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现在,各种新型建筑门窗及幕墙越来越被广泛的应用。这些新型产品由于结构及材质的改变,外观的确让人们感觉到赏心悦目,但是功能方面尤其是热工性能方面仍存在指标不高,能源损失较大,理想的室内温度环境无法保证等问题,让人们渐渐感到普通窗及幕墙在寒冷地区或炎热地区使用的美中不足。随着国家对建筑节能的要求越来越严格,建设部出台的强制性规定――《建筑物外墙外保温技术规程》使得门窗、幕墙的节能问题变的尤为重要。
二、关于铝合金窗及幕墙的节能
1.节能的定义
建筑的节能包含很多方面,其中铝合金窗及玻璃幕墙的节能是最重要的组成部分。铝合金窗、幕墙的节能主要是指通过产品的结构设计、材料选用等措施,使建筑物在使用过程中,以尽量少的能量消耗而获得理想的温度环境和光线环境的过程。比如:在炎热的夏季和寒冷的冬季,人们为了获得正常的使用环境,常常需要使用消耗电能的电器设施来调节室内温度环境。而窗及幕墙的节能效果,直接影响到耗能的多少。一般而言,节能窗及节能幕墙产品在炎热的夏季应具有较高的隔热性能,在寒冷的冬季应具有较高的保温功能。
如何实现夏季隔热,冬季保温功能呢?这就是我们所说的传热。传热方式分为一下三种:
①对流传热:是指具有热能的气体或液体在移动的同时所进行的热交换现象。
②辐射传热:是以电磁波的形式把热由一个物体传向另一个物体的现象。
③导热:是指物体内部的热由高温侧向低温侧转移的现象。
建筑物的传热是上述三种方式综合作用的结果。为此,窗及玻璃幕墙的节能设计重点是在上述三种传热方式中设计合理的控制手段,以达到节能目的。而在影响玻璃幕墙、铝合金窗的热工性能方面,可以通过控制传热和增加遮挡来实现节能。
根据实验结果,导热及对流传热的能力可以用传热系数来衡量,辐射传热能力可用遮阳系统来控制。
传热系数K0=1/(Ri+d/λ+1/Re)[W/・K]
式中Ri,Re――表面热转移系数2・K/Wλ――介质导热系数W/m・K
d――介质厚度
K0被称为总传热系数,R0被称为总传热阻,R0=1/K0,K0和R0是在门窗、幕墙热工计算中的两个非常重要的物理量。
2.我国关于节能方面一些规定
随着我国建筑节能意识的提高,对节能窗及玻璃幕墙的传热系数作如下初步规定:
(1)一般要求传热系数保值期限为8年。
(2)高级公寓式建筑规定为A类,K=2~2.4W/・K
(3)中档商品写字楼规定为B类,K=2.6~3W/・K
(4)一般性工程规定为C类,K=3.1~6W/・K
国外同类民用节能窗及玻璃幕墙传热系数一般规定为K=1.8~2W/・K且稳定期限不低于10年。
三、门窗、幕墙节能的方法
铝合金窗及玻璃幕墙常见节能方法分以下几种:
玻璃节能法
铝合金断热型材节能法
双(多)层结构体系节能法
遮阳体系节能法
点支承玻璃幕墙节能法
1.玻璃节能法
对于铝合金窗及玻璃幕墙来说,由于玻璃的面积占据立面的绝大部分,可以参与热交换的面积较大,所以玻璃是窗、玻璃幕墙节能的关键。
(1)玻璃是否镀膜及膜层材质可初步确定其节能效果,通常情况下,玻璃可分为以下几大类:1)浮法清玻璃2)在线镀膜玻璃3)离线镀膜玻璃4)低辐射在线镀膜玻璃5)低辐射离线镀膜玻璃。这些玻璃传热系数虽然没有明显的变化,但由于膜层对光(能量)的控制能力不同,使其节能效果依次增加。
(2)玻璃结构形式可分以下几类:1)单层玻璃2)中空玻璃3)多层中空玻璃。其传热系数依次降低,即节能效果逐次增强。通过计算和实验数据显示,通常单片玻璃的传热系数K=6W/・K左右,中空玻璃(普通)K=2.3~3.2W/・K,而采用离线低辐射镀膜中空玻璃(中空层充惰性气体)K=1.4~1.8W/・K。
(3)对玻璃除上述方法外,还可以采用贴节能膜方法,提高节能效果。
2.铝合金断热型材节能法:
铝合金型材在窗及幕墙系统中,不但起着支承龙骨的作用,而且对节能效果也有较大影响。通常情况下,铝合金型材断面比玻璃面积小得多,为此,导热对节能效果的影响较大,为此,产生了断热型材。根据断热铝型材加工方法的不同,分为注胶式断热铝型材和穿条式断热铝型材。这两种形式的铝合金断热型材共同的特点都是在内、外两侧铝材中间采用有足够强度的低导热系数的隔离物质隔开。从而降低传热系数,增加热阻值。即使在炎热的夏季,当太阳暴晒的情况下,断热型材室外部分表面温度通常可达35~85℃,而室内仍可维持在24~28℃左右,有效地减少传到室内的热量,可减少制冷费用;而在寒冷的冬季,室外铝材的温度可与环境温度相当(一般-28~-20℃)而室内铝材仍然可达到8~15℃,从而减少热量损失,节约冬季取暖的费用,从而达到节能目的。
