建筑节能论文：住宅工程合理开窗与冬季节能
寒冷地区住宅建筑节能设计
寒冷地区住宅建筑节能设计[摘要]介绍我国住宅建筑节能的重要性和现行节能状况，通过对寒冷地区住宅建筑的规划节能设计和围护体系的节能设计的阐述，为其它城市或地区的建筑节能研究提供帮助。
[关键词]建筑节能住宅寒冷地区一、住宅建筑节能重要性及发展现况随着经济建设的稳步发展，土地、原油、电力等能源问题已成为困扰我国发展的瓶颈。
据资料显示，建筑能耗占中国能源总能耗的30%，随着现代化建设的进展，比重也将逐年增大。
以住宅建筑为代表的中国建筑业，现处在由量变到质变的过程，我们绝不能再走高能耗高污染的老路，建设节能型住宅乃至绿色住宅才是中国住宅建筑发展的必由之路。
所谓建筑节能指建筑材料生产、房屋建筑和构筑物施工过程及使用过程中，合理使用能源；在满足同等需要或达到相同目的的条件下，尽可能降低能耗。
我国建筑节能起步较晚，于上世纪80年代开始建筑节能工作，当时确定第一个建筑节能设计标准用于采暖居住建筑，节能率为在1980年1981年当地通用设计能耗水平的基础上普遍降低30%；自1996年起，第二阶段节能（也称50%节能）要求在达到第一阶段要求的基础上再节能30%；第三步阶段节能（也称65%节能）是到2005年达到第二阶段要求的基础上再节能30%，即在1980-1981年住宅通用设计的基础上节能65%。
我国寒冷地区住宅总量约占全国住宅总量的27%，本文将重点对寒冷地区住宅建筑做节能设计研究。
二、住宅建筑的规划节能设计现在说建筑节能，人们往往只考虑建筑的构造、材料、围护结构的热工性能，而忽略了建筑规划设计创作阶段的节能控制。
我们应该在设计之初将建筑设计创作与规划、构造、材料等方面进行综合考虑，从而全面提高住宅建筑的节能效果和建筑品质，达到我国“第三步阶段的65%节能”的预期目标。
（一）住宅选址与规划布局。
国内住宅建筑多以小区形式出现，住宅建筑选址的好坏、规划的合理性是决定住宅节能设计的先决条件。
住宅小区选址应根据地形特点，选择避风向阳的朝南坡地或平原上，避开迎风的水域岸边或容易形成风道的山谷、山顶等，因为冬季冷气流在凹地里易形成对建筑物的“霜洞”效应；（二）道路设计与小区通风。
建筑门窗节能特性分析论文
建筑门窗节能特性分析【摘要】文章对建筑节能门窗的选用问题进行了具体分析。
【关键词】建筑节能；门窗；选用1 引言建筑节能是指节约采暖供热、空调制冷、采光照明以及调节室内空气、湿度、改变居室环境质量的能源消耗，还包括利用太阳能、地热（水）能源的综合技术工程。
广泛提到的节能目标50%，是指按现行标准进行的建筑节能设计或改造，在保证相同的室内环境参数条件下，与未采取节能措施前相比，全年采暖、通风、空气调节和照明的总能耗应减少50%.一般按照相应的标准规范作了设计，设计的各项数据均达到了规范标准要求（并非单指门窗），都能保证项目达到50%的节能目标。
节能50%的目标是针对建筑总能耗的综合指标，它需要根据建筑物的具体情况进行综合考虑，对门窗、空调、照明、采暖等的节能控制，需要综合测算与设计。
采用了节能型的门窗并不表明建筑就达到了建筑的节能要求，而没有选用节能型的门窗也并不一定表明它没有达到节能的目标要求。
2 科学选用建筑窗墙面积比近段时间媒体上有“大开窗中看不节能”“飘窗玻璃幕是能源杀手”、“限制使用落地门窗”等标题和字眼，大有将建筑不节能归罪于建筑门窗的势头，这种宣传对建筑门窗来讲是很不公平的，也是有害的。
建筑门窗对节能有影响，但不是全部。
不能因此而抹杀它提高居住舒适度、美化城市、表现现代建筑艺术的功用。
增大开窗在春秋季节恰好可以增加通风量，是减少建筑能耗的一种很好的方式，也是节能的做法。
造成上述问题的原因是在标准中都采用了“窗墙比”的概念。
仅从字面上理解很容易产生歧义。
为了避免开窗面积过大影响建筑能耗，在建筑节能的相关标准中，对建筑物的开窗作了要求，即窗墙面积比。
