27%。
三.提高建筑門窗保溫隔熱性能的措施
建筑外窗作為建筑的重要部件，有采光、通風(fēng)和豐富建筑外立面的功能，同時還有能量的散失。建筑門窗在使用中的能耗主要通過三種途徑：①通過開啟部分的密封處進(jìn)入室內(nèi)的空氣所帶來的能量損失。②由于室內(nèi)外的溫差作用，通過窗框的熱傳導(dǎo)所帶來的能量損失。③通過采光玻璃的輻射與傳導(dǎo)所帶來的能量損失。顯而易見，提高建筑門窗的保溫性能和降低空氣滲透性能，是節(jié)約采暖能耗、改善室內(nèi)熱環(huán)境的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為了降低建筑門窗的能耗電量，提高建筑門窗的保溫隔熱性能，通常采用以下措施。
1.窗框采用低導(dǎo)熱系數(shù)的材料。如：pvc塑料型材、鋁合金斷冷（熱）橋窗框材料、玻璃鋼型材、鋼塑共擠型材，以及高檔產(chǎn)品中的鋁木復(fù)合材料、鋁塑復(fù)合材料等，這樣，可從根本上改善普通金屬門窗由于窗框的熱傳導(dǎo)帶來的較大的能量損失。
2.設(shè)計(jì)合理的密封結(jié)構(gòu)，并選用性能優(yōu)良的密封膠條，可改善建筑門窗的氣密性能，如選用具有耐候性強(qiáng)、不易收縮變形、手感柔軟的材料制作密封條。
3.通過增加玻璃的層數(shù)和玻璃之間的距離（空氣層厚度），采用鍍膜玻璃等措施，提高玻璃的熱阻值。中空玻璃因其在雙層玻璃之間形成了一個相對靜止的、有一定厚度的干燥空氣層，具有不易結(jié)露或結(jié)霜的特點(diǎn)，已被越來越廣泛地采用。
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