3.双(多)层结构体系节能法。
通常的窗及玻璃幕墙,在温暖地区,一般为单层结构,而在寒冷或炎热地区,则可以采用多层(双)层窗或双层幕墙/动态幕墙的方法,利用两层结构间的空气层(通过设计的空气层),降低系统总传热系数的办法,来实现节能目的。
4.加设遮阳体系节能法:
由于铝合金窗及玻璃幕墙大面积采用玻璃,太阳的照射是辐射热。节能的本质就是如何实现在烈日炎炎的夏季将光(能量)挡在室外,或在寒冷的冬季能让充足的光(能量)传入室内。尽管建筑材料的研究人员做了不少的努力,但仍然难以找到理想的材料来解决这个问题。在铝合金窗和幕墙体系上融入遮阳技术也是节能的有效途径之一。系统的遮阳产品将得到广泛应用。
5.点支承玻璃幕墙的节能方法:
点支承玻璃幕墙的节能除了可采取前面提到的玻璃方法以外,还要处理好玻璃与驳接头处的断热设计。工程经验和实验证明,在寒冷地区和炎热地区,点支式幕墙节能设计值得采用。
四、铝合金节能窗与塑钢窗的比较说明
1.档次上的差别:国内的铝合金断热窗和塑钢窗是分别适合于不同建筑的消费群体,统计资料显示,塑钢窗适用于一般低层住宅,往往这种档次的产品的消费者对该产品的质量要求不是很高,而高性能断热铝合金窗则适用于各类高度、各类档次建筑,且质量、寿命性能都经受得住高标准考验。
2.性能上的差别:二者节能效果相近;但是由于材质的区别,塑钢窗使用一段时间之后容易发生变形,密封性能不如高性能铝合金窗。
3.寿命上的差别:由于材质的强度和弹性模量及耐磨性能差别较大,使高性能铝合金窗使用寿命往往大于塑钢窗的使用寿命。
4.价格上的差别:一般说来,高性能铝合金窗价格通常比塑钢窗的价格要高一些。但从长远考虑,高性能铝合金窗价格虽然高,但使用年限长;而塑钢窗虽然价格较便宜,但使用年限短。因此,综合价格比相当。
由此可见,高性能铝合金窗更具竞争优势。
五、关于全隐框铝合金幕墙是否采用断热型材的问题
断热铝型材应用于窗及明框玻璃幕墙,为达到与其等效的保温、隔热效果,断热铝型材一般与中空玻璃配套使用。对于明框玻璃幕墙,由于室内外的铝合金为一体或直接接触,而铝合金的导热系数很大,保温、隔热效果不好。所以,明框玻璃幕墙采用中空玻璃配断热铝型材,具有明显的保温、隔热效果。而对于隐框玻璃幕墙由于幕墙结构与室外直接接触的是中空玻璃,玻璃与铝型材之间是硅酮结构胶,结构胶内侧是铝型材。而一般镀膜中空玻璃导热系数2.3≤K≤3.2,如采用离线LOW-E镀膜制成的中空玻璃1.4≤K≤1.8,保温、隔热效果已经很好,且结构胶也是低导热材料,也有良好的保温隔热作用。理论分析和实验结果表明,隐框玻璃幕墙不需要采用断热铝合金型材就能达到很好的保温节能效果。
关键词:建筑工程;门窗;节能技术
中图分类号:TU198文献标识码: A
引言
随着我国可持续发展战略的提出,我国的建筑行业开始朝着全新的方向发展,在保证建筑工程质量的前提下则更多地考虑到建筑对于周围环境的影响以及对资源和能源的消耗,节能建筑、绿色建筑、生态环保建筑成为建筑行业首先考虑到的问题。而随着各种新型节能建筑材料的应用,门窗作为建筑工程中的重要组成部分,受到了越来越多的重视,因此推动了节能技术在门窗幕墙设计中的发展和应用。
一、我国门窗的发展现状
现阶段在建筑行业飞速发展的背景下,采用新型节能技术的门窗,是我国开展节能降耗行动的基本国策,也是未来建筑门窗幕墙行业及市场发展的必然趋势,门窗及建筑幕墙行业在我国起步比较晚,但是经过不断的探索、发展及改进,已经形成了一套完整的技术生产体系。门窗的种类繁多,有固定窗、平开窗、推拉窗、内开内倒窗、上悬窗、中悬窗、百叶窗和各种异形窗等。门窗的用材上面也多种多样,实木、塑钢、铝合金、不锈钢、铝包木等。随着我国经济的发展,将会有更多功能的门窗技术出现。
二、影响门窗节能的主要因素分析
1、门窗传热系数
门窗的传热系数是温差引起的门窗内外热流量,主要体现在传导、对流、以及门窗的表面辐射三种热传方式。值越大时,门窗的隔热效果就越差,通过门窗损失的建筑能量就越多,在窗体容易形成结露。
2、门窗的密封性能
随着人们生活水平的不断提高,对每个家庭居室的环境要求也越来越高,夏天用空调制冷,冬天用暖气或电热器取暖已经成为人们生活中必备的条件。所以,一年中约有6个月的制冷和供暖费用,是每个家庭一笔不小的经济开支。而建筑外窗气密性能的节能效果如何,将直接影响家庭的经济开支。气密性越好的门窗将会产生更好的节能效果.
