城市建筑单体之门窗节能设计

浅谈城市建筑单体之门窗节能设计摘要：在可持续发展战略的方针的指导下，我国先后颁布了环保法规等相关措施，节能已成为我国的基本国策，人们愈来愈认识到能源对人类发展的重要性。下面，我就简单的根据个人多年的实践经验，从城市建筑节能设计的角度出发，谈一下建筑的节能设计。

关键字：可持续发展；建筑节能；设计

abstract: in the strategy of sustainable development under the guidance of the principle, our country has promulgated the measures related to environmental regulations, energy saving has become china’s basic national policy, more and more people realize the importance of energy for human development. here, i’ll simply based on personal experiences for many years, starting from the energy-saving design of city construction perspective, talk about the building

energy-saving design.

key words: sustainable development; building energy efficiency; design

引言：

随着我国城市化进程的加快和人民生活水平的不断提高，建筑能耗占总能耗的比重也就越来越大，建筑能耗已逐渐增长至与工业

能耗、交通能耗并列，成为我国能源消耗的三大“耗能大户”。我国建筑能耗约占社会总能耗的1/3，建筑能耗的总量仍在逐年上升。建筑设计的实践经验表明，具有节能作用的规划设计可以为建筑节能创造良好的外部环境，合理的建筑单体设计是建筑节能的重要基础。只有在符合建筑节能的原则的建筑单体上。其维护结构、采暖以及空调设备的节能措施才能够充分的发挥其效能。

建筑的单体设计

建筑单体的节能设计主要通过建筑形状、尺寸、体形以及平面布局等多方面的有效设计，使得建筑物具有冬季有效利用太阳能并减少采暖能耗，夏天能够隔热、通风以及空调设备能耗这两个方面的能力。

单体建筑的节能设计内容主要包括：建筑围护结构的节能设计和采暖空调系统的节能设计。建筑围护结构的节能设计主要是指：建筑物墙体节能设计、屋面节能设计、外门和外窗的节能设计、底层地面以及存在空间传热的楼层地板的节能设计等。

二、建筑物外门窗节能设计

2.1建筑外门窗是建筑物外围护结构的重要组成部分。建筑物外门窗对建筑物节能效果影响巨大，根据有关的部门统计，传统的建筑物通过门窗损失的能耗约占建筑总能耗的50%，而通过门窗缝隙损失的能耗约占门窗总能耗的30%--50%，建筑外门窗已成为建筑物的第一耗能部位，由此可见，加强建筑外门窗节能设计和管理，是

改善室内热环境质量、提高建筑节能水平的重要环节，建筑门窗的节能技术就是提高门窗的性能指标，主要是在冬季有效地利用阳光，增加房间的得热和采光，提高保温性能、降低通过门窗传热和空气渗透所造成的建筑能耗；在夏季采用有效地隔热以及遮阳措施，降低透过门窗的太阳辐射得热以及室内空气渗透所引起空调负荷增加而导致的能耗增加。

2.2建筑物门窗的要求：满足交通方面的要求；满足采光和通风方面的要求，门窗的尺寸大小形式等关系到建筑物的采光、通风，窗的通风效果如何，不仅关系到室内的空气质量，而且关系到建筑节能的效果；门窗作为建筑物的围护结构的重要组成部分，在设计时应考虑保温、隔热、隔声以及防护等方面的问题；满足装饰美观的要求，建筑物的门窗设计应做到规格类型的尽量统一，符合线性建筑物模数协调统一标准的要求，以降低工程成本以及适应建筑工业化生产的需要。

三、建筑物外窗节能设计

在不同地域、不同的气候条件下，不同的建筑功能对窗户的要求是有差别的。但是总体说来，节能窗技术的进步，都是在保证一定的采光条件下，维护着控制窗户下得热和散热展开的。由此可见，可以通过如下的措施使窗户达到节能的要求。

3.1控制建筑各朝向的窗墙面积比

建筑围护结构节能检测表明，由于窗户有时是敞开通风的，所

以窗墙比是影响建筑能耗的重要因素，窗墙面积比的确定，是根据不同地区、不同朝向的墙面冬季的日照情况、季风影响、室外空气温度、室内采光设计标准、通风要求、开窗面积以及建筑能耗所占的比例因素而确定。从降低建筑能耗的角度出发，必须限制窗墙的面积比。建筑的节能设计对窗的设计原则是：在满足功能的基础上尽量减少窗户面积。

3.1.1夏季冬暖地区居住建筑窗墙比

夏季冬暖地区居住建筑的外窗面积比不应过大，各朝向的窗墙面积比，北向不应大于0.45，东西向不应大于0.30，南向不应大于0.50。居住建筑的天窗面积不应大于屋顶面积的4%，传热系数不应大于4.0w，本身的遮阳系数不应大于0.50。综上所述，加大窗墙比的代价是要提高窗的综合遮阳系数以及保温隔热性能，或者提高外墙的隔热性能。

3.2采取措施降低窗的传热耗能

为了降低窗的传热耗能，我们可以采取采用节能玻璃、提高窗框的保温性能以及提高窗的气密性等办法。

3.2.1采用节能玻璃

对于夏季炎热的地区，节能玻璃应具有阻隔太阳辐射热的隔热、遮阳性能。普通的白玻璃对于可见光和波长为3um以下的短波红外线来说几乎是透明的，虽然可以有效的阻止长波红外线，但是这部分能量在太阳辐射中所占的比例较小，目前广泛应用的节能玻璃主

要有真空玻璃等。

由于真空玻璃的夹层气压低于0.1pa的真空，传热性能几乎可以忽略不计，而且内壁镀有low-e膜，这就使得辐射大大的降低，因此，真空玻璃在节能应用上得到了广泛的认可。据统计，使用真空玻璃后，空调节能达到50%，与单独的玻璃相比，每年每平方米窗户可以节约700mj的能源，相当于一年节约192kw·h的电、1000t 的标准煤，是目前节能效果最好的玻璃。

3.2.2提高窗框的保温性能

窗框是窗体与窗的过渡层，是固定窗玻璃的支撑结构。由于窗框直接与墙体接触，很容易成为热传速度较快的部位，因此，窗框也需要具有良好的保温隔热能力，以避免窗框成为整个窗户的热桥。

我们可以采取如下的措施来提高保温隔热性能：选择导热率较低的框料，如pvc塑料，以避免窗框为热桥；采用导热率小的材料，截断金属框料型材的热桥制成断桥式框料；利用框料内的空气腔室，截断金属框的热桥。因此，目前应用最广泛的主要有：pvc塑料窗框、铝合金窗框以及钢窗框和木窗框等。

3.2.3提高窗的气密性

窗的质量的好坏，主要指标之一就是气密性。气密性不合格，使用中会出现漏风量过大的现象，因此，完善的密封措施是保证窗户的气密性达到标准的关键。