其含义为：整栋建筑外墙面上的窗及阳台门的透明部分的总面积与整栋建筑的外墙面的总面积（包括其上的窗及阳台门的透明部分面积）之比。
这里窗的面积强调的是透明部分的面积，即具有采光功能部分窗的面积，如果开窗的背面设有墙体或遮挡不应计入窗面积。
目前居住建筑项目的设计大都是能满足规范规定的窗墙面积比要求的，因为楼板即楼板下梁的面积，以及分户墙部位的非透明面积，加上消防要求的一些隔墙等的面积都是计入墙体部分的。
建筑节能分析论文(共6篇).pdf
第一篇 1概述 随着我国人们生活水平的提高与经济收入的增长，人们对于建筑条件的标准与要求也在逐渐提升，建筑消费的重心由室内装修与耐用消费品方面向建筑环境品质与建筑功能方面转变，这在很大程度上提升了建筑室内中所需的能耗，例如：采暖、通风、热水供应以及空调等；这些能源资源需求的加大，需要建筑工程项目建设企业采取相应的节能措施，合理的控制建筑耗能。
2建筑耗能的概述 2.1建筑耗能的定义 应当从两个方面对建筑耗能的定义进行理解，一个方面是从广义角度来阐述建筑耗能的定义，另一个方面是从狭义角度来阐述建筑耗能的定义。
从广义角度来看，建筑耗能实质上就是指建筑工程项目中原材料的制造以及施工阶段，一直到建筑使用的整个过程中对于能源资源的消耗；从狭义角度来看，建筑耗能实质上就是指建筑的运行耗能，主要包括：照明、采暖、洗衣、空调以及炊事等一系列方面的耗能，运行耗能在建筑耗能处于主导地位。
2.2建筑耗能的特点 2.2.1南方地区与北方地区气候差异性显著。
我国南方地区与北方地区在气候方面的差异非常大，北方地区的气温相对于南方地区而言要低，所以全面采取了冬季采暖措施，而南方地区则没有采取冬季采暖措施，大多数采取的都是空调制暖或者是小型锅炉的方式来抵御严寒。
我国北方地区采取的冬季采暖措施，在很大程度上增加了北方地区建筑耗能，需要更多的能源资源来支撑采暖措施，所以建筑耗能的控制十分重要。
2.2.2城市与乡村住宅耗能用量差异性显著。
我国城市与乡村在住宅耗能方面的差异非常大，主要体现在：能源种类不同，我国城市与乡村在能源方面的种类不同，城市主要有电、煤、燃气等商品能源，而乡村一些地方也有电、煤等能源，但是主要还是以薪柴或者秸秆等为主要的能源。
2.2.3不同公共建筑的耗能差异大。
公共建筑，实质上就是指非住宅性质的民用建筑。
一些公共建筑在除去采暖方面的耗能情况下，单位建筑面积耗能差异性显著，例如：一栋面积超过一万平方米的公共建筑在对中央空调进行使用的时候，它的单位建筑面积能耗是一些不使用中央空调的小规模公共建筑耗能的几倍。
浅谈建筑节能之门窗节能
浅谈建筑节能之门窗节能摘要：节能减排是全球关注的问题，作为节能减排的重要内容，建筑节能也倍受关注。
在建筑节能政策的推动下，铝合金节能门窗、玻璃钢节能门窗、铝塑复合门窗等一大批新型环保门窗节能产品不断涌现。
本论文分析了影响门窗热量损耗因素、提出了门窗节能主要途径。
关键词：门窗节能；建筑节能节能减排是全球关注的问题，作为节能减排的重要内容，建筑节能也倍受关注。
当前，由于我国处于工业化和城镇化快速发展时期，伴随着建筑总量的不断攀升，能源消耗急剧上升。
从政策层面分析，有关建筑节能的很多政策还没有形成。
从习惯思维角度看，国人对于使用节能门窗的意识不强。
对于门窗行业，研究、推广、利用先进技术和产品的积极性不强，针对门窗的相关措施还没有形成一整套完整的体系，更没有把节能减排落到实处。
在建筑节能中，门窗的作用不可小觑，评价一栋建筑是否节能，要看在建筑的全寿命周期内是否最大限度地节约了资源，包括节能、节地、节水、节材，是否保护了环境和减少了污染，是否为人们提供了健康、高效的使用空间，是否是自然和谐共生的建筑。
1 门窗耗能居高不下随着我国建筑节能新标准出台，门窗节能产品倍受市场青睐。
目前，天津、安徽等地也相继出台地方建筑节能标准，积极加快推进建筑节能步伐。
当前，我国正处于建设高峰期，每年建成房屋面积近20亿平方米，但97%以上是高耗能建筑。