3、门窗遮阳性能
门窗的遮阳系数指的是玻璃遮挡或抵御太阳光能的能力。指太阳辐射总透射比与通过厚普通无色透明平板玻璃的太阳辐射的比值。对于门窗的遮阳性能主要表现在夏季的遮蔽效果,在夏季太阳光如果直接晒在室内会使得室内的温度过高,影响人们的生产生活。
4、窗墙比系数与朝向
窗墙面积比是指某一朝向的外窗(包括透明幕墙)总面积,与同朝向墙面总面积(包括窗面积在内)之比,简称窗墙比。窗墙面积比的确定要综合考虑多方面的因素,其中最主要的是不同地区冬、夏季日照情况(日照时间长短、太阳总辐射强度、阳光入射角大小)、季风影响、室外空气温度、室内采光设计标准以及外窗开窗面积与建筑能耗等因素。一般普通窗户(包括阳台门的透明部分)的保温隔热性能比外墙差很多,窗墙面积比越大,采暖和空调能耗也越大。因此,从降低建筑能耗的角度出发,必须限制窗墙面积比。
三、门窗工程中节能技术的应用
1、选用新型环保的门窗结构设计提高其气密性
门窗的选择应该是从窗型开始的,从节能的方面看,使用推拉窗要比平开窗和固定窗在节能方面上差很多。推拉窗因为要通过滑动来进行移动,而滑动是通过导轨来进行的,门窗和导轨之间有很大的间隙,造成气密性不好,从而造成很大的能耗损失。而平开窗则不会有这种问题,由于平开窗具有密封条,在窗子关闭时能够很好的保证窗户的气密性,从而能够达到很好的节能效果。而固定窗是直接安装在墙上的,由于和墙体之间用密封条封死,节能效果能够达到或者超过平开窗的节能效果,因此在选用门窗的窗型时,尽量选用平开窗或者是固定窗能够达到很高的节能效果。
2、遮阳方面应用的节能技术
太阳辐射进入室内造成室内温度升高,因此增加了空调制冷的压力,所以要加强门窗遮阳技术,这对于门窗的节能有重要影响。在建筑门窗幕墙设计中,应用节能技术已设计出越来越多的具有遮阳效果的门窗幕墙产品,比如说遮阳百叶、遮阳帘、天幕遮阳、自动遮阳板等。不同的建筑可应用具有不同效果的遮阳性能的门窗幕墙,所以设计师在门窗幕墙设计时,要根据不同的建筑风格设计具有不同遮阳效果的门窗幕墙。从细节上讲,在遮阳效果方面设计师要根据具体建筑的地理位置,分析太阳直射角度,使设计出来的门窗幕墙能够根据太阳直射的强弱规律来改变建筑室内光线的强弱程度,同时设计出来的窗户能够根据光线强弱进行温差的改变,考虑门窗幕墙的框架热工性能以及框架热节能,然后再根据相关的绿色节能技术进行设计。这样设计出来的门窗幕墙,不仅性能上更加强大而且在外观上也会让人赏心悦目,又能使客户觉得既能够节能减耗,又能居住起来因为环境光线的舒适而使心情开朗。
3、保温方面应用节能技术
门窗幕墙的保温功能主要是通过合理的窗框结构设计以及幕墙材料的选择来实现的,窗框结构不同、使用材质不同、组合不同,门窗所表现出的保温性能也就有所不同。随着技术的进步出现了复合型材料,其中断热铝材的节能效果较为突出,使用也相当广泛,它保留了铝型材料的诸多优点,又降低了材料的传热系数,在窗框材料选择中还应强调多样互补的特性。现在常见的有钢塑组合门窗,铝塑组合门窗等复合材料窗框,既经济又能达到良好的节能效果。
而采用的玻璃类型包括单层玻璃、Low-E双层中空玻璃、三层中空玻璃等,这些类型玻璃都是经过加工后具有良好的隔温、隔噪、隔辐射的特点。设计人员需要结合实际情况,充分考虑实用性与经济性对其进行合理选择和搭配发挥出良好的保温效果。
4、设计符合规定的窗墙比和朝向
在对建筑物的门窗设计前,要对建筑物所在地的气候条件、性质及使用功能进行细致考察,并对建筑物的门窗和墙的比例进行有效控制,通常窗和墙的比例控制在0.3左右。窗户要比同朝向、同面积的外墙容易传递热量,所以,设计的窗户面积越大,就越容易造成室内能量的丢失,在实际操作中,设计合适的窗墙比,比设计大的窗户面积而后在窗户内设置窗帘等来阻挡热量的丢失要更为有效,更能达到节能效果。
门窗的朝向设置在南向,可以获得充足的采光条件。设计合理的建筑物朝向是一项重要的节能措施。同样形状的建筑物,南北朝向比东西朝向的冷负荷小,因此建筑物应尽量采用南北向。通过对门窗朝向,门窗幕墙面积,玻璃种类及幕墙门窗的划分方案等,降低室内空调、灯具的使用时间,最终达到将能耗节能的目的。如对一个长宽比为4:1的建筑物,经测试表明,东西向的冷负荷约增加70%。选用适合的朝向能够更好的达到节能的效果。
