1、提高建筑门窗保温性能的途径 要提高建筑门窗保温性能,首先应弄清楚影响它的主要因素,有针对性地加以解决,才能收到较好的效果。下面谈几点看法。 框型材材性断面设计 型材材性和断面形式是影响门窗保温性能的重要因素之一。框是门窗的支撑体系,由金属型材、非金属型材和复合型材加工而成。金属与非金属的热工特性差别很大,与型材传热能力密切相关的材料导热系数(),铝为,钢为,塑料为,木材为,玻璃钢为。导热系数愈大传热能力愈强。 从保温角度,型材断面最好设计为多腔型材,腔壁垂直于热流方向分布。因为型材内的多道腔壁对通过的热流起到多重阻隔作用,腔内传热(对流、辐射和导热)相应被削弱。特别是辐射传热强度随腔数量增加而
2、成倍减少。但对于金属型材(如铝型材),虽然也是多腔,保温性能的提高并不理想,其原因是铝材导热性能太好,通过腔壁传导的热量远远大于腔内空气的导热、对流和壁面辐射传热量之和。为了减少金属框的传热,可用非金属材料作断热桥对金属型材作断热处理,或者将带腔的金属和非金属型材复合构成复合型材。这里需要指出的是断热桥应有足够长度(指金属断开的距离),才能保证热桥有足够大的热阻()。对于复合型材,非金属型材应有足够厚度,才能保证它有足够大的热阻,否则金属断热型材和复合型材传热能力降低效果不明显。我国目前采用的铝合金断热桥长度一般为毫米,长度偏小是导致铝合金断热窗保温性能不理想的原因之一(断热桥一般不宜小于毫米
3、)。铝合金断热窗保温性能不理想的另一个原因是断热不彻底。对于平开窗,主要是使用的五金配件与铝合金断热型材不配套。平开窗装上五金件后,被断热桥断开的铝型材又被里外联通,导致断热型材传热能加强。作平开窗时,应解决五金件及安装上存在的问题。 提高玻璃的质量 玻璃是非金属材料,虽然它的导热系数仅为,远远低于金属,但由于窗玻厚度一般为毫米,自身热阻非常小,几乎可以忽略不计。对于玻璃面积占的窗户传热量十分可观。因此,提高窗玻质量是改善窗户保温性能的重要途径之一。 ()改变玻璃结构 窗户玻璃由单玻变成双玻(或中空玻璃)和三玻(或两玻加膜),玻璃保温性能会明显提高。玻璃保温性能的提高并不是玻璃厚度增加的缘故,
4、而是两玻或三玻之间形成的密闭空气层具有良好的保温性能。密闭的空气层具有一定的热阻(),它随空气层厚度改变而变化。 ()玻璃镀膜 玻璃镀低辐射膜可以大大降低玻璃之间的辐射传热。 实验证明,中空玻璃辐射膜(其中一块玻璃镀膜)后,中空玻璃的热工性能明显改善。传热系数()由普通中空玻璃的降为;在热箱、冷箱温度分别为和左右试验条件下,里层玻璃内表面温度由左右上升为左右。用空气层厚度为毫米的低辐射中空玻璃作成铝合金断热窗和塑料窗(单块玻璃镀膜),传热系数分别降到,和,基本上能满足我国北方严寒地区保温要求。 对于南方地区,如果在中空玻璃的外层玻璃镀热反辐射膜,内层玻璃镀低辐射膜,不但将照射在玻璃上的太阳辐射
5、热的被反射回去,而且中空玻璃的传热能力明显降低,对降低夏季建筑物内的空调负荷有重要作用。 ()中空玻璃铝隔条对传热的影响 中空玻璃铝隔条是良导体,使中空玻璃周边传热强度远远大于中部,在铝隔条处内层玻璃内表面温度明显低于中部,在严寒的冬季常出现结霜,宽度为毫米左右。 中空玻璃铝隔条长度米)与中空玻璃面积(平方米)之比愈大,铝隔条传热所占比重愈大。实验证明,面积大于平方米,空气层厚度为毫米的中空玻璃传热系数为(),而面积小于平方米的中空玻璃,值大于()。 为了提高中空玻璃的保温性能,宜选用值较小的中空玻璃。另外,中空玻璃安装时铝隔条尽可能埋在框的沟槽中,使铝隔条处的内外玻璃表面不直接暴露在空气中,
6、减少甚至可能消除铝隔条处内层玻璃表面结霜问题。 设计合理的窗框比 窗框比是窗框表面与窗面积之比。它与窗立面设计、窗框表面面积和窗面积有关。一般为,有的超过。窗框的感热面和放热面是随窗框比变化而改变。对于框断面尺寸较大的金属型材,感面和放热面的增加对窗保温性能会带来不利影响。在满足其他使用功能前提下,窗立面不宜分割太碎,不宜采用大断面的金属型材作小面积窗户。 当前,我国门窗的保温性能总体水平与国外有较大差距,北欧和北美国家窗户传热系数值一般都小于(),多数小于(),有的达到()。我国是能耗大国,随着国民经济的发展,能耗的增量和增速愈来愈快,节能势在必行,节能工作已是我国的重要产业政策。随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,对建筑门窗的质量使用功能和装饰效果要求会更高,研究开发新型节能门窗是今后的主攻方向。