预计到2020年，全国高耗能建筑面积将达700亿平方米。
目前，在我国400多亿平方米既有建筑中，90%以上属于高能耗建筑。
而在高能耗建筑中，门窗能耗则占近一半。
业内人士表示，建筑节能的关键是门窗节能技术提高。
因此，新型节能型门窗是市场未来发展的必然趋势。
在建筑节能政策的推动下，铝合金节能门窗、玻璃钢节能门窗、铝塑复合门窗等一大批新型环保门窗节能产品不断涌现、新品迭出。
据不完全统计，目前各地建筑节能型门窗市场占有率提高较快，已占到整个门窗市场的50%。
所以，大力发展门窗节能新产品，不管是经济效益还是社会效益，都是十分巨大的。
建筑外窗节能技术分析
建筑外窗节能技术分析【摘要】节约能源是我国的基本国策，建筑节能则是国家节能工作的重中之重。
窗户作为建筑外围护结构的开启部位，不但要满足人们对采光、日照、通风、观赏等基本功能要求，还应有良好的保温、隔热、隔声性能以及有足够的气密性、水密性和抗风压强度，才能为人们提供舒适、健康、宁静的生活环境。
因此，开展节能窗技术的研究与开发，早日实现高效节能窗代替普通窗，具有十分重要的意义。
本文将围绕建筑外窗节能技术进行分析。
【关键字】建筑外窗节能技术问题分析一、影响外窗节能的因素（1）窗户朝向建筑物利用太阳采暖最普遍、最简单的方法，就是让阳光透过窗户直接照射进来，最大程度地获得能量，所以窗户面向太阳的朝向是采热的第一因素。
北方的冬季太阳高度角低，可以让阳光从南面的窗户进入室内；朝东向的窗户，可以种植落叶树木，使夏天减少阳光照射而允许冬天得热。
夏季北方太阳高度角升得很高，只有很少的阳光从南面射进来，但要防止西晒，可设置遮阳设施或进行绿化来减少太阳辐射。
（2）窗户节能设计窗户的合理设计也是衡量窗户得热的一个因素。
人们普遍认为，窗口面积越大，从太阳辐射获得的能量就越多，其实这种认识是很不全面的。
因为住宅窗口面积的确定，应视建筑所处的地理纬度、当地的冬季日照率、房间的采光要求、建筑物之间日照遮挡情况以及窗户各构件节能情况等综合考虑得热与失热来确定。
住宅节能设计标准对不同朝向的窗、墙面积比做了严格规定。
规定指出北向窗、墙面积比不应超过0 .25；东向和西向窗、墙面积比不应超过0 .30；南向窗、墙面积比不应超过0 .35，设计中应执行标准规定。
对于冬季日照率高的地区，若在三层以上的南向居室采用节能窗，其窗面积还可以适当扩大，争取更多的太阳辐射，减少建筑使用能耗。
玻璃层数也会影响室内得热，例如在相同面积情况下，使用三层中空玻璃窗较使用单层玻璃窗可以减少20% 的太阳得热；两层中空玻璃大约减少l0%得热另外，玻璃颜色也会影响室内得热。
夏热冬冷地区门窗节能设计
夏热冬冷地区门窗节能设计摘要：本文结合我国夏热冬冷地区的气候条件分析了门窗节能的要点，针对冬季保温、夏季隔热和兼顾采光提出了节能设计手段。
通过玻璃和窗框材料、单层玻璃和中空玻璃的性能比较，给出了门窗选材选型的参考，并提出了提高窗户热工性能的构造措施及合理的窗墙面积比。
关键词：节能；保温隔热；遮阳；传热系数；密封性；窗墙比Abstract: In this paper, the climatic conditions of the area of the hot summer and cold in winter elements energy-efficient doors and windows for insulation in winter, the summer heat and take into account the lighting energy saving design means. Through the glass and the window frame materials, performance comparison of a single layer of glass