论文部分内容阅读
摘要：通过分析门窗节能的重要性，从结构、材料、设计、等方面对门窗节能的现状和发展作出浅析。
关键词：门窗节能 玻璃技术
外窗是否节能，其节能对整栋建筑是否有影响，影响有多大？门窗在整个建筑成本中所占的比例有多大？对一个普通的消费者来说未必了解，但对一个建筑设计者尤其是门窗加工行业的工作者，都是有必要有责任搞清楚的。
目前，我国城乡既有建筑总面积约400亿平方米，这些建筑在使用过程中，其采暖、空调、通风、照明等方面消耗的能量已占全国总能耗的30%左右，大型公共建筑单位建筑面积能耗大约是普通居住建筑的10倍左右,堪称耗能大户。全国每年新建公共建筑3亿平方米，如果按每平方米建筑面积节能50%左右，1平方米公共建筑每年节约30公斤标准煤，每年节能就达900万吨。目前，全国公共建筑面积大约为45亿平方米左右，其中采用中央空调的大型商厦、办公楼、宾馆为5亿到6亿平方米。如果按节能50%的标准进行改造，总的节能潜力约为1.35亿吨标准煤。
我们与发达国家在建筑节能上差距主要不在材料、设备、施工技术上，而是在设计和标准上。《公共建筑节能设计标准》适用于新建、扩建和改建的公共建筑的节能设计。通过改善建筑围护结构保温、隔热性能，提高供暖、通风、空调设备、系统的能效比，采取增进照明设备效率等措施，在保证相同的室内热环境舒适参数条件下，与上世纪80年代初设计建成的公共建筑相比，全年供暖、通风、空调和照明的总能耗可减少50%。
在我国的现有的现有建筑中，有95%的建筑属于高耗能建筑，其中40%的能耗是通过门窗，采光幕墙损失的，那么降低能耗，改变我们行业的高能耗现状的重任就落到我们行业的从业人员的身上，这个问题也得到政府职能部门的重视，更需要整个社会提高对建筑，对门窗节能的认识，特别是业主单位，开发商和消费者，让我们共同提高在节能方面的认识，贯彻国家节约能源保护环境政策，实现可持续发展的战略目标。
影响外窗节能的若干因素：窗户材料及设计；玻璃的选择如低辐射玻璃；暖边技术；惰性气体如氩气；空气层间隔距离。可见，影响玻璃节能效果的因素有许多。
外窗的保温隔热性能主要取决于所采用的玻璃的保温隔热性能，中空玻璃的间隔层层数、距离、间隔层内的气体，间隔条如暖边技术，LOW-E中空玻璃膜层的辐射率都对玻璃的保温性能都有影响，可根据标准对不同类型的外窗（含透明幕墙、采光顶）部分的传热系数限值来确定玻璃。
不同材料的窗框对外窗的传热系数影响较大，不容忽视，塑料窗框、木窗框等因材料本身的传热系数较小，对外窗的传热系数影响不大，铝合金窗框，钢窗框等材料本身的导热系数很大，形成的热桥对外窗的传热系数影响较大，必须采用断桥处理。
铝合金断桥处理做法有很多种，材料也不同，如聚酰胺（PA）断热条，聚胺脂（PU）等，对保温性能要求高的外窗应选择断桥效果好的铝型材。窗框面积占外窗的比例根据窗框材料和窗型系列的不同大约为20-40%，不同的窗框面积对窗的传热系数影响也不同。透明幕墙的构造做法对传热系数也有不同的影响，明框玻璃幕墙，半隐框玻璃幕墙的影响要大于点支式幕墙和隐框幕墙。外窗的遮阳系数可根据不同的玻璃本身的遮阳系数及外遮阳来选择，以达到限值的要求。不同颜色系列的着色玻璃，热反射玻璃及LOW-E中空玻璃膜层的位置都有不同的遮阳系数和光学性能。隔热断桥铝型材的隔热原理是基于产生一个连续的隔热区域，利用隔热条将铝合金型材分隔成2个部分。隔热条“冷桥”选用材料为聚酰胺尼龙66，其导热系数为0.3 W/(m·K)，远小于铝合金的导热系数，而力学性能指标与铝合金相当。目前最理想的结构用隔热材料是聚胺脂（PU）灌注式保温型材，将铝合金强度高與PU树脂传热系数低的特性进行了巧妙的结合，优势互补，达到很好的节能效果。这两种材料导热系数小于0.3 W／（m·K），而力学性能指标与铝合金相当，热膨胀系数与铝合金接近，耐老化，适用温度范围广。
