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對(duì)建筑節(jié)能與門窗選型問(wèn)題的比較和研究

來(lái)源:中國(guó)門窗&配套材料網(wǎng) 　作者:* 　日期:2008-12-22
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　　門窗作為建筑圍護(hù)的重要組成部分，能否配合墻體起到良好的保溫隔熱作用，減少居室能源流失，在建筑節(jié)能減排中有著至關(guān)重要的作用。目前，門窗品種很多，呈現(xiàn)鋁、塑、鋼、木、玻璃鋼、鋁塑復(fù)合、鋁木復(fù)合多元發(fā)展的態(tài)勢(shì)。為了迎合建筑節(jié)能政策，各種品種的門窗材料的生產(chǎn)廠家在稍做改進(jìn)后，紛紛搭上了節(jié)能門窗的列車。在建筑設(shè)計(jì)時(shí)究竟應(yīng)當(dāng)選擇哪一種門窗作為首選的節(jié)能門窗，而哪一種門窗稱得上節(jié)能門窗，目前眾說(shuō)紛紜。為了能夠使設(shè)計(jì)師、建設(shè)單位和一般業(yè)主在門窗選型時(shí)有所參照，我們對(duì)目前常用門窗品種作了一些研究比較和改進(jìn)，供有關(guān)單位和從業(yè)人員參考。

    門窗是否節(jié)能，取決于兩個(gè)方面，第一：窗外框、窗扇框(以下簡(jiǎn)稱框體)的材料是什么材料做的，是否隔熱保溫；第二：玻璃是否采用了中空玻璃；這是最基本的要求。保溫隔熱的節(jié)能門窗應(yīng)當(dāng)采用中空玻璃，這一點(diǎn)已經(jīng)廣泛接受，余下的問(wèn)題是框體的保溫隔熱性能了。顯而易見(jiàn)，鋁合金、彩鋼等金屬材料傳熱系數(shù)高，不隔熱、不保溫；塑料、玻璃鋼材料傳熱系數(shù)低，保溫、隔熱，這也是一般常識(shí)。因此結(jié)論很明確，塑料、玻璃鋼材料的框體配上中空玻璃制成的門窗就是保溫隔熱節(jié)能門窗。鋁合金框體配上中空玻璃，也不是節(jié)能門窗。

    問(wèn)題遠(yuǎn)非這么簡(jiǎn)單。因?yàn)?a style="font-size:1em; border-bottom:1px;border-bottom-style:dashed;border-bottom-color:blue" onmouseover="openNewDiv('newDiv','塑料門窗');callServer('塑料門窗');">塑料門窗雖然有很好的保溫節(jié)能性能，但存在顏色單一、著色后易褪色、框體較為粗曠的缺點(diǎn)，加之這些年對(duì)作坊的粗制濫造缺乏監(jiān)管，在人們意識(shí)中存在塑料窗即低檔貨的誤區(qū)，使得一般開(kāi)發(fā)商不愿采用塑料窗。玻璃鋼門窗推廣不力，少有人問(wèn)津。再來(lái)看一個(gè)問(wèn)題的另一面，鋁合金門窗雖然不節(jié)能，但它的外觀挺刮、秀氣，顏色豐富多彩且不易褪色，給人們留下了鋁合金門窗即高檔門窗深刻的印象，而且是根深蒂固的。

    有鑒于此，鋁合金型材的生產(chǎn)廠家，推出了斷橋隔熱鋁合金型材，用這種型材制作的門窗被稱為節(jié)能門窗，有關(guān)單位還出了圖集加以推薦，其實(shí)它的隔熱效率有限，本質(zhì)上還屬于金屬門窗。問(wèn)題是這種誤導(dǎo)在廠商的推動(dòng)、開(kāi)發(fā)商設(shè)計(jì)部門的思維定勢(shì)、檢測(cè)機(jī)構(gòu)的松懈、主管部門的監(jiān)管不力的交互作用下，迅速蔓延。直到最近，國(guó)務(wù)院《建筑節(jié)能條例》的頒布，各級(jí)監(jiān)管部門深入現(xiàn)場(chǎng)，才使這一問(wèn)題暴露出來(lái)，經(jīng)檢測(cè)，斷橋隔熱鋁合金門窗的熱工性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到要求。下面就斷橋隔熱鋁合金門窗及型材的結(jié)構(gòu)和性能作簡(jiǎn)要分析：