and hollow glass door and window selection of reference and proposed structural measures to improve the thermal performance of the windows and the reasonable area ratio of window to wall.Keywords: energy conservation; insulation; shade; heat transfer coefficient; tightness; window to wall ratio1.前言我国是能源相对缺乏的国家，各种常规能源的储备量都低于世界平均水平。
门窗与建筑节能
门窗与建筑节能随着社会的不断发展和环境保护意识的增强，建筑节能已成为人们关注的焦点。
而门窗作为建筑的重要组成部分，在建筑节能中也起着至关重要的作用。
本文将从门窗的选择、设计和材料等方面探讨门窗与建筑节能的关系。
一、节能型门窗的选择在建筑节能中，选择适合的节能型门窗至关重要。
首先，门窗应具备良好的密封性能，以减少室内外热量的交换。
其次，门窗应选择具备优秀隔热性能的材料，如双层中空玻璃、断桥铝合金等。
此外，应注意选择门窗的保温系数，保温系数越低，门窗的保温性能越好，节能效果越显著。
综上所述，选择适合的节能型门窗是建筑节能的首要步骤。
二、门窗的设计与建筑节能门窗的设计不仅关系到建筑的美观与实用性，还直接影响建筑的节能性能。
首先，门窗的尺寸设计应合理，不宜过大或过小。
过大的门窗会导致室内空调的能耗增加，过小的门窗则会影响采光和通风效果。
其次，门窗的开启方式也应符合节能要求，如推拉窗、平开窗等，这些开启方式在闭合时能够有效减少能量的损失。
另外，门窗的朝向也是建筑节能中需要考虑的因素。
南北朝向的门窗能够更好地利用阳光，提高采光和采暖效果，进一步降低能耗。
三、门窗材料与建筑节能门窗材料的选择对建筑节能起着至关重要的作用。
首先，双层中空玻璃能够大大提高门窗的隔热性能，减少室内外热量的交换。
其次，断桥铝合金作为一种优秀的门窗材料，具有优良的隔热性能和稳定的结构，能够有效降低能耗。
同时，门窗材料的保温性能也是需要考虑的因素。
如门窗周边的密封胶条，应选用高质量的材料，确保门窗的密封性。
此外，门窗的材料中应避免使用对环境有害的物质，如甲醛等，以保证室内空气的质量。
总结起来，门窗在建筑节能中的作用不可忽视。
正确选择节能型门窗、合理设计门窗和选择适宜的门窗材料，是建筑节能的关键步骤。
通过加强门窗的隔热性能、保温性能和密封性能，能够有效降低建筑物对能源的消耗，减少热量的散失，达到节能减排的目的。
因此，在建筑设计和施工过程中，我们应该充分重视门窗的选择与设计，让门窗成为建筑节能的亮点。
住宅窗户的节能研究
住宅窗户的节能研究窗户系统的选择不仅很大程度地影响着建筑能耗，同时显著影响室内环境的热舒适性。
制定科学可行的窗户能耗等级评价体系，从而合理选择窗户材料和设计窗户结构，对降低建筑耗能、节约费用和设计开发节能新产品都具有十分重要的意义。
本文通过研究窗户热工参数的模拟计算方法，开创性地定义了表征窗户节能效果的两个参数：ER和ERC，并根据典型的建筑平面图，计算分析了多种因素对建筑节能的影响，得出了北京和哈尔滨两个城市的判断住宅窗户节能效果的经验回归公式，为设计人员和普通用户因地制宜地选择节能窗户提供了便捷有效的计算方法。
关键词：窗户节能传热系数太阳得热系数1 引言窗户是建筑必不可少的组成部分，其长期使用能耗约占整个建筑长期使用能耗的50％，十分可观，因此窗户的节能是建筑节能的重要突破口。
近年来我国窗户节能领域出现了很多的新技术，使得过去品种单一的窗户不仅变得形式多样，热工性能也更为复杂。
此时单凭窗户的玻璃层数，或是窗户的传热系数甚至已知窗户的所有热工参数，也无法衡量不同窗户在具体使用条件下各自的节能效果。
