提高建筑门窗材料保温性能的途径

提高建筑门窗材料保温性能的途径

张海全

北京建威幕墙工程有限公司北京100160

摘要：建筑保温工作过程中空气的渗热以及门窗的热量损失是住宅进行采暖工作过程中占据相当比例的，因而实际施工过程中就应当做好门窗的保温，文章从材料方面对此进行分析。

关键词：建筑门窗；保温性能；材料保温

引言

门窗保温性能进行优化过程的一个重点在于材料，尤其是门窗在保温设计过程当中占据相当的比例，因而在其中的门窗材料设计的过程中就需要尽量采取保温性能和价格都相对适宜的材料进行施工。

1提高建筑门窗保温性的意义

当前的市场情况下，房地产市场已经进入买方市场，需要重新考虑市场的需求问题成为各开发商所要面对的问题。但随着我国相继出台了建筑节能标准政策，一些节能门窗逐渐得到市场青睐。在一些市场上，例如北京、上海、广州等发达城市，已经有较多的节能建筑成功例子。建筑节能的发展比成为建筑发展的趋势，其能够取得良好的社会效益与经济效益，为我国的可持续发展贡献出一份力量。当前我国正处于建设的鼎盛期，每年所建成的房屋面积达二十亿平方米，超过了发达国家建成的建筑面积之和，可是不容忽视的是当前这些建筑中仍有95%以上建筑属于高耗能的建筑。按照推算，预计到2020年，我国的高能耗建筑面积会达到700亿平方米。所以，假设不注重建筑的节能设计，会加剧我国的能源危机。当前我国的建筑面积为400亿平方米，其中有90%为高能耗建筑，这些建筑中，门窗、屋面、地面和墙体是能耗的四大部分，其中门窗便占有50%。因此在开发新型的结构门窗时需首先注意门窗是否达到建筑节能的要求。业内人士曾做过分析，建筑节能关键在于门窗的节能。想要提高建筑的保温性能，就要清楚影响节能的因素有哪些，同时有针对性地对这些问题进行解决，这样可能达到预期的效果。

2提高建筑门窗保温性能的途径

怎样提高门窗的保温以及隔热性能、是建筑节能的重点，不但要注意框窗存在的问题，还应从三个方面（热量辐射、热量传导以及热量对流）进行考虑怎样才能够减少建筑热量的损失，这样才能有效起到节能目的。因此，提高门窗的保温性能，我们可从两方面来采取有效举措：首先是减少窗户传热量，提高窗户的保温性能，其次是提高窗户气密性从而减低空气的渗入造成热损失。下文中对几个具体的方法进行探讨：

2.1提高窗户保温性能减低门窗传热量

1、框窗材料与截面设计

首先从框窗的材料和截面的设计来进行考虑，框窗的材质与结构的不同可以对节能起到非常重要的作用。框窗作为门窗支撑的体系。通常由非金属材料、金属材料以及复合型材料一起加工而形成的。在满足门窗功能的情况下，窗的立面不能够分割过碎，不应采用大截面金属材料来制作小面积的门窗。

2、改变门窗玻璃结构可以有效提高门窗的保温性能

窗户的玻璃结构传热性能，窗体的散热大面积都是玻璃，不是窗框，玻璃占了各类型窗户面积的70%～90%，因此采用节能的玻璃是重点，提高门窗玻璃的保温性能也是提高门窗保温性能的有效手段。

2.2门窗单层玻璃传热

根据物理效应，单层玻璃的热阻通常较小。在室内外温差作用下，以冬季为例，单层玻璃传热过程为：室内温度较高，热量经过对流换热以及辐射换热的方式传递到玻璃表面，同时热量由内表面高温侧向外表面低温侧传递，之后再经过对流换热以及辐射散热到室外。

2.3双层玻璃以及多层玻璃传热

为了提升门窗玻璃热阻值，我们将单层的门窗玻璃结构换成双层或是多层玻璃，这种方法也是当前提升建筑门窗保温性能的常用手段。其传热过程较之单层玻璃复杂，热量通过换热传到内层玻璃内表面，由内表面导热至外表面，再由空气间层换热至外层玻璃的内表面，由内表面导热至外表面，再经外表面散至室外空间。在一定的温差条件下，门窗玻璃的传热系数得到有效的降低，内表面的温度越高，同时也降低了窗体之间的辐射换热，并且较难结露。

2.4玻璃的厚度对建筑门窗保温性能的影响

玻璃厚度通常对K值的影响不大，所以在满足抗风压的条件下，可以选择较为薄的玻璃，这样不但能够降低建筑成本，还能够因玻璃重力减轻，而减少对型材强度的影响。为抗风压需求通常利用多层玻璃窗，可适当的将外层玻璃厚度增加，减少内层地玻璃厚度，这样可以既不影响其性能，同时还可以降低成本。

2.5镀膜玻璃及惰性气体的应用对保温性能的提高

镀膜玻璃在建筑门窗中的应用主要分两种，热反射玻璃和低辐射玻璃。中空玻璃的单片可以采用镀膜玻璃和另外的一些节能玻璃，能将这些玻璃的优点都集中于集中在玻璃上，也就是说中空玻璃还可以集本身和镀膜玻璃优点于一身，发挥更好的节能作用。同时随着中空玻璃的制作技术，特别是密封技术的提升，玻璃间层中能够填充隔热系数更大且导热系数更小的惰性气体了来降低气体传热，氪气、氩气是当前市场中常用来代替空气作为填充气体制造中空玻璃。由于氩气成本低廉，运用最为普遍。氪气的导热系数很低，比较适合用来制造薄型的玻璃系统。

2.6中空玻璃铝隔条对传热的影响

中空玻璃铝隔条为良导体，使中空玻璃周边传热强度远大于中部，在铝隔条处内层玻璃内表面温度低干中部，在严寒的冬季常伴有结霜现象，中空玻璃铝隔条宽度一般为l2毫米左右。随着隔条宽度的增加窗户的传热系数总体上呈下降的趋势，同时隔条宽度在12mm之前，K值随着隔条宽度（空气层厚度）的增加而减少的趋势较为明显，且在12mm之后，K值随着隔条宽度的增加变化已经不明显。因此从性能与经济成本两个方面来考虑，隔条宽度为12mm双玻窗性能比最好。

2.7在开启形式选择方面

在建筑中所使用的窗型，通常为固定窗、平开窗以及推拉窗。推拉窗不管用什么玻璃，哪种窗型材，其热能对流的损失都远超过平开窗和固定窗的热传导和辐射损失，同时也远远超过玻璃对室内热量热辐射和热传导损失，所以说推拉窗的窗型结构就决定了它不是真正理想意义上的节能窗。平开窗分内平开窗，外平开窗，是我国传统使用的一种窗型，窗扇和窗扇框之间通常应用良好的三元乙丙胶条做密封压条处理。使之达到更好的气密效果。从窗型结构上来说，固定窗的节能性最佳，之后为平开窗，最差的则为推拉窗。

3结束语

总之，门窗设计过程中，从保温角度出发进行设计的话，保温材料的选择和应用至关重要，不仅会影响到保温性能，还会同时对居住的舒适性以及建筑的功能性产生直观的影响，这也是现在进行门窗设计过程中需要重点考虑的模块。

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