    這種型材由兩條鋁合金型材和一組樹(shù)脂隔熱條組成，其意圖是阻斷熱的傳導(dǎo)。這類型材目前有兩種制備工藝：一種是以現(xiàn)成的尼龍隔熱條滾齒擠壓合成，另一種是在整體的型材結(jié)構(gòu)槽內(nèi)灌注聚氨脂材料，待樹(shù)脂固化后將型材連接部分切除。我們知道，熱的傳導(dǎo)有三種方式，一是物體傳導(dǎo)；二是輻射；三是對(duì)流。斷橋型材只是利用樹(shù)脂材料的低傳熱性阻斷或減少熱在物體上的傳導(dǎo)，在抵御輻射傳導(dǎo)和對(duì)流傳導(dǎo)這兩方面沒(méi)有任何措施。使用這種型材制成的門窗，在關(guān)閉的門窗外框和窗扇框之間形成了環(huán)繞的冷腔，同時(shí)在窗扇玻璃槽口內(nèi)也形成了冷腔，室外的熱就由這一通道進(jìn)入室內(nèi)。

不難看出，型材隔熱條(斜線部分)只解決了整個(gè)框體的熱傳導(dǎo)的三分之一不到的問(wèn)題。如果使用這種型材制成門窗框架，配以5+12+5的中空玻璃，經(jīng)計(jì)算窗框占門窗面積的35%，玻璃占65%，該門窗的熱工性能K值只有3.3，相當(dāng)于8級(jí)，達(dá)不到上海、北京地方政府規(guī)定的節(jié)能要求的下限，顯然，斷橋隔熱鋁合金門窗有一定的隔熱效果，但不是節(jié)能門窗。那么，有沒(méi)有既具有塑料門窗保溫節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)，又具有鋁合金門窗外觀美觀，并且深受歡迎的門窗品種呢？答案是肯定的。經(jīng)過(guò)比較分析，我們?cè)O(shè)計(jì)了改進(jìn)型的鋁塑組合門窗。這種門窗外側(cè)是彩色鋁合金材料，內(nèi)側(cè)是PVC材料，因此既具備鋁合金門窗的特點(diǎn)，又具備塑料門窗的良好的保溫節(jié)能優(yōu)勢(shì)。同時(shí)又由于采用了鋁合金框架嵌入塑料框架腹腔內(nèi)，塑料型材經(jīng)過(guò)焊接后包裹鋁合金型材，在保留塑料門窗不向墻體滲水的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，消除了鋁合金門窗長(zhǎng)期來(lái)難以解決的拼角處滲水的難題。通過(guò)圖2可以看出，斷橋鋁合金門窗存在的大量冷腔，在這種鋁塑組合結(jié)構(gòu)里變成了暖腔，從而達(dá)到了保溫效果。方案可行，熱工性能需要論證。根據(jù)崔希駿、廖建峰《節(jié)能窗傳熱系數(shù)的確定方法和相關(guān)分析》提供的研究結(jié)果和數(shù)據(jù)，本設(shè)計(jì)方案中PVC部分符合兩腔塑料窗框的特征，其傳熱系數(shù)應(yīng)為2.1K值；如果配以5+12+5的普通中空玻璃，查盧樹(shù)人《門窗節(jié)能原理和要素》研究結(jié)果和數(shù)據(jù)，這種配置的中空玻璃的傳熱系數(shù)在3.0左右；設(shè)窗框占35%，玻璃占65%，根據(jù)簡(jiǎn)便查表算法得出整窗傳熱系數(shù)為K值2.7，符合節(jié)能50%的建筑節(jié)能目標(biāo)。由此證明該設(shè)計(jì)方案是可行的。上海某工程的實(shí)際應(yīng)用中檢測(cè)結(jié)果取得了K值2.6的成績(jī)。當(dāng)然，這一項(xiàng)研究和設(shè)計(jì)的普遍應(yīng)用以及節(jié)能目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，還有賴于對(duì)型材斷面的精心設(shè)計(jì)和裝配工藝的控制，在加工工序中應(yīng)高度重視焊接工序質(zhì)量的控制和五金配件的配置。我們相信在應(yīng)用中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷完善，這種保溫節(jié)能效果明顯，外觀深受歡迎，資源節(jié)約型的，經(jīng)濟(jì)型的節(jié)能門窗一定能夠成為一種建筑設(shè)計(jì)中節(jié)能門窗選型的優(yōu)秀品種。

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