如何根据不同地区的气象条件，合理选择窗户材料、形式以达到最佳节能，则需要深入研究窗户的热工特性从而科学合理地制定出窗户节能效果优劣的标准。
住宅窗户的主要评价参数有：太阳得热系数G、整窗传热系数U和空气渗透率AL，为综合考虑这些参数的影响，建立一套合适标准来评价、区分各种窗户产品，本文提出了两个新的参数：ER和ERC，并选取19种典型窗户，分别计算它们应用在北京和哈尔滨的不同朝向时的能耗值，线性回归得到ER和ERC关于U和G的公式（当窗户密闭等级符合设计标准的要求时，空气渗透率AL对于窗户能耗的影响很微小，故本文不将其列入研究），直观反映了具体朝向和具体气象参数下窗户的节能情况。
ER和ERC越大，该窗户的节能效果越好。
2 窗户的热工参数研究2.1 窗户主要热性能指标窗户的得热和失热形式包括：太阳得热、热传导和空气渗透，相对于这些形式各有对应的评价参数，即太阳得热系数G、传热系数U和空气渗透率AL。
寒冷地区居住建筑节能设计研究共3篇
寒冷地区居住建筑节能设计研究共3篇寒冷地区居住建筑节能设计研究1随着人类经济和社会的发展，节能减排已成为当前全球普遍关注的问题。
而在寒冷地区，由于气候条件的特殊性，居住建筑的节能设计显得尤为重要。
本文将从保温隔热、采光效果、朝向优化等方面，探讨寒冷地区居住建筑的节能设计措施。
一、保温隔热在寒冷地区，室内采暖是消耗最多能源的部分，因此保温隔热是减少能源消耗的关键。
要想实现保温隔热，必须采取以下措施：1、选用适合的保温材料。
我们可以选用岩棉、玻璃棉等保温效果好的材料，将其填充在屋顶、墙体、地面等部位。
2、隔热层的厚度要合理。
隔热层的厚度要通过计算得出，屋顶的厚度最好在150mm左右，墙体的厚度在100mm左右，地面则需120mm左右。
3、结构设计合理。
房屋的结构设计要合理，要避免冷热桥现象的出现，以免造成能量的大量浪费。
二、采光效果在寒冷地区，由于冬季日照时间短，室内采光是非常重要的。
好的采光设计能够在寒冷的冬季让室内温馨阳光充足，从而减少能源的消耗。
1、采用大面积的窗户。
居住建筑应采用大面积的窗户，以保证室内充足的采光。
2、选择透明度高的玻璃。
要选择透明度高的玻璃，可以增加室内采光的亮度，并减少室内照明设备的使用。
三、朝向优化居住建筑的朝向对节能有着重要影响。
因此，在设计居住建筑时，应根据当地的气候条件和地形等因素选择合适的朝向。
1、南向朝向。
在北半球的寒冷地区，南向朝向能够使建筑在冬季充分地接收太阳能，从而减少采暖的能耗。
2、避免东、西向朝向。
在寒冷地区，由于东、西向朝向的窗户在夏季可以接受大量的阳光，从而带来过多的热量，导致能量消耗过量。
综上所述，寒冷地区居住建筑的节能设计措施十分关键，只有通过保温隔热、采光效果以及朝向优化等方面的设计，才能真正达到节能减排的效果，为人们创造一个舒适、健康、环保的生活空间。
寒冷地区居住建筑节能设计研究2随着全球气候变化影响的日益显著，节能与环保问题日益受到人们的关注。
窗户设计在建筑能耗中的作用与优化研究
窗户设计在建筑能耗中的作用与优化研究随着人们对节能环保的重视，建筑能耗问题越来越受到关注。
而窗户作为建筑立面的一部分，不仅仅是美化建筑外观的元素，更是影响建筑节能的重要因素之一。
本文将探讨窗户设计在建筑能耗中的作用，并提出一些优化的研究方法。
首先，窗户可以通过自然光线的使用来减少建筑内部的用电量。
与传统的人工照明相比，自然光线具有更为温暖明亮的特点，对人体的视觉健康有着更好的影响。
因此，在设计窗户时，应该注重窗户的位置、数量和大小，以及玻璃的选择。
合理的窗户布局可以最大限度地利用光线，减少人工照明的使用，从而节省能源。
其次，窗户设计还可以通过调节室内外的热传递来降低建筑的能耗。
夏天，阳光通过窗户进入室内会加热室内空气，增加空调负荷。
而冬天，冷空气透过窗户进入室内，导致取暖设备需要更多的能量来保持舒适的室内温度。