5、密封材料等附属材料的应用
密封胶条等附属材料对门窗的密封性能也起到了关键的效果。目前常见的钢塑材料门窗使用的是聚氨酯,这种材料具有很好的密封性能。除聚氨酯以外常见的还有三元乙丙胶条、硅胶等。随着技术的成熟和进步,门窗在密封性能上还会用有很大的发展空间。
结束语
总而言之建筑工程作为社会发展中的能源消耗大户实行节能降耗是刻不容缓的,而门窗幕墙行业作为建筑工程中一个能耗严重的部门更是需要通过合理的设计达到绿色节能的目的。在国家通过制定相应的政策,新型的节能环保门窗正在逐渐占据市场,将原来的能耗较大的产品逐渐淘汰出市场,而随着市场的进一步发展和高新技术普及,越来越多的新节能技术必将得到大范围的使用。
参考文献
[1]陈炜探讨建筑门窗幕墙设计中绿色节能技术的应用现代装饰理论[J]现代装饰,2013,(3).
关键词:铝合金门窗;幕墙;节能;隔热
中图分类号:TU201.5 文献标识码:A
一、铝合金门窗及幕墙节能思路分析
在现代意义上,建筑节能所涉及到的方面以及涵盖内容均极为多元。其中,优化铝合金门窗及幕墙节能问题应使用广泛而备受各方工作人员的特别关注与重视。对于这一研究概念而言,节能主要是指从产品材料的选取以及结构的设计等多方面入手,确保建筑物在使用铝合金门窗及幕墙的过程当中能够通过付出较少的能量消耗的方式而获取较为稳定的与合理的光线环境以及温度环境。在有关铝合金门窗及幕墙节能措施研究思路的过程中,重点关注以下几点:
首先,需要对传热方式有一个明确的认识。实践研究表明,现阶段房屋建筑所涉及到的的传热方式主要可以分为对流传热、辐射传热以及导热传热这几种类型。而建筑物最终所涉及到的传热即这三种传热方式共同作用的结果。换句话来说,在有关铝合金门窗及幕墙节能措施的研究过程当中,其重点在于实现对以上三类传热方式的合理控制,进而实现有效的节能目的。
其次,对于我国而言,现行相关标准规范当中对于建筑节能做出了明确化的规定,特别是对铝合金门窗与幕墙的节能而言,基本规定可以概括为如下几个方面:①一般意义上对于传热系数的保值期限规定为8年期;②将高级公寓式建筑划分为A级节能建筑。要求这一类型的建筑所对应总传热系数需要严格控制在2W/m2•k~2.4 W/m2•k单位范围之内;③将中档商品写字楼划分为B级节能建筑。要求这一类型的建筑所对应总传热系数需要严格控制在2.6W/m2•k~3.0 W/m2•k单位范围之内;④将一般性建筑工程项目划分为C级节能建筑。要求这一类型的建筑所对应总传热系数需要严格控制在 3.1W/m2•k~6.0W/m2•k单位范围之内,以此确保建筑节能的有效性。
二、铝合金门窗与幕墙节能技术分析
在当前以环保、节能为主题的时代背景下,铝合金门窗与幕墙的节能对促进建筑节能发展具有极其重要的意义。而铝合金门窗与幕墙节能技术的关键在于对其热传递的控制。
一般来说,建筑的热传递方式主要有三种,即传导、辐射与对流。而铝合金门窗与幕墙也是通过这几种热传递方式进行传热的。铝合金门窗与幕墙主要是由铝合金与玻璃组合而成,铝合金与玻璃的传热系数都比较高、热透率也比较大。因此,通过围绕传导、辐射与对流这几种方式加强对热传递的控制、减少热量的传递是铝合金门窗与幕墙节能技术的关键所在。
1.玻璃部分的节能技术。玻璃是铝合金门窗与幕墙是主材,同时也是热量的良好导体与太阳辐射的良好透过体,是我们控制热传递的关键因素。因此,必须充分重视对玻璃部分的节能技术的应用。
(1)尽可能采用节能型玻璃。目前,铝合金门窗与幕墙所采用的玻璃种类很多,如低辐射镀膜玻璃、光致变色玻璃、光电玻璃、中空玻璃等,都在不同程度上各有侧重地实现了节能。因此,要根据建筑的设计与节能性能需求,选择不同性能的玻璃类别。
(2)尽可能降低玻璃的传热系数,提高玻璃的节能保温性能。一方面,可以采用LOW-E玻璃处理技术,即低辐射镀膜玻璃。低辐射镀膜玻璃能够吸收大量的辐射热能,并降低热能 量的传递。在冬季可以把室内的热辐射反射回室内,减少室内热量的流失,而在夏季又能将室外的热辐射反射出去,减少室内热量,由此而达到节能的效果。另一方面,可以采用中空玻璃处理技术。中空玻璃有双层与多层之分,即在玻璃与玻璃之间形成空隔,并充入惰性气体、干燥气体等,以减少热量的传递,能起到良好的保温隔热性能。而真空玻璃与气凝胶玻璃等,都可以在很大程度上降低玻璃的传热系数,提高玻璃的节能保温性能。
