提高建筑窗节能的途径

吕鹏升， 张自强

1 驻马店市建设工程质量监督站（463000） 2 驻马店市建设职工培训中心（463000）

对建筑物来说，节能的主要途径是:减少建筑物外表面积，加强围护结构保温，减少传热、耗热量。在减少建筑物总失热量的前提下,尽量利用太阳辐射得到的热和建筑物内部的热，采暖季节达到节约采暖设备供热量的目的。下面主要谈一下建筑窗节能的途径。

1 正确认识节能窗

节能窗是未来的发展方向，如何认识节能窗，怎样才算节能，必须从热力学热传导的三个要素(热的对流、传导和辐射)去认识。对流是在门窗空隙间热冷气流的循环流动，带动热量交换。热传导则是由材料本身分子运动而进行的热量传递，通过物体本身一个面传递到另一个相对的面。辐射传热是能量通过红外线直接传递。不论用什么材料制成的窗，如能对上述三种交换进行最有效地阻断和控制,就能称为最好的节能窗。

2 节能窗的三个要素

2.1 窗型是节能窗的第一要素

推拉窗不是节能窗。因为推拉窗在窗框下滑轨道间来回滑动，上有较大的空间，下有滑轮间的空隙，窗扇上下形成明显的对流交换，热冷空气的对流造成较大的热损失。对流的强弱、热损失的大小和窗扇上下空间的大小成正比。此时用什么隔热型材作窗框都达不到节能效果,可以说不论是铝合金还是塑钢做的推拉窗均不能称为节能。

平开窗是节能窗。因为平开窗窗扇和窗框间一般用良好的橡胶密封条密封，在窗扇关闭后，密封橡胶压得很紧，几乎没有空隙，很难形成对流。这种窗型的热量流失主要是通过玻璃、窗扇和窗框的热传导和辐射散热，这种散热远比对流热损失少得多。如果能很好地解决上述玻璃和窗框型材的热传导，平开窗的节能效果远比推拉窗优越得多。

固定窗是节能窗。因为固定窗窗框嵌在墙体内，玻璃和窗框现在已用密封胶代替胶条密封，接触的四边均密封，如密封胶密封得严密，空气很难通过密封胶形成对流，很难造成热的损失。热损失主要来源于固定窗的玻璃及窗框的热传导，在玻璃上采取有效措施，可以大大提高节能效果。从结构上讲，固定窗是最节能的窗型。

2.2 玻璃是节能窗的第二要素

除窗的结构外，窗的最大导热和辐射面积就是玻璃。玻璃散热主要是依靠热传导和热辐射。传导是热量从玻璃内表面通过玻璃的分子运动把热量传导到玻璃外表面。热传导的大小和传导速度、玻璃厚度、不同玻璃的导热系数有关，同时也和不同性质的玻璃性能有关,热辐射则和不同性质的玻璃有关。

1）热反射镀膜玻璃。该玻璃对光有较好的控制性能，对波长0.3～2.5mm的太阳光有良好的反射和吸收能力，能够明显减少太阳光的辐射能向室内的传递,保持稳定的室内温度，可以节约能源。在一般情况下，热反射镀膜玻璃已能满足一般节能窗的需要。如要求更高，还有中空玻璃和热反射镀膜中空玻璃以及低辐射镀膜玻璃等。

2）中空玻璃。该玻璃不仅有优良的采光性能，同时具有隔热、隔音、防霜露等特殊优点。该玻璃具有优良的隔热性能，在某些条件下其隔热能力主要来源于二层玻璃间密封的空气层。此空气的导热系数为 0.028W/m·k，而玻璃的导热系数为 0.77W/m·k,密封的中空玻璃除四边由密封胶导热外，其余大面积玻璃均依靠空气层导热，加大热阻。因此，中空玻璃能明显提高隔热效果。

2.3 窗框用材是节能窗的第三要素

窗框用材主要有铝合金、塑料、不锈钢、木材和钢材等。从保温角度分析，窗框型材断面最好采用多腔型材，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)就会被削弱。特别对于金属型材(如铝型材)，虽然也是多腔，但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导热、对流和腔面辐射传热量之和。

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),才能保证断热桥有足够的热阻R(m2·k/W)。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R，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5mm,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15mm)。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力加强。作平开窗时，应解决五金件及安装上存在的问题。

我国门窗行业迅猛发展。随着新材料的不断问世，门窗行业将向高档、新型、多功能、多品种、真正节能型方向发展。在节能建筑中，采用气密性较好的门窗已经具备了物质基础。

[1]JGJ26-9,民用建筑节能设计标准[S]

[2]夏JGJ134-2201,热冬冷地区居住建筑节能设计标准[S]