因此，在窗户的设计中，需要考虑隔热、保温等因素。
例如，采用双层玻璃、中空层、纳米涂层等技术，可以有效地隔绝室内外的热传递，降低能耗。
此外，窗户设计还可以通过通风的方式来改善室内空气质量，减少室内装饰材料释放的有害物质对人体的危害。
在现代建筑中，由于密封性较好，室内空气容易变得污浊，可能会引发呼吸道疾病。
因此，合理的窗户设计应该考虑到通风的需求，如设置可打开的窗户或安装通风设备，以便及时排出室内污浊的空气，保持室内空气清新。
此外，窗户的设计也应该考虑到用户的需求和建筑的外部环境。
根据建筑所处的地理位置和气候条件，选择合适的窗户材料和设计形式。
在炎热多雨的地区，可以采用带有天篷或凹入式窗户设计，避免雨水进入室内。
在阳光充足的地区，可以采用带有遮阳装置的窗户，以控制阳光的入射角度，避免过度热量进入室内。
最后，要优化窗户设计，需要综合考虑以上因素并在实际的设计中进行测试和改进。
建筑师和工程师可以通过建筑模拟软件、原型机测试等方法，评估不同窗户设计的能耗性能。
在设计最初阶段，应该针对建筑类型和用户需求，调整窗户的尺寸、材料和形式，以达到最佳的节能效果。
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建筑节能论文： 住宅工程合理开窗与冬季节能
【摘 要】 窗户是一个独特的围护结构件,在围护结构体中散热量最大的部位,本文对外窗的影响因素及开窗面积进行分析,提出了合理开窗及节能之间的关系。 【关键词】 建筑窗户;影响开窗因素;面积因素;朝向
【Abstract】 Window envelope is a unique piece, the body heat in the envelope the largest part, this window of the external factors and the opening area analysis and the reasonable relationship between the windows and energy saving. 【Key words】 Building windows;Impact factor of opening window;Area factor;Towards
在建筑住宅工程中窗户是不可缺少的,它是一个独特的围护结构件,一方面它是人们进行室内外沟通的渠道,当有太阳照射及自然光照进室内时,又能看到室内外物景达到人们心理的需求。所以大窗户,落地窗及外飘窗采用比较多起来,窗框的材料也丰富多彩,PVC塑料窗、铝合金窗、玻璃钢窗、断热铝合金窗,不锈钢窗要有尽有,品种繁多。另一方面它又阻档外部自然环境变化对室内的影响,但窗的保温隔热性能较差,窗缝隙是冷空气渗透的通道,是房屋围护体中热交换最活跃,最敏感的部位,其热损失占建筑物总能耗玷40%左右。所以窗户承担着沟通与隔绝室内外两种互相矛盾的功能,改善窗的保温隔热性能是节省能源,提高舒适度的一个重要环节。如果居住者喜爱宽敞亮丽的视觉环境,沐浴冬季阳光的同时,又不造成对能源的浪费,对此浅作分析探讨。
1窗户在外围护体中节能作用 现在各地区的建筑工程都重视了节能的设计和施工,但总体来说节能工作同发达国家相比仍有较明显的差距。同样建筑面积的居住房屋要实现相同的采暖.制冷效果,而耗能量是发达国家的至少3倍以上。在国际上建筑能牦与工业农业.交通.运输能耗同样重要,属于民生能耗,所占全国总能耗的比例,西方发达国家一般为30～40%,我国目前建筑能耗大约占社会总能耗的30%左右,随着城市化进程的加快,这个比例会更加增大。 在夏热冬冷地区建筑能耗中,冬季采暖和夏季空调能耗占了绝对多数,尤其以冬季采暖最为多。在冬季采暖能耗中,通过外窗的热损失占很大比例,以北方地区住宅建筑中3单元6层楼的粘土空心砖墙体,砼楼板结构的住宅为对象,通过外窗的传热损失,空气渗透热损失之和,约占热损失的40%以上。因此,提高外窗的保温性能是降低冬季采暖能耗的主要问题。同时要增大南向窗的面积,提高房屋太阳辐射时间有利于节能,但热损失也在增加,两者之间如何平衡还要经过应用实践,经过分析并根据当地气候特点来确定。