(3)玻璃的遮阳节能技术。对于玻璃的遮阳节能,主要可以从两个方面加强。一方面,是选择合理材质的玻璃来影响太阳光的辐射。如LOW-E玻璃,对太阳光中的可见光有比较高的透射比,但反射比则较低,在保证了室内采光充足的基础上,又可以在很大程度上避免光反射而造成的光污染现象。另一方面是通过遮阳系统的建设来提高遮阳节能性。在许多炎热地区,通过设置遮阳装置来减少太阳光的直射,可以在很大程度上辅助热量传递的控制。而遮阳系统的设置形式有许多,如室外遮阳、室内遮阳等。通过多种多样的遮阳装置可以降低遮阳系数,提高铝合金门窗与幕墙的节能性。
2.铝合金部分的节能技术。除了玻璃之外,铝合金也是热量传导的主要导体,通过铝合金而传导的热量是铝合金门窗与幕墙热量传导的一半以上。可见,铝合金型材也是热传导的重要通道。因此,对铝合金部分的节能技术的应用也是铝合金门窗与幕墙节能技术探讨的重要组成部分。要尽可能选择隔热节能型的铝合金型材。而影响隔热铝合金型材的热导率的重要因素主要有几个,即隔热条的形状设计、隔热条的宽度以及相关的辅助措施等。隔热条可以在热传递的路径形成空腔,使热传递出现阻断,从而阻止热量的传递。可见,隔热条是铝合金的重要部件,对隔热铝合金门窗的质量起到极其关键的作用。因此,隔热条的质量、尺寸、内部结构都应该是选择隔热型材的考虑因素。利用隔热断桥技术提高铝合金的节能性,即是基于产生一个连续的隔热区域,利用材料为聚酰胺尼龙66的隔热条把铝合金分为两个部分。目前,隔热断桥铝材已不断地应用于我国的许多对隔热保温有高要求的建筑。对隔热铝型材的设计,应当在保持铝合金型材截面不变的基础上,改变隔热条的尺寸并装配不同的玻璃,以达到隔热的效果。
3.通过铝合金门窗与幕墙的设计来提高其节能性。铝合金门窗与幕墙的设计及其节能效果密切相关,是提高铝合金门窗与幕墙节能性的重要途径。因此,必须在总体上综合考虑建筑方向、铝合金门窗与幕墙等各个方面的因素,尽可能减少铝合金门窗与幕墙的热传递。一是要科学合理地设计好铝合金门窗与幕墙的朝向。铝合金门窗与幕墙的朝向不同,太阳辐射的热量也有所不同。在设计铝合金门窗与幕墙的朝向时,应当以朝南为宜,并尽量避免朝西等。同时,幕墙的安排也不宜过于集中,不宜面向居民楼。二是要科学设计铝合金门窗与幕墙的面积。除了要尽可能提高材料的利用率,还要尽量减小幕墙的面积,控制铝合金门窗与幕墙在建筑表面面积中的比例,降低能耗。
三、隔热铝合金门窗分析
门窗一般分为铝合金窗、塑钢窗、木窗等。塑钢窗隔热效果良好,但是因强度和热老化性能等原因,应用受到很大的限制;木窗也有很好的隔热效果,但高昂的价格使其难以得到普遍推广,一般用于别墅等高档项目。因此现在流行的节能门窗还是铝合金窗。
为了提高铝合金型材的隔热性能,节能门窗一般会在铝合金中间使用低导热率的隔热材料。按加工工艺来分,现在有穿条式和注胶式两种不同的隔热方式,其中市场上以使用穿条式为主。简单来说,穿条式隔热铝型材就是将两支预先挤出的铝材和热导率为0.3w/m•k的尼龙隔热条,通过开齿,穿条,滚压工序将三者组合成一体的复合型材。穿条式隔热型材的传热系数影响因素:①隔热条宽度:一般来说,隔热条越宽,隔热效果越好;②隔热条形状:C形条比I型条好;③合理的型材设计:一般冷腔应设计为小空腔,玻璃厚度中心应尽量接近隔热条截面高度中心等;④采取其他辅助措施:如在隔热腔内添加低导热的泡沫,采取加肋式隔热条等。
1.隔热铝合金门窗的特点
(1)应用隔热铝合金型材。使用滚压方式把内外铝合金和隔热条组合在一起。
(2)采用中空玻璃,提高保温性能和隔声效果。
(3)采用独立的密封结构,推拉窗采用双胶条双毛条四密封结构;平开窗利用等压原理,采用一道硬密封和两道软密封三密封结构,具有优良的气密性和水密性。
(4)选用高档附件,造型优美,操作灵活,安全可靠,有利于门窗的隔热效果。
2.隔热铝合金门窗带来的新突破
