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摘要:可持续发展是当今社会的一项重要发展战略,可持续发展设计在建筑工程中的重要体现之一是可持续设计的最终目标之一,就是要更好地利用资源建设,不断减少对环境的影响。窗户的选择和设计对实现建筑节能和环境保护的目标起着重要作用。
关键词:高性能门窗;关键技术;分析
引言
从系统工程的角度,阐述了门窗系统隔热技术的进展和取得的成果,如遮阳设施、框架和风机结构、玻璃系统、密封系统、隔热条长度和框窗面积比等。分析了影响密封节能效果的薄弱环节,提出了推拉窗研究提高密封节能的关键内容。
1高性能建筑用窗的重要性
窗户在建筑学上是指墙或屋顶上建造的洞口,它的主要作用是用来让光线或者空气进入到室内,调节室内的亮度和环境,同时还能够起到有效的隔音效果。高性能建筑用窗是基于可持续设计而存在的,它的具体应用对于实现建筑节能和环保的目标及对居住者的舒适性、满意度和工作效率方面扮演着重要的角色。
2高性能建筑用窗应用现状和发展前景
高性能建筑因其具有绝对的生态优势,在当今社会发展迅速,这一优势在可持续发展战略的实施中起着重要作用。高性能建筑可以清洁,可以有效地降低能源消耗,绿色建材的使用可以有效地减少污染,而高性能建筑的生命周期成本最小化,而且还节省能源。在高性能建筑中,高性能窗口是最重要的形式之一。高性能建筑窗户的应用越来越普遍,在未来的发展中将占据更重要的地位,从而实现社会经济的可持续发展。
3高性能门窗系统研发关键技术
3.1建筑节能重在外窗
建筑节能已成为建筑发展目标的主要方向,建筑外窗的节能更是其中的主要环节。外窗系统能量损耗占建筑能耗近50%,因此提高建筑外窗的节能能力具有重大的经济效益和社会效益。江苏省已提出了建筑绿色设计技术规程,明确从设计环节重视建筑节能要求。江苏省住建厅2014年发布了重要技术标准DGJ32/J157—2013《居住建筑标准化外窗系统应用技术规范》。在建筑外围护结构中,窗户历来是保温隔热的薄弱环节。特别是现代化建筑其内部构造精致,尤其是墙体结构、墙体材料和表面涂层各种新材料、新技术的应用,要提高建筑整体综合保温性能,提高建筑外窗的保温性能的技术研究就更加重要。
高性能门窗系统区别于传统门窗主要在于,传统门窗用于解决房屋的挡风、遮雨、保温以及采光的基本功能性问题,而门窗系统强调的是在解决这些基本功能的同时,还能达到高性能标准的要求,还需要考虑门窗上墙后的水密性、气密性、抗风压、机械力学强度、隔热、隔声、防盗、遮阳、耐候性、操作手感、自动化等一系列重要的使用性能和门窗功能。门窗隔热保温性能主要体现于对缝隙对流损耗、窗内温差传热损耗和型材玻璃辐射损耗等3个指标的控制,因而必须从门窗型材、密封件、遮阳、墙体结合部处理解决门窗三性一节能问题。在解决外窗隔热保温的同时,必须要保证房屋通风、采光、安全、外立面等一系列要求。标准化外窗系统是建筑产业现代化在门窗行业的基本表现形式,是建筑节能潜力最大的环节。
3.2高性能门窗系统
(1)遮阳设施
在窗外加装遮阳设施,夏天阻挡热能“侵入”,对于南向特别是东、西向窗户的隔热作用是很大的。遮阳效果以遮阳系数评价,并体现在外窗系统的综合遮阳系数。外窗系统综合遮阳系数SW是外窗遮阳系数SC和遮阳设施遮阳系数SD的乘积。铝合金卷帘一体化外窗系统的综合遮阳系数SW可以达到0.2。遮阳设施可以是铝合金卷帘一体化,也可以是织物卷帘一体化和百叶一体化。考虑到外墙保温材料的保护和房屋安全性要求,DGJ32/J157—2013规定,7层以上及35m以下建筑,优先采用外遮阳一体化外窗系统。考虑到江苏省内规划技术及现状,目前已基本无7层以下的普通住宅了,因而直接执行一体化外遮阳技术特别是内置遮阳一体化窗较为可靠。