2影响外窗冬季保温隔热原因 2.1外窗的气密性能:一般情况是外窗的气密性等级越高,热损失则越小。一般窗缝渗透量约为4.3m3/(m.K)属于1级,如果采用3级窗,可以减少房间冷风热损失的40%;若是采用4级窗,可以减少热损失60%;若是采用5级窗,可以减少这项能耗热损失80%以上。现在造成大面积外窗高能耗的主要原因还是窗的气密性能太差,使通过窗的缝隙渗透入室内的冷空气增多,而室内热量损失也在加大。一般多层砖砌体住宅因冷风渗透消耗的热量达到建筑物耗热总量的28～30%。为此提高窗户气密性必须引起高度重视。 外窗的气密性与窗扇开启形式及窗的施工安装质量密封条件相关。窗扇开启方式主要有:推拉窗、平开窗。因推拉窗使用后密封毛条磨损造成上.下空隙加大空气流动性也加大。另 外推拉窗关闭时两个扇不在同一平面,而两个窗扇之间没有密封的压力存在,只是依靠毛条进行重叠搭接,形成对流现象,因此推拉窗的构造缺陷造成的气密性大量损失,不属于节能窗的选择使用。平开窗窗扇关闭以后,密封橡胶条压的很紧,周围缝隙严密很难形成对流现象。从结构上看平开窗要比推拉窗有较大的节能优势。但平开窗的不足之处是外平开窗受大风影响,仔在安全隐患,如果采用内平开窗时又占用室内空间。应该在新建或者既有住宅房屋改造时为了节能还是采用平开窗。 2.2外窗的传热系数:外窗的传热系数是指在相对平稳环境下,窗户两侧空气温差为1K.1h内通过1m2表面积传递的热量。外窗的传热系数越大,在冬季通过外窗的热传损失也越太。夏热冬冷某地区几种常用外窗的传热系数见表1。 表1几种常用外窗的传热系数 从表中看出:非金属窗的保温性能明显优于金属窗;中空玻璃窗和双层窗明显优于同类框型材的单玻窗:铝合金断热窗的保温性能明显优于框未断热的铝合金窗:用钢质或铝材作窗框时,如不做断热处理,窗的传热系数较高不宜做为节能用。现在木材资源缺少受气候影响容易变形,所以采用PVC塑料窗比较合适。目前住宅建筑中许多是单框中空PVC塑料窗,热导系数低于2.5W/(m2.K),符合节能要求,冬季太阳辐射光透过率也高。如果采用Low-E低辐射中空玻璃PVC塑料窗,可使热导系数低于1.7W/(m2.K),节能效果达75%。 2.3外窗的安装位置影响:因外窗的洞口周围热桥的存在,通过外窗的实际传热系数要大于窗体本身的传热系数,应将这部分由窗洞口热桥引起的传热系数称作为窗户附加传热系数,用ΔK表示,即: Kzc=KcT+ΔKΔK=2(r1L+r2h)/Lh 式中:Kzc ——整窗传热系数,W/(m2.K) KcT ——窗本身的传热系数,W/(m2.K) r1——窗上、下侧热桥线性传热系数,W/(m2.K) r2——窗左、右侧热桥线性传热系数,W/(m2.K) L——窗洞宽度,m h——窗洞高度,m 窗户附加传热系数ΔK与窗在洞口上的安装位置有关。在传统的墙体中,窗户居中时附加传热系数最小,在内外保温,夹芯保温墙体中,窗户紧靠保温层安装,窗户的附加传热系数最小。 1.4外窗的设置面积大小:正常是外窗的传热系数要大于外墙传热。应该是外窗的面积越小热损失也越少。为此建筑设计规范规定了各不同方向外窗的最大窗墙比面积规定。根据“民用建筑节能设计标准”和“采暖居住建筑部分”的具体要求,窗户面积不宜过大,不同朝向窗墙比面积应当符合:北向窗墙比面积不应大于0.25;东西向窗墙比面积不应大于0.3;南向有阳台的窗墙比面积不应大于0.35;南向无阳台,且采用中空玻璃窗或双层窗时,窗墙比面积不应大于0.45。这些比例只是满足采光和日常采暖用,并没有考虑辐射得热。现在一般住宅建筑南向窗都超过上述比例,提高太阳辐射也利于建筑节能。