(1)降低热量传导:采用隔热铝合金型材,其热传导系数为1.8~3.5W/m2•k•h大大低于普通铝合金型材140~170W/m2•k•h;采用中空玻璃结构,其热传导系数为3.17~3.59W/m2•k•h大大低于普通铝合金型材6.69~6.84W/m2•k•h,有效降低了通过门窗传导的热量。
(2)防止冷凝:带有隔热条的型材内表面的温度与室内温度接近,降低室内水分因过饱和而冷凝在型材表面的可能性。
(3)节能:在冬季,带有隔热条的窗框能够减少1/3的通过窗框的散失的热量;在夏季,如果是在有空调的情况下,带有隔热条的窗框能够更多地减少能量的损失
(4)保护环境:通过隔热系统的应用,能够减少能量的消耗,同时减少了由于空调和暖气产生的环境辐射。
(5)有益健康:人体与环境交换热量取决于室内空气的温度、空气流动速度和室外空气温度。通过调节门窗室内温度,使其不低于12~13℃,已达到最舒适的环境。
(6)降低噪音:采用厚度不同的中空玻璃结构和隔热铝型材空腔结构,能够有效降低声波的共振效应,阻止声音的传递,可以降低噪音30dB以上。
(7)颜色丰富多彩:采用阳极氧化、粉末喷涂表面处理后可以生产RAL色系200多款不同颜色的铝型材,经滚压组合后,使隔热铝合金门窗产生室内、室外不同颜色的双色窗户。
由此可见,隔热铝合金门窗比传统铝合金门窗具有更好的隔热性能。
3.隔热铝合金门窗应注意的事项
(1)将隔热胶浇注到过冷的型材中易导致隔热型材在后续加工过程中产生开裂情况,因此,浇注时应保持铝材温度高于18℃。
(2)隔热槽表面应无灰尘、油脂及脏物,这些都会对其粘合力有较大的负面影响。
(3)断桥时锯片厚度是最大所需切桥宽度的75%~100%。锯切必须将铝型材的临时桥完全切除,控制切除的隔热胶深度不超过1mm,切金属临时连接桥时,切口避免切口过深。
(4)性价比高。
参考文献:
90100平方米展示面积,522家展商,其中177家国际展商。
53个国家和地区,76012人次专业观众,其中5403人次国际观众。
2. 展商分析
在经济形势与环境威胁的双重压力下,建筑门窗幕墙行业的转型创新势在必行。节能、功能、性能无一不成为门窗幕墙产品能否在绿色建筑背景下取得长足发展的重要衡量指标。
本届展会中遮阳通风及系统门窗企业大幅提升,其产品功能性的创新和突破成为了博览会中最新亮点。其中各类门窗系统( 包含门窗幕墙系统、铝门窗系统、木门窗系统等)占近1/3 ,既有老牌的旭格、YKK AP、正典、贝克洛等专业门窗幕墙系统公司,也有诸如乐道、希洛、恩兹勒、巴尔蒂克、海德格、诗乐路斯等行业新秀,共计约有109家。
2.1 展商比例-按产品类别划分
随着绿建行动的落地及节能标准要求的提高以及消费者节能意识的觉醒,门窗系统得到前所未有的关注。
遮阳+门窗才是建筑洞口一体化的最好解决方案,所以本届博览会迎来了史上最大的建筑遮阳军团。
产品类别 百分比
各类门窗(含门窗幕墙系统) 34.40%
五金配套件 16.90%
门窗幕墙加工设备 16.80%
密封材料 10.90%
型材-含铝型材、UPVC 8.90%
幕墙系列 3.10%
建筑遮阳 2.40%
隔热材料 2.10%
建筑玻璃 2.10%
软件 0.70%
其他 1.70%
2.2 参展目的更为明确
较以往而言,经济形势的低迷反而促使门窗幕墙企业在寻求发展的过程中,更加致力于摸索正确清晰的道路,这使得博览会中产品、技术的展示更具针对性,加之专业观众的参观目的更为明确,极大程度上促进了博览会现场客户关系的确立以及贸易的达成。
2.3展商满意度反馈
Fenestration China 2015第十三届中国国际门窗幕墙博览会为响应广大展商需求,特将展期延长至4天,给予展商充分展示洽谈时间。如果说博览会为门窗幕墙行业互通有无搭建了广阔的沟通交流平台,那么此次博览会中,展商在此平台中如何百家争鸣,翩翩“起舞”则体现得淋漓尽致。据多数展商反馈,此次展会现场签单、合作意向达成取得了意想不到的良好效果,对博览会的展出效果、组委会组织工作给予了高度评价。并明确表示,期待2016年北京展会的召开,希望继续参与,来年再创佳绩。
3.观众分析
本届博览会专业观众的参观热情在为期4天的展期中持续高涨,观众数量再次爆棚达到76012人次,相较于2014年增加8%。其中来自53个国家和地区,国际观众共计5403人次。