近几年出现的先进新型玻璃节能技术主要有：
阳光辐射控制玻璃： 这类技术通过改变玻璃的光学特性来实现对太阳能辐射的选择性屏蔽或利用来达到环保节能效果。
光谱选择透过性玻璃 ：该种技术实际上是Low-E玻璃、热反射玻璃等技术的延伸。简单的讲，它就是通过在玻璃表面覆盖一层或几层特殊材料涂层，使得玻璃对不同波长的太阳辐射或者热辐射有不同的透过率。采用该技术，经过细心"调制"，可以令玻璃具有满足人们特定需要的透过特性。如可以使得太阳辐射中的可见光成分最大量的通过同时阻挡具有较高热量的红外线或者紫外线成分，从而最大限度的利用自然光照亮室内，又把辐射的热能阻挡在室外（或者室内），于是从采光和制冷（或者采暖）两方面同时起到了节能效果。也可以使用它相反的特性，阻挡可见光，透过热量，从而适用于太阳高度较低的高纬度地区以消除进入室内的眩光同时充分利用太阳辐射热来加温室内空气。
透过率可调玻璃：该种玻璃随环境改变自身的透过特性，可以实现对太阳辐射能量的有效控制，从而满足节能要求。根据玻璃特性改变的机理不同，这种可调玻璃又可分为热致变色玻璃、光致变色玻璃和电致变色玻璃。所谓热致变色就是玻璃随着温度升高而透过率降低，光致变色就是玻璃随光强增大而透过率降低，电致变色则是当有电流通过的时候玻璃透过率降低。以上过程都是可逆的。这其中，光致色变玻璃和电致色变玻璃尤为引起幕墙行业人士的关注，尤其是电致色变玻璃由于可以人为控制其改变的过程和程度，已经在幕墙工程上得到实验性的应用。
为推动全社会节能，缓解能源约束的矛盾和环境压力，国家发改委发布了《节能中长期专项规划》。这是改革开放以来，我国制定的第一个节能中长期规划。今年以来，受国家出台的建筑节能政策影响,节能环保型门窗和幕墙的使用比例正在逐步进步。我们有理由相信，在建筑节能政策的推动下，随着一大批新型环保节能产品不断涌现、门窗产业的节能发展之路必然更加宽广。
关键词：门窗节能 玻璃技术
外窗是否节能，其节能对整栋建筑是否有影响，影响有多大？门窗在整个建筑成本中所占的比例有多大？对一个普通的消费者来说未必了解，但对一个建筑设计者尤其是门窗加工行业的工作者，都是有必要有责任搞清楚的。
目前，我国城乡既有建筑总面积约400亿平方米，这些建筑在使用过程中，其采暖、空调、通风、照明等方面消耗的能量已占全国总能耗的30%左右，大型公共建筑单位建筑面积能耗大约是普通居住建筑的10倍左右,堪称耗能大户。全国每年新建公共建筑3亿平方米，如果按每平方米建筑面积节能50%左右，1平方米公共建筑每年节约30公斤标准煤，每年节能就达900万吨。目前，全国公共建筑面积大约为45亿平方米左右，其中采用中央空调的大型商厦、办公楼、宾馆为5亿到6亿平方米。如果按节能50%的标准进行改造，总的节能潜力约为1.35亿吨标准煤。
我们与发达国家在建筑节能上差距主要不在材料、设备、施工技术上，而是在设计和标准上。《公共建筑节能设计标准》适用于新建、扩建和改建的公共建筑的节能设计。通过改善建筑围护结构保温、隔热性能，提高供暖、通风、空调设备、系统的能效比，采取增进照明设备效率等措施，在保证相同的室内热环境舒适参数条件下，与上世纪80年代初设计建成的公共建筑相比，全年供暖、通风、空调和照明的总能耗可减少50%。
在我国的现有的现有建筑中，有95%的建筑属于高耗能建筑，其中40%的能耗是通过门窗，采光幕墙损失的，那么降低能耗，改变我们行业的高能耗现状的重任就落到我们行业的从业人员的身上，这个问题也得到政府职能部门的重视，更需要整个社会提高对建筑，对门窗节能的认识，特别是业主单位，开发商和消费者，让我们共同提高在节能方面的认识，贯彻国家节约能源保护环境政策，实现可持续发展的战略目标。