3开窗面积与冬季保温 假定单元住宅中间层主卧室开间3.6m,进深4.5m,层高3.0m;外墙为240mm空心砖,内外抹灰层厚度20mm,外侧采用阻燃型聚苯板厚度为40mm,材料导热系数:砖墙为0.58;聚苯板为0.042修正系数1.2,水泥砂浆为0.93。窗户采用PVC塑料单框中空玻璃平开窗,窗本身传热系数2.6W/(m2.K),安装在洞口中间位置,在窗左右侧线性附加传热系数0.5W/(m2.K),窗上、下侧线性附加传热系数0.4W/(m2.K)。施工过程中对框和洞口之间密封良好,冷风渗透热损失还是取决于窗的密封性能。 外窗设计尺寸高×宽分别为:1.5x1.2m;1.5x1.5m;1.5x1.8m;1.5x2.1m;1.5x2.4m计5个规格。窗的气密性指标分别取:1级为15m3/(m2.h),3级为6m3/(m2.h),5级为1.5m3/(m2.h) 。根据开窗尺寸和气密性不同情况,分析其净得热情况。 外墙的传热系数Kp为: Kp=1/Ri+ΣR+Re=1/0.11+(0.24/0.58)+(0.04/0.042X1.2)+(0.04/0.93)+0.04=0.72W/(m2.K) 再根据公式ΔK=2(r1L+r2h)/Lh求得附加传热系数,再按公式Kzc=KcT+ΔK求整窗传热系数。单位时间内通过外窗和墙的总传热量:QCR为: QCR=(ti-to)(KZGFG+εiKpFp) 单位时间内通过外窗的冷风渗透热损失QST为: QST=(ti-to)CprLhq2 式中:ti——室内计算温度,K to——采暖期室外平均温度,K εi——传热系数修正值,取0.79 Cp——空气比热容,取0.28W.h/(kg.K) r——空气密度,kg/m3(to=1℃时,r=1.29kg/m3) q2——单位面积空气渗透量,m3/(m2.h) 单位时间内,通过外窗和墙的总传热量损失Q2为: Q2=QCR+QST 通过上述计算,其热损失见表2。 表2通过外窗和墙的总传热量及渗透损失 从表2可以看出,提高窗户的气密性,可以有效的降低冷风渗透的热损失,但室内需要一定的换气通风,只有另设换气风窗,通过机械排风回收空气热余量达到节能。进入冬季太阳高度角较低,外窗框安装在墙洞中间位置,窗洞口阴影主要投射在窗框上,对光线的遮挡主要是窗户自身框墙面积比,取0.35则室内通过窗户获得的太阳辐射日平均达0.65x140FC(FC为外窗面积)。 在冬季不同尺寸,不同气密性外窗设计的南向外墙净得热情况见表3。从表3可以看出,随着气密性的提高,建筑能耗显著降低。气密性为1级时,窗面积增大,建筑能耗增加,气密性为3级时,建筑能耗随窗面积增大而减少,效果并不明显。当窗宽由1.2m增至2.4m同比节能3.6%;气密性为5级时,随着窗面积增大,节能效果明显达到同比节能55%,上面分析是针对住宅建筑在南北向无遮挡情况下进行,在实际应用中并不多,多数房屋受到前后排建筑物不同的遮挡,此时日照不足,即使窗的气密性较高,窗面积增大建筑能耗也会增大。此时应按照规范在满足采光要求前提下尽量减小外窗面积。 综上浅述,通过对夏热冬冷地区开窗大小与建筑节能关系的分析,建筑外窗的传热系数和气密性对建筑节能有大的影响,使用普通窗时面积增大更加不利。当太阳资源较好房屋之间遮挡也少时,如采用传热系数低,气密性高的外窗并增大南 表3外窗设计的南向外墙净得热情况 外窗面积,充分利用太阳辐射热可以降低采暖能耗,达到既有明亮视野又不浪费能源目的,提高居住环境质量, 参考文献: 1涂逢祥.节能窗技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2004 2曹立辉等.天津地区居住建筑合理开窗与冬季节能关系[J].建筑技术,2005(10):762～765 3付祥钊.夏热冬冷地区建筑节能技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2003