建筑節(jié)能和門窗傳熱系數.doc

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1、建筑節(jié)能與門窗傳熱系數 我國的建筑能耗約占全國能源消耗總量的1/4，我國寒冷地區(qū)采暖能耗已達到1.79億噸標準煤，占全國能源消費總量的13.6%，其中建筑外門窗的能耗約占建筑物全部熱損失50%。在建筑保溫性能上我國與氣候條件相近的發(fā)達國家相比，外窗為2.2倍，外墻為4倍。因此提高門窗的保溫性能對建筑節(jié)能有重要的作用。 我國《建筑節(jié)能"九五"計劃和2010年規(guī)劃》目標是：新建采暖居住建筑1996年以前在1980～1981年當地通用設計能耗水平基礎上普遍降低30%為第一階段；1996年起在達到第一階段要求的基礎上節(jié)能30%為第二階段；2005年起在達到第二階段要求的基礎上再節(jié)能30%為第三階段。為了實現建筑節(jié)能50%的第二步目標，建設部發(fā)布JGJ26-95《民用建筑節(jié)能設計標準（采暖居住部分）》（表1）。近幾年，全國部分地區(qū)已經開始制定或逐步完善建筑節(jié)能管理辦法，部分省、市自治區(qū)也頒布相應的行政法規(guī)。例如北京市建委1999年發(fā)布的《北京市"九五"住宅建設標準，建筑外窗部分補充規(guī)定》的通知規(guī)定；2000年1月1日起，北京市行政區(qū)域內的各類住宅建筑外窗應達到傳熱系數K≤3.5W(m2k)。 表1 JGJ26-95標準《不同地區(qū)采暖居住建筑對門窗傳熱系數K限值》 采暖期室外平均溫度（℃） 代表性城市 窗戶K值（含陽臺門上部） 陽臺門下部門芯板K值 外門K值 2.0～1.0 鄭州、洛陽、寶雞、徐州 4.70 4.00 1.70 / 0.9～0.0 西安、拉薩、濟南、青島、安陽 4.70 4.00 1.70 / -0.1～1.0 石家莊、德州、晉城、天水 4.70 4.00 1.70 / -1.1～2.0 北京、天津、大連、陽泉、平涼 4.70 4.00 1.70 / -2.1～3.0 蘭州、太原、唐山、阿壩、喀什 4.70 4.00 1.70 / -3.1～4.0 西寧、銀川、丹東 4.00 1.70 / -4.1～5.0 張家口、鞍山、酒泉、伊寧、吐魯番 3.00 1.35 / -5.1～6.0 沈陽、大同、本溪、阜新、哈密 3.00 1.35 / -6.1～7.0 呼和浩物、撫順、大柴旦 3.00 1.35 2.50 -7.1～8.0 延吉、通遼、通化、四平 2.50 1.35 2.50 -8.1～0.9 長春、烏魯木齊 2.50 1.35 2.50 -9.1～10.0 哈爾濱、牡丹江、克拉瑪依 2.50 1.35 2.50 -10.1～11.0 佳木斯、安達、齊齊哈爾、富錦 2.50 1.35 2.50 -11.1～12.0 海倫、博克圖 2.00 1.35 2.50 -12.1～14.5 伊春、呼瑪、海拉爾、滿州里 2.00 1.35 2.50 注：表中窗戶傳熱系數4.70為單框單玻塑料窗，4.00為單框雙玻金屬窗。 2、門窗的傳熱系數與節(jié)能效果 從目前國內生產的各種不同窗戶的傳熱系數與節(jié)能效果（表2）看出雙玻塑料窗節(jié)能效果比較顯著，能達到民用建筑設計標準中全國大部分采暖居住節(jié)能要求，但距發(fā)達國家建筑保溫性能還有很大差距（1993年國外發(fā)達國家規(guī)定建筑外窗傳熱系數為1.8W/(m2.k)），因此設計開發(fā)節(jié)能塑料窗，提高塑料窗保溫性能已成為塑料門窗行業(yè)的創(chuàng)新重點。 表2 不同窗戶的傳熱系數與節(jié)能效果 窗框材料 窗戶類型 空氣層厚度（mm） 窗框窗洞面積比（%） 傳熱系數K（W/m2.k） 節(jié)能效果（%） 金屬窗 單層窗 - 20～30 6.4 　 單框雙玻窗 12 20～30 3.9 39.1 16 20～30 3.7 42.2 塑料窗 單層窗 - 30～40 4.7 26.6 單框雙玻窗 12 30～40 2.7 57.8 16 30～40 2.6 59.4 3、塑料窗保溫性能設計 塑料窗保溫性能與窗框設計、玻璃選擇、窗型設計有關。 3.1窗框設計 PVC塑料窗框傳熱系數與窗框型材設計有關，PVC塑料窗框型材有雙腔、多腔之分，沿熱流傳導方向分割為雙腔或三腔對提高窗框的隔熱性能有利。從表3可以看出不同結構窗框具有不同的保溫性能，單腔結構和二腔結構窗框設計已逐步淘汰，目前大多選用三腔結構和四腔結構的窗框設計。 3.2玻璃的選擇 窗戶的大部分面積為玻璃，約占整個窗戶面積65%～70%，由于不同玻璃的傳熱系數差別很大，因此設計不同保溫性能的建筑外窗應選擇不同傳熱系數的玻璃（表4）。 表3 不同結構塑料窗框的傳熱系數 　 窗框型材結構 窗框傳熱系數K W（m2.k） 單腔結構 2.5 二腔結構 2.1 三腔結構 1.8 四腔結構 1.6 雙層玻璃的傳熱能力和雙玻璃的間距直接有關，三層玻璃比雙層玻璃保溫性能好，低輻射鍍膜中空玻璃傳熱系數最小。 表4 不同玻璃的傳熱系數 玻璃類型 玻璃間隙距離（mm） 傳熱系數K W（m2.k） 單層玻璃 　 6.4 雙層中空玻璃 6 3.4 12 3.0 三層中空玻璃 12 2.0 雙層低輻射鍍膜中空玻璃 12 1.6 玻璃類型 塑料窗傳熱系數KW（m2.k） 塑料窗傳熱系數KW（m2.k） 塑料窗傳熱系數KW（m2.k） 雙層中空玻璃 2.5 1.8 3.0 三層中空玻璃 1.93 1.8 2.0 雙層低輻射鍍膜中空玻璃 1.6 1.6 1.6