如何提高建筑门窗保温性能

如何提高建筑门窗保温性能

摘要：门窗作为建筑围护的重要组成部门，能否配合墙体起到良好的保温隔热作用，减少居室能源流失，在建筑节能减排中有着至关重要的作用。目前，门窗品种很多，呈现铝、塑、钢、木、玻璃钢、铝塑复合、铝木复合多元发展的态势。为了迎合建筑节能政策，各种品种的门窗材料的生产厂家在稍做改进后，纷纷搭上了节能门窗的列车。在建筑设计时究竟应当选择哪一种门窗作为首选的节能门窗，而哪一种门窗称得上节能门窗呢，现对目前常用门窗品种作了一些研究比较。

关键词：房屋住宅门窗节能

1 引言

门窗是否节能，取决于两个方面，第一：窗外框、窗扇框（以下简称框体）的材料是什么材料做的，是否隔热保温；第二：玻璃是否采用了中空玻璃；这是最基本的要求。保温隔热的节能门窗应当采用中空玻璃，这一点已经广泛接受，余下问题是框体的保温隔热性能了。显示易见，铝合金、彩钢等金属材料传热系数高，不隔热、不保温；塑料、玻璃钢材料的框体配上中空玻璃制成的门窗就是保温隔热节能门窗。铝合金框体配上中空玻璃，也不是节能门窗。但是针对存在一些缺点，铝合金型材的生产厂家，推出了断桥隔热铝合金型材，用这种型材制作的门窗被称为节能门窗，有关单位还出了图集加以推荐，其实它的隔热效果有限，本质上还属于金属门窗。另外，通过各级监管部门深入市场后检测的检测结果显示，断桥隔热铝合金门窗的热工性能远远达不到要求。下面就断桥隔热铝合金门窗及型材的结构和性能作简要分析：

2 门窗节能要点

2．1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（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，才能保证热桥有足够了大的热阻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。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。作平开窗时，应解决五金件及安装上存在的问题。

2．2提高玻璃的质量

玻璃是非金属材料，虽然它的导热系数仅为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，提高窗玻璃质量是改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的缘故，而两玻或三破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。

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。

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糟中，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。

2．3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。

3结语

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，随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，对建筑门窗的质量使用功能和装饰效果要求会更高，研究开发新型节能门窗是今后的主攻方向。