(2)玻璃系统
玻璃系统是门窗系统隔热的最大环节,其影响要占62%~74%。影响玻璃系统传热的因素有:玻璃种类、玻璃表面镀膜辐射效率、空气间层厚度和惰性气体种类。玻璃选择应根据低自爆、低辐射、高透光等因素来合理搭配。全面落实中空玻璃技术已基本实现,但对于带隋性气体及镀膜技术,还有一定争议。另外,中空玻璃与真空玻璃技术的差异也应关注,玻璃双面镀膜与单面镀膜的差异。通过增加中空玻璃空气层厚度来减小传热系数的方法效果最好,但厚度不可太大。为符合DGJ32/J157—2013中的节能窗传热系数K<2.4W/(m2•K)的规定,选用三层中空玻璃(5+6+5+6+5)可起到良好的效果。这对于平开窗来说较易实现;但对于推拉窗来说,80型推拉窗就无法安装,大多应用于85系列。
(3)隔热条长度
中空玻璃空气层厚度是通过改变隔热条长度实现的,60~90mm窗框型材高度对应不同隔热条长度下整窗传热系数的关系见图1。
图1不同玻璃系统不同隔热条长度下整窗传热系数Ug
DGJ32/J157—2013规定,最小隔热条长度不得小于24mm,注胶宽度不得小于21mm。笔者开发的80型双向控制式全密封铝合金推拉窗中,推拉扇采用的是24mm的隔热条。
(4)框扇结构与密封系统
密封系统取决于窗扇结构,平开窗窗框之间接触的面是封闭的平面,在这之间加一层弹性胶条密封性是很好的。但是推拉窗的框扇在移动和关闭状态都是分离的,只能安装密封毛条,毛条本身密封性差,而且形成不了封闭面,存在多处泄漏环节,影响框扇之间的隔热性能。为提高推拉窗的密封性笔者采取的主要措施是改变推拉窗的框扇结构和密封元件的材料以及封闭状态。框扇密封系统关键在于开关推拉要自如,关时密封到位。要实现密封到位,窗框、窗扇同时要有4道密封胶条和毛条,最好是加片式毛条。胶条最好用O型或T型。框与扇对接处加装阻头件,在高气密性铝合金推拉窗研究过程中,特别关注了执手等五金件,如果使用优质的滑撑,可实现平移推拉功能,就可解决不需要改变型材而实现高气密性的功能。
(5)框窗面积比
框窗面积比影响较小,减小框窗面积比也是行之有效的方法之一。
3实现高性能外窗系统措施
高性能的门窗系统不同于普通的窗户,不仅在于优质的材料和材料的搭配选择,但从设计阶段开始一门,根据科学的分析和决策的气候和地理特征的应用要求,系统地考虑和材料加工技术的配置选择,门窗口。为实现门窗的高性能,进行质量管理、施工和安装。在门窗加工系统中,采用标准化加工设备和模块化加工技术,通过人为因素的影响,确保门窗加工达到最低水平。采用标准化的加工设备和工艺,保证加工过程的精度,从而创造出美观、精密装配的门窗产品。高质量门窗产品是实现高性能门窗系统的基础。只有通过科学化、规范化的安装施工,才能达到良好的门窗系统性能。
结语
提高节能效率的措施很多,效果明显,最大的缺点是密封性差。推拉窗具有许多优点,但密封性差,严重影响了其在门窗节能中的应用。因此,提高推拉窗的密封性能是非常重要的。提高门窗系统的整体节能水平具有重要意义。
参考文献
[1]DGJ32/J157—2013,居住建筑标准化外窗系统应用技术规程[S].
[2]杨安昌.塑料门窗技术手册[M].北京:机械工业出版社,2010.
[3]彭洋,沈佑竹,董军,等.新型铝合金节能窗传热系数和简化计算[J].新型建筑材料,2016(9):111-114.
论文作者:王威
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/25
标签:门窗论文; 高性能论文; 系统论文; 遮阳论文; 推拉论文; 建筑论文; 系数论文; 《基层建设》2018年第8期论文;