专业人士专业眼光专注专业解决方案
不同于以往,今年观众的最大特点就是专业: 带着问题、带着设计图纸、带着采购订单指标直接来参观,问的都是“节能系数、水密性、气密性、如何安装”等等专业问题。以前直接拼凑组装门窗的时代即将过去了,唯有提供门窗性能系统解决方案才有出路和市场。
关注新产品、新技术、新材料
特别值得提出的是,行业面临辞旧革新,现场观众简直是“唯新是举”。不管展台在什么位置,只要有新品展示,展台门口定是“车水马龙”,无论是令人啧啧称奇的防雾霾纱窗、还是刚刚面世的隐框纯木玻璃幕墙,抑或不同于以往的附框干法施工等等,都备受广大专业观众青睐。
提前登记,获取参观证件
值得一提的是,此次博览会的专业观众数量爆棚并未影响到现场入场参观秩序,为了促进广大专业观众预登记积极性以及为展商特邀客户前来参观提供便利,组委会特在展前为在规定时间内预登记的观众快递出上万张观众证件,持此快递证件的观众无需排队,可直接进入展馆参观。
据组委会会后观众数据统计,此批前期快递证件的专业观众现场到达率高达84%,在真正意义上保证了观众专业性。组委会将在2016年继续为积极参与预登记观众以及展商特邀客户的参观提供最大便利,进一步加大专业观众邀请力度及服务完善工作。
3.1观众类别
门窗厂一直是FC博览会占比最大的观众群体,且今年较以往比例增长近3个百分点(由32% 增长至35%);
受国家绿色建筑节能要求的影响,寻求高性能的节能门窗的想法更为迫切,因此房地产企业较往年有一定增长(绝对数量增长近600余人次);
受市场影响,经销、装饰公司数量较以往亦有明显增长。
3.2国内观众区域构成:
华东地区:得益于整个华东6省1市的强劲经济基础以及2013年博览会移师上海的积累,华东是本次博览会来源观众区域最多的区域;
华南地区: 增长较快的区域之一,这与华南地区觉醒的节能与品质意识密不可分;
东北地区: 虽然只有三省,但是仍然在整个观众来源区域方面占有显著优势。
3.3国际观众地区构成
虽受国际经济政治形势影响,本届博览会的国际专业观众参观人次还是创新高,其中以亚洲地区为主;
整个亚洲地区的观众以印度为最,韩国次之;
不容小觑的是来自澳洲及新西兰的观众,一直呈显著状态。
关键词:建筑幕墙 门窗节能 幕墙节能 材料 控制措施
中图分类号:TU111 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)07(b)-0079-01
门窗幕墙作为建筑护结构的重要组成,对整个建筑物的能耗起着十分重要的作用。采用新型节能门窗幕墙,并对现有建筑门窗幕墙进行节能改造,是我国能源形势的客观要求,也是市场发展的必然趋势。节能环保正在成为社会的共识,并引领门窗幕墙企业未来的发展。大力发展节能门窗幕墙,其经济效益和社会效益,都极为可观。为推动全社会节能,缓解能源约束的矛盾和环境压力,国家发改委结合城镇发展质量与效益现状,提出鼓励发展节能省地型住宅与公共建筑,要求制定并强制推行更严格的节地节能节水节材“四节”标准建筑,制定具体目标和具体措施来大力推进,促进城镇发展方式的根本性转变,城镇发展质量和效益有根本性提高。门窗幕墙要走可持续发展道路,发展“四节”门窗幕墙刻不容缓。在建筑节能政策的推动下,铝合金节能门窗、玻璃钢节能门窗、铝塑复合节能门窗等一大批新型环保节能产品不断涌现、新品迭出,其经济效益和社会效益,都极为可观。下面就谈谈自己对建筑幕墙门窗节能技术的应用及控制措施的肤浅看法。
1 建筑节能幕墙及门窗的材料
目前不论是新建建筑还是既有建筑的节能改造,使用最多就是给建筑物“穿衣、戴帽、戴口罩”,即从三方面入手进行强化被动节能:外墙保温、绝缘外窗系统和建筑遮阳。由此,外墙保温材料(幕墙)及外窗材料将备受关注。节能窗及节能幕墙产品在炎热的夏季应具有较高的隔热性能,在寒冷的冬季应具有较高的保温功能。塑钢门窗是新一代门窗材料,因其抗风压强度高、气密性、水密性好,空气、雨水渗透量小,传热系数低,及保温节能、隔音隔热、不易老化等优点,其在保温节能具有优势,有优良的性价比,完全可以实现全国大范围内的普及应用[1]。
