临邑县建设工程质量监督站 山东省德州市 251500
摘要：建筑门窗是建筑围护结构的重要组成部分，起着阻隔与沟通室内外两个相互矛盾的任务。一方面它是能耗大的构件，另一方面它也是得热的构件，因此，对它的节能改造技术处理相对于其他围护结构，难度更大，涉及的问题也更为复杂。建筑外门窗是围护结构中热工性能最薄弱的部位，建筑外门窗的耗热量加上空气渗透耗热量已经超过50%，改造的重要性不言而喻。本文以德州市某办公楼外窗节能改造为例，对几种不同节能改造方案的能耗进行计算分析，为既有建筑的外窗节能改造方案的选择提供了参考。
关键词：DeST，节能改造，能耗
1 DeST软件介绍
DeST 是建筑环境及 HVAC 系统模拟的软件平台，该平台以清华大学建筑技术科学系环境与设备研究所十余年的科研成果为理论基础，将现代模拟技术和独特的模拟思想运用到建筑环境的模拟和 HVAC 系统的模拟中去，为建筑环境的相关研究和建筑环境的模拟预测、性能评估提供了方便实用可靠的软件工具。DeST 软件使用方便，具有简单明了的定义操作界面，计算模型能准确的反映实际情况，后处理及报表生成功能强大。
DeST 致力于辅助建筑环境及系统设计，以期用最小的能源代价来满足人们的热舒适性要求，本文旨在利用DeST软件对外窗玻璃进行能耗分析，以此提高节能改造质量。对降低建筑及系统的能耗，高质量的完成节能改造具有重要的指导作用。
2工程概况
该办公楼地处德州市三八路西，该办公楼外窗为单玻（5mm厚）塑钢窗，传热系数K=4.9 W/（m2?K），笔者对办公人员进行了现场调查，他们普遍感觉冬季站在窗边，明显的有冷风从窗户间隙渗入。夏季，强烈的阳光照射进屋子，不但温度高，而且明显有刺眼的感觉。所以窗户的保温隔热性能极差，而且不够严密。
该建筑的外窗为单玻（5mm厚）塑钢窗，传热系数K=4.9 W/（m2?K）。根据《公共建筑节能设计标准》（GB50189－2005）要求，外窗的传热系数 K 2.7 W/（m2?K）。所以该外窗显然不满足节能设计标准要求，因此应该换成保温性和气密性更好的窗户。
3 外窗节能改造的方案
对外窗进行的节能改造，可以选择以下四种方案：直接更换节能外窗；对窗进行密封性改造；单层窗改造成双层窗；在原外窗玻璃上贴膜。根据建筑的实际节能改造要求，选择适合的方式。下面将分别介绍这四种方式。
方案一、直接更换为节能外窗
外窗节能改造效果最显著的方法是直接将原有的非节能外窗更换为节能型外窗，外窗的更换应在外墙节能改造的同时进行。窗框可采用经断热处理后，导热系数小的金属窗框、塑钢、铝塑、木塑等复合材料制成的窗框，以取代原有的实腹钢窗框。玻璃可采用双层、普通中空玻璃、热反射玻璃或镀Low-E 膜玻璃等。外窗的形式可将推拉窗改为平开窗等形式。
方案二、对窗进行密封性改造
国外对外窗气密性的研究表明，良好的密封可以节约采暖燃料费用的 15%以上，而且密封对节能改造而言，是一种最简便、廉价的节约能源方法，同时外窗的良好密封可以改善室内的居住条件。常使用的外窗密封方法有两种：
（1）加装密封条
加装密封条要针对不同类型的外窗，使用不同的安装用夹板，一般是通过自粘胶带将密封条粘结在外窗的下部，再用销钉或螺钉固定完成安装。较好的密封条可以在保持较低摩擦的情况下，对于不同表面的密封能力良好且外窗的开关都很方便。
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（2）对密封不严的钢窗，用金属框密封胶进行密封
使用密封胶的安装方法要比密封胶条简单。安装方法是将粘结表面清洁干净后，挤出密封胶，将外窗关闭与胶体紧密接触，保持 24～48 小时即可。
方案三、单层窗改造成双层窗
在围护结构节能改造的同时，在原有窗体的基础上，在内侧或外侧再增设一
扇窗户，将单层窗改造成双层窗，可以有效的降低通过外窗的热损失。
方案四、在原外窗玻璃上贴膜
此项技术只需在现有玻璃窗扇内表面上贴一层透明塑料薄膜，利用玻璃与薄膜之间形成的空气层来提高窗户的热阻。有资料表明，厚度为 3mm 的玻璃贴膜以后，若空气层厚度为 30mm，热阻值可提高 40 倍以上。采用窗上贴膜技术，在冬季可使采暖地区居住建筑室温明显提高，减少窗户结露现象，还可使通过窗户的传热耗能降低 45%以上。
在此办公楼里，原来外窗为塑钢单玻璃，我们可以选用直接换玻璃的方式，对外窗进行节能改造。这样，原有窗框，窗扇仍保留，只增加了改换玻璃和更换压条的投入。
本文将选取普通中空玻璃（6＋9＋6）和镀Low-e膜中空玻璃来替换原有的玻璃进行改造。这样，不改变原有窗墙比，保证了窗墙比满足要求，外窗K 2.7W/（m?K），满足《公共建筑节能设计标准》（GB50189－2005）要求。镀Low-e膜中空玻璃对太阳光中可见光有高的透射比，可达80%以上，而反射比则很低，这使其与传统的镀膜玻璃相比，光学性能大为改观。从室外观看，外观更透明、清晰，即保证了建筑物良好的采光，又避免了以往大面积玻璃幕墙、中空玻璃门窗光反射所造成的光污染现象，营造出更为柔和、舒适的光环境。
4 外窗节能改造模拟分析
为了有效的选择玻璃材料，我们通过DeST软件对普通中空玻璃（6＋9＋6）和镀Low-e膜中空玻璃来进行模拟，以选择最优方案。选取镀Low-e膜中空玻璃代替原有玻璃，节约了冷负荷14480.02 kW?h，节约了热负荷10024.01 kW?h，全年共节约负荷 24504.03 kW?h，采暖空调系统总的节能率为8.8%。采取普通中空玻璃（6+9+9）代替原有玻璃，节约冷负荷11010.37 kW?h，节约了热负荷9695.75 kW?h，全年共节约负荷 20706.1kW?h，采暖空调系统总的节能率为7.4%。由上面分析可以看出，使用镀Low-e膜中空玻璃比普通中空玻璃，整体节能率大，为8.8%。
综上，通过能耗模拟软件DEST进行能耗模拟分析得出，选取镀Low-e膜中空玻璃最优。因此，在节能改造过程中要因地制宜，着重考虑方案的技术性能，从而选择合理的节能改造方案。
参考文献
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作者简介：孟兰美（1979~），女，汉族，山东德州人，工程师，硕士研究生，供热、供燃气、通风及空调工程
论文作者:孟兰美
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/7
标签：节能论文; 中空玻璃论文; 建筑论文; 玻璃论文; 方案论文; 德州市论文; 建筑节能论文; 《建筑学研究前沿》2018年第8期论文;