影响外窗节能的若干因素：窗户材料及设计；玻璃的选择如低辐射玻璃；暖边技术；惰性气体如氩气；空气层间隔距离。可见，影响玻璃节能效果的因素有许多。
外窗的保温隔热性能主要取决于所采用的玻璃的保温隔热性能，中空玻璃的间隔层层数、距离、间隔层内的气体，间隔条如暖边技术，LOW-E中空玻璃膜层的辐射率都对玻璃的保温性能都有影响，可根据标准对不同类型的外窗（含透明幕墙、采光顶）部分的传热系数限值来确定玻璃。
不同材料的窗框对外窗的传热系数影响较大，不容忽视，塑料窗框、木窗框等因材料本身的传热系数较小，对外窗的传热系数影响不大，铝合金窗框，钢窗框等材料本身的导热系数很大，形成的热桥对外窗的传热系数影响较大，必须采用断桥处理。
铝合金断桥处理做法有很多种，材料也不同，如聚酰胺（PA）断热条，聚胺脂（PU）等，对保温性能要求高的外窗应选择断桥效果好的铝型材。窗框面积占外窗的比例根据窗框材料和窗型系列的不同大约为20-40%，不同的窗框面积对窗的传热系数影响也不同。透明幕墙的构造做法对传热系数也有不同的影响，明框玻璃幕墙，半隐框玻璃幕墙的影响要大于点支式幕墙和隐框幕墙。外窗的遮阳系数可根据不同的玻璃本身的遮阳系数及外遮阳来选择，以达到限值的要求。不同颜色系列的着色玻璃，热反射玻璃及LOW-E中空玻璃膜层的位置都有不同的遮阳系数和光学性能。隔热断桥铝型材的隔热原理是基于产生一个连续的隔热区域，利用隔热条将铝合金型材分隔成2个部分。隔热条“冷桥”选用材料为聚酰胺尼龙66，其导热系数为0.3 W/(m·K)，远小于铝合金的导热系数，而力学性能指标与铝合金相当。目前最理想的结构用隔热材料是聚胺脂（PU）灌注式保温型材，将铝合金强度高與PU树脂传热系数低的特性进行了巧妙的结合，优势互补，达到很好的节能效果。这两种材料导热系数小于0.3 W／（m·K），而力学性能指标与铝合金相当，热膨胀系数与铝合金接近，耐老化，适用温度范围广。
近几年出现的先进新型玻璃节能技术主要有：
阳光辐射控制玻璃： 这类技术通过改变玻璃的光学特性来实现对太阳能辐射的选择性屏蔽或利用来达到环保节能效果。
光谱选择透过性玻璃 ：该种技术实际上是Low-E玻璃、热反射玻璃等技术的延伸。简单的讲，它就是通过在玻璃表面覆盖一层或几层特殊材料涂层，使得玻璃对不同波长的太阳辐射或者热辐射有不同的透过率。采用该技术，经过细心"调制"，可以令玻璃具有满足人们特定需要的透过特性。如可以使得太阳辐射中的可见光成分最大量的通过同时阻挡具有较高热量的红外线或者紫外线成分，从而最大限度的利用自然光照亮室内，又把辐射的热能阻挡在室外（或者室内），于是从采光和制冷（或者采暖）两方面同时起到了节能效果。也可以使用它相反的特性，阻挡可见光，透过热量，从而适用于太阳高度较低的高纬度地区以消除进入室内的眩光同时充分利用太阳辐射热来加温室内空气。
透过率可调玻璃：该种玻璃随环境改变自身的透过特性，可以实现对太阳辐射能量的有效控制，从而满足节能要求。根据玻璃特性改变的机理不同，这种可调玻璃又可分为热致变色玻璃、光致变色玻璃和电致变色玻璃。所谓热致变色就是玻璃随着温度升高而透过率降低，光致变色就是玻璃随光强增大而透过率降低，电致变色则是当有电流通过的时候玻璃透过率降低。以上过程都是可逆的。这其中，光致色变玻璃和电致色变玻璃尤为引起幕墙行业人士的关注，尤其是电致色变玻璃由于可以人为控制其改变的过程和程度，已经在幕墙工程上得到实验性的应用。
为推动全社会节能，缓解能源约束的矛盾和环境压力，国家发改委发布了《节能中长期专项规划》。这是改革开放以来，我国制定的第一个节能中长期规划。今年以来，受国家出台的建筑节能政策影响,节能环保型门窗和幕墙的使用比例正在逐步进步。我们有理由相信，在建筑节能政策的推动下，随着一大批新型环保节能产品不断涌现、门窗产业的节能发展之路必然更加宽广。