1.1 节能玻璃
建筑节能市场方兴未艾。玻璃作为墙面材料是透明的,透明幕墙材料包括最早的单层和双层玻璃幕墙。节能玻璃具备保温性和隔热性,不同用途的建筑物对玻璃隔热的要求是不同的。节能玻璃有:太阳能热反射玻璃、低辐射玻璃和多功能镀膜玻璃、中空玻璃和薄膜型热反射材料贴膜玻璃。玻璃传热系数依次降低,即节能效果逐次增强。太阳能热反射玻璃利用镀膜能透过可见光而把起加热作用的远红外光反射到室外,达到节约空调费用的目的。低辐射玻璃和多功能镀膜玻璃在采暖建筑中可起到保温和节能的作用。薄膜型热反射材料贴膜玻璃 具有较高的可见光透射率,具有高反射率、高透射率和选择性透光特性[2]。
1.2 断热铝合金型材节能
断热铝合金是由普通铝合金型材衍变而成的,它属于保温节能型高档产品。所谓隔热铝合金型材,即内、外层由铝合金型材组成,中间由低导热性能的非金属隔热材料连接成“隔热桥”的复合材料,简称隔热型材。隔热型材强度高,它的性能主要是机械性能和隔热性能。内、外型材可由不同颜色和表面处理方式的型材组成,增强了装饰效果,可抗多种酸、碱化学物质的腐蚀。密封橡胶条等均具有较高的耐老化和耐腐蚀性能,尤其耐老化性能和开启的灵活性。铝合金隔热型材能有效地减低热辐射和热对流,达到隔热、保温、节能、环保的效果。高性能断热铝合金节能门窗适用于有密闭、保温、隔声要求的宾馆、会堂、体育馆、影剧院、图书馆、科研楼、办公楼、电子计算机房,以及民用住宅等现代化高级建筑的门窗工程。断热铝合金型材优越的保温性能,节能效果显著。
2 建筑幕墙和门窗的节能措施
玻璃幕墙门窗是影响建筑整体热工性能的重要因素之一,应从建筑材料的设计与选用入手,通过构造设计减少热能的交换与传导,从而达到节能降耗的目的。采用经过节能设计的门窗幕墙,并对现有建筑门窗幕墙进行节能改造,是我国能源形势的客观要求,也是市场发展的必然趋势。
2.1 门窗幕墙采光通风与保温系统设计
设计窗、幕墙时要充分考虑建筑物的性质、使用功能和建筑所处的气候环境条件,并且对建筑的窗墙比应有一定的控制,一般窗墙比应控制在0.3左右。幕墙朝南具有采光充足的优点,但是太阳辐射得热量也比较大,但两者相比,因采光充足减少照明时间所节约的能量较少,所以尽量避免。幕墙朝东的情形与幕墙朝西的相同。幕墙朝北则因采光欠佳,而且冬季太阳辐射的热量较小,所以少有采用。设计时应在满足业主要求的前提下,通过合理选定玻璃种类、幕墙面积、幕墙朝向和幕墙划分方案来降低空调负荷,以实现空调节能。
2.2 门窗幕墙的遮阳系统设计
建筑护结构的节能设计,由开窗、方位、遮阳到隔热材料等因素环环相扣,这些因素左右建筑物的耗能量。在保证日照、采光、通风要求的条件下,尽量提高住宅外窗的气密性,减少冷空气渗透。设置泡沫塑料密封条,使用新型的、密封性能良好的窗材料。常见的遮阳方式主要有水平遮阳、垂直遮阳、格栅式遮阳、挡板式遮阳、百叶式遮阳等等。根据建筑项目的类型、所处地理位置、朝向以及特定用途的不同进行筛选,不存在某一种遮阳措施普遍适用的情,节能效果当然远胜于短寿命的冷气机、冰箱、锅炉等。普遍使用的门窗遮阳措施是采用外卷帘或内卷帘和内百叶遮阳等措施[3]。
3 选择中空玻璃和低辐射玻璃
节能玻璃的节能寿命是指能玻璃的传热系数及遮阳系数变化不超过10%的正常使用年限。对于中空玻璃而言,外片玻璃一般采用吸热玻璃、热反射玻璃、遮阳型低辐射玻璃等,内片采用透明玻璃、低辐射玻璃等。为保证中空玻璃的性能,必须采用双道密封,首先采用丁基胶密封;然后采用聚硫胶或硅酮结构胶密封,降低玻璃幕墙及窗的传热系数,提高玻璃的热阻。解决热反射和低辐射中空玻璃、高性能安全中空玻璃以及经济型双玻的结露温度及耐冲击性能和安装技术,实现隔热与有效利用太阳能的科学结合。
总之,对于建筑幕墙门窗节能技术应该从实际出发、灵活运用,达到预期的节能效果。幕墙门窗要做到安全与节能共融、美观与节能并举。降低幕墙及窗的传热系数以减少温差传热是节能的主要途径之一,在影响玻璃幕墙、铝合金窗的热工性能方面,可以通过控制传热和增加遮挡来实现节能。确保施工中的施工质量和门窗的密封性能。
参考文献
[1] 刘惠敏.玻璃幕墙工程节能探讨[J].科技资讯,2010(24):38-39.