提高建筑门窗保温性能的途径.docx

要提高建筑门窗保温性能，首先应弄清楚影响它的主要因素，有针对性地加以解决，才能收到较好的效果。下面谈几点看法。１.框型材材性断面设计型材材性和断面形式是影响门窗保温性能的重要因素之一。框是门窗的支撑体系，由金属型材、非金属型材和复合型材加工而成。金属与非金属的热工特性差别很大，与型材传热能力密切相关的材料导热系数λ（ｗ／ｍ·ｋ），铝为２０３，钢为５８，ｐｖｃ塑料为０.１４，木材为０.２０～０.２８，玻璃钢为０.４～０.５。导热系数愈大传热能力愈强。从保温角度，型材断面最好设计为多腔型材，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）相应被削弱。特别是辐射传热强度随腔数量增加而成倍减少。但对于金属型材（如铝型材），虽然也是多腔，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的导热、对流和壁面辐射传热量之和。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），才能保证热桥有足够大的热阻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５毫米，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１５毫米）。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加强。作平开窗时，应解决五金件及安装上存在的问题。２.提高玻璃的质量玻璃是非金属材料，虽然它的导热系数λ仅为０.８～１.０ｗ／ｍ·ｋ，远远低于金属，但由于窗玻厚度一般为３～６毫米，自身热阻ｒ非常小，几乎可以忽略不计。对于玻璃面积占６５%～７５%的窗户传热量十分可观。因此，提高窗玻质量是改善窗户保温性能的重要途径之一。（１）改变玻璃结构窗户玻璃由单玻变成双玻（或中空玻璃）和三玻（或两玻加膜），玻璃保温性能会明显提高。玻璃保温性能的提高并不是玻璃厚度增加的缘故，而是两玻或三玻之间形成的密闭空气层具有良好的保温性能。密闭的空气层具有一定的热阻ｒ（ｍ２·ｋ／ｗ），它随空气层厚度改变而变化。（２）玻璃镀膜玻璃镀低辐射膜可以大大降低玻璃之间的辐射传热。实验证明，中空玻璃辐射膜（其中一块玻璃镀膜）后，中空玻璃的热工性能明显改善。传热系数ｋ（ｗ／ｍ２·ｋ）由普通中空玻璃的３.０～３.１降为１.７～２.３；在热箱、冷箱温度分别为１８℃和－２０℃左右试验条件下，里层玻璃内表面温度由４℃左右上升为９℃左右。用空气层厚度为１２毫米的低辐射中空玻璃做成铝合金断热窗和ｐｖｃ塑料窗（单块玻璃镀膜），传热系数ｋ分别降到２.２～２.６ｗ／ｍ２·ｋ，和１.７～２.０ｗ／ｍ２·ｋ，基本上能满足我国北方严寒地区保温要求。对于南方地区，如果在中空玻璃的外层玻璃镀热反辐射膜，内层玻璃镀低辐射膜，不但将照射在玻璃上的太阳辐射热的８５%～９０%被反射回去，而且中空玻璃的传热能力明显降低，对降低夏季建筑物内的空调负荷有重要作用。（３）中空玻璃铝隔条对传热的影响中空玻璃铝隔条是良导体，使中空玻璃周边传热强度远远大于中部，在铝隔条处内层玻璃内表面温度明显低于中部，在严寒的冬季常出现结霜，宽度为１５毫米左右。中空玻璃铝隔条长度ｌ（米）与中空玻璃面积ｓ（平方米）之比ｐ愈大，铝隔条传热所占比重愈大。实验证明，面积大于１平方米，空气层厚度为９毫米的中空玻璃传热系数ｋ为３.０～３.１（ｗ／ｍ２·ｋ），而面积小于０.２平方米的中空玻璃，ｋ值大于３.５（ｗ／ｍ２·ｋ）。为了提高中空玻璃的保温性能，宜选用ｐ值较小的中空玻璃。另外，中空玻璃安装时铝隔条尽可能埋在框的沟槽中，使铝隔条处的内外玻璃表面不直接暴露在空气中，减少甚至可能消除铝隔条处内层玻璃表面结霜问题。３.设计合理的窗框比窗框比是窗框表面与窗面积之比。它与窗立面设计、窗框表面面积和窗面积有关。一般为２５%～３５%，有的超过４０%。窗框的感热面和放热面是随窗框比变化而改变。对于框断面尺寸较大的金属型材，感面和放热面的增加对窗保温性能会带来不利影响。在满足其他使用功能前提下，窗立面不宜分割太碎，不宜采用大断面的金属型材作小面积窗户。当前，我国门窗的保温性能总体水平与国外有较大差距，北欧和北美国家窗户传热系数ｋ值一般都小于２.０（ｗ／ｍ２·ｋ），多数小于２.０（ｗ／ｍ２·ｋ），有的达到１.１～１.２（ｗ／ｍ２·ｋ）。我国是能耗大国，随着国民经济的发展，能耗的增量和增速愈来愈快，节能势在必行，节能工作已是我国的重要产业政策。随着国