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【中玻網(wǎng)】衡量建筑是否節(jié)能,主要考慮三個(gè)要素,即熱量的流失(熱量的交換)、熱量的對(duì)流以及熱量的傳導(dǎo)和輻射。熱傳導(dǎo)是由門窗使用的材料本身分子運(yùn)動(dòng)而進(jìn)行的熱量傳遞,通過(guò)材料本身的一個(gè)面?zhèn)鬟f到另一個(gè)面,導(dǎo)致熱量流失;輻射主要是以射線形式直接傳遞,導(dǎo)致熱量流失;對(duì)流是通過(guò)門窗的間隙造成熱冷空氣的循環(huán)流動(dòng),通過(guò)氣體對(duì)流使得熱量交換,導(dǎo)致熱量流失。門窗的熱量流失主要通過(guò)以下方式:型材熱量傳導(dǎo)損失、通過(guò)玻璃的輻射熱量損失、通過(guò)門窗縫隙的空氣對(duì)流熱量損失。因此,提高建筑門窗節(jié)能效果可采取以下關(guān)鍵性技術(shù)措施。
1、選擇合適的朝向和窗墻面積比,減少太陽(yáng)輻射傳熱
根據(jù)太陽(yáng)高度角和方位角的變化規(guī)律,建筑的南向開窗夏季可以減少太陽(yáng)輻射得熱,冬季可以增加太陽(yáng)輻射得熱,是較有利的建筑朝向。比如:我們所處的地方(蘇州)夏季的主要風(fēng)為東南風(fēng),東南向建筑有利于自然通風(fēng),而太陽(yáng)輻射得熱又不是很強(qiáng),所以在蘇州,東南朝向是推薦朝向。
為了避免開窗面積過(guò)大影響建筑能耗,在建筑節(jié)能的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)建筑物的開窗作了要求,即窗墻面積比。其含義為:整棟建筑外墻面上的窗及陽(yáng)臺(tái)門的透明部分的總面積與整棟建筑的外墻面的總面積之比。這里窗的面積強(qiáng)調(diào)的是透明部分的面積,即具有采光功能部分窗的面積,假如開窗的背面設(shè)有墻體或遮擋不應(yīng)計(jì)入窗面積。
通常窗戶的傳熱熱阻比墻體的傳熱熱阻要小得多,因此,建筑的冷、熱耗量隨窗墻面積比的增加而增加,相反,窗墻面積比設(shè)計(jì)越小,熱量損耗就越小,節(jié)能效果越佳。一般而言,不同朝向的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度和日照率不同,窗戶所獲得的太陽(yáng)輻射熱也不相同,南、北朝向的太陽(yáng)輻射強(qiáng)度和日照率高,窗戶所獲得的太陽(yáng)輻射熱多。GB50176-1993《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定采暖居住建筑當(dāng)墻體按較小傳熱阻設(shè)計(jì)時(shí),各朝向窗墻面積比為:北向不大于0.20;東、西向不大于0.25(單層窗)或0.30(雙層窗);南向不大于0.35.
2、選用適宜的窗型,減少熱量對(duì)流
門窗窗型是影響節(jié)能性能的靠前要素。常用窗型一般為推拉窗、平開窗,推拉窗的節(jié)能效果差,而平開窗的節(jié)能效果優(yōu)越。推拉窗在窗框下滑軌來(lái)回滑動(dòng),上部有非常大的空間,下部有滑輪間的空隙,窗扇上下形成明顯的對(duì)流交換,熱冷空氣的對(duì)流形成非常大的熱損失,此時(shí),不論采用何種隔熱型材作窗框都達(dá)不到節(jié)能效果。
平開窗的窗扇和窗框間一般有橡膠密封壓條,在窗扇關(guān)閉后,密封橡膠壓條壓得很緊,幾乎沒(méi)有空隙,很難形成對(duì)流,熱量流失主要是玻璃、窗扇和窗框型材本身的熱傳導(dǎo)、輻射散熱和窗扇與窗框接觸位置的空氣摻漏,以及窗框與墻體之間的空氣滲漏等。
通常,平開窗保溫性能要高于推拉窗20%左右,因?yàn)榇皯舻睦滹L(fēng)滲透耗熱量在整窗耗熱量中占有一定比例(約10%~30%),而平開窗氣密性要高于推拉窗1~2個(gè)等級(jí),所以,從節(jié)能角度考慮,應(yīng)盡量選用平開窗。
3、合理選用中空玻璃,控制輻射熱量
在窗戶中,玻璃面積占窗戶面積的65%~75%,它主要是通過(guò)熱輻射使得能量的損耗,所以我們?cè)谶x擇建筑門窗玻璃時(shí),就得合理的選擇玻璃,來(lái)控制通過(guò)門窗的輻射傳熱,從而保證整體建筑的節(jié)能效果。
玻璃節(jié)能以傳熱系數(shù)考核,傳熱系數(shù)越小,保溫性能越好,節(jié)能越高;傳熱系數(shù)越大,保溫性能越差,節(jié)能越低。各種不同的玻璃具有不同的傳熱性能,如表1所示:表1常見玻璃的傳熱系數(shù)(W/㎡.K)表1常見玻璃的傳熱系數(shù)(W/㎡.K)
從表1中可以看出,單片玻璃傳熱系數(shù)較高,不適合用于節(jié)能門窗,中空玻璃節(jié)能性能優(yōu)于單玻,Low-E中空玻璃節(jié)能性能較佳。
中空玻璃是指兩片或多片平板玻璃其周邊用間隔框分開,并用密封膠密封,使玻璃層間形成有干燥氣體空間的產(chǎn)品。由于在兩片玻璃之間形成了一定的厚度并被限制了流動(dòng)的空氣或其他氣體層從而減少了玻璃的對(duì)流和傳導(dǎo)傳熱,因此,它具有較好的隔熱能力。
低輻射玻璃(又稱Low-E玻璃)具有良好的光譜選擇性,在大量通過(guò)可見光的基礎(chǔ)上,能阻擋相當(dāng)部分的紅外線進(jìn)入室內(nèi),特別是遠(yuǎn)紅外線幾乎完全被其反射回去而不透過(guò)玻璃,既保持了光線高透過(guò)率,又在很大程度上減少室內(nèi)熱負(fù)荷,能夠阻斷熱量通過(guò)玻璃的傳輸,具有良好的節(jié)能的效果。
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