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標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)能外窗性能分析——案例分析如何進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)能外窗設(shè)計(jì)

來(lái)源:中國(guó)門窗＆配套材料網(wǎng)收集整理　作者:楊帆　日期:2012-5-25
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摘要：外窗洞口傳遞的熱量占到建筑外圍護(hù)系統(tǒng)節(jié)能指標(biāo)的50%左右，對(duì)于建筑物的整體節(jié)能效果具有重要影響。當(dāng)代萬(wàn)國(guó)城MOMA 節(jié)能外窗構(gòu)造體系基于整體化的節(jié)能設(shè)計(jì)，其中：窗框采用復(fù)合型隔熱鋁型材及多腔體隔熱設(shè)計(jì)；外窗玻璃選用單銀Low-E 雙層中空玻璃，中空部分填充惰性氣體，通過(guò)一系列的節(jié)能構(gòu)造方式使整窗傳熱系數(shù)達(dá)到1.8 W/m2.k。

關(guān)鍵詞：標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)能外窗單銀中空Low-E 玻璃暖邊條

　　（一）前言
　　建筑節(jié)能主要是通過(guò)建筑外圍護(hù)節(jié)能(被動(dòng)式節(jié)能)和建筑設(shè)備節(jié)能(主動(dòng)式節(jié)能)兩方面節(jié)能技術(shù)來(lái)完成的。其中建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能，占到整個(gè)節(jié)能指標(biāo)的5O-6O%，投資少見效快，因此是綠色、節(jié)能建筑的首選方向。

　　而對(duì)于整個(gè)外圍護(hù)結(jié)構(gòu)來(lái)講，外窗洞口傳遞的能量，又占到外圍護(hù)系統(tǒng)節(jié)能指標(biāo)的53-57%(如圖1，2)。因此外窗節(jié)能是外圍護(hù)系統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)中的首選節(jié)能方向。

　　（二）國(guó)內(nèi)建筑節(jié)能外窗的發(fā)展?fàn)顩r
　　對(duì)于居住建筑，從20O4年開始，北京開始率先從5O%的節(jié)能指標(biāo)基礎(chǔ)上再進(jìn)一步降低能耗)要求做到65%的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上要求住宅門窗的傳熱系數(shù)限值K不大于28W/W/m2k。其他氣候區(qū)也對(duì)住宅外窗的傳熱系數(shù)做出了相應(yīng)的規(guī)定(如圖1、目前中國(guó)大多數(shù)房地產(chǎn)住宅開發(fā)項(xiàng)目的外窗傳熱系數(shù)K仍停留在2O及2OW/W/m2k以上，這一數(shù)值，還達(dá)不到德國(guó)1995年18的指標(biāo)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國(guó)際現(xiàn)有外窗的性能指標(biāo)，顯然不能夠滿足未來(lái)房地產(chǎn)節(jié)能發(fā)展的需要。因此，很多節(jié)能地產(chǎn)公司以及門窗企業(yè)都開始逐漸重視外窗節(jié)能的重要性，高性價(jià)比的節(jié)能門窗越來(lái)越受到大家的一致關(guān)注。

　　(三）當(dāng)代標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)能外窗性能分析
　　3.1標(biāo)準(zhǔn)化外窗的重要性
　　根據(jù)1989年《中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化法》對(duì)“標(biāo)準(zhǔn)化”含義的解釋是“在經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、科學(xué)及管理等社會(huì)實(shí)踐中，對(duì)重復(fù)性事物和概念通過(guò)制定、實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到統(tǒng)一，以獲得最佳秩序和社會(huì)效益的過(guò)程”。主要指的是工業(yè)產(chǎn)品、重要農(nóng)產(chǎn)品、環(huán)境保護(hù)、建設(shè)工程等生產(chǎn)領(lǐng)域統(tǒng)一的技術(shù)要求。對(duì)于房地產(chǎn)行業(yè)來(lái)講，住宅建設(shè)及住宅部品標(biāo)準(zhǔn)化作為其中—個(gè)重要組成部分，它是住宅建設(shè)發(fā)展的必由之路。

　　當(dāng)代節(jié)能置業(yè)(以下簡(jiǎn)稱當(dāng)代)，作為節(jié)能科技地產(chǎn)的代表之一，從很早就注重住宅建筑構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化工作，在萬(wàn)國(guó)城MOMA(太原)項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用中，采用標(biāo)準(zhǔn)化的外窗設(shè)計(jì)，通過(guò)簡(jiǎn)化外窗設(shè)計(jì)種類，對(duì)加快外窗的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)準(zhǔn)備過(guò)程，保證產(chǎn)品和工程質(zhì)量有較大影響;同時(shí)它也擴(kuò)大了外窗產(chǎn)品的零、部件的互換性和統(tǒng)一性，從而可以有效地降低成本，最終實(shí)現(xiàn)整個(gè)項(xiàng)目快速生產(chǎn)和安裝的目的。

　　同時(shí)，當(dāng)代在節(jié)能外窗的研發(fā)和實(shí)踐中，通過(guò)多年的努力已經(jīng)形成了完整的建筑節(jié)能外窗體系。早在20O2年完成的北京的萬(wàn)國(guó)城MOMA二期的門窗性能指標(biāo)，實(shí)測(cè)值就已達(dá)到20W/m2k，而在2O1O年已完成的萬(wàn)國(guó)城MOMAl太原)項(xiàng)目設(shè)計(jì)中，門窗性能指標(biāo)已達(dá)到18W/m2k;表1給出了當(dāng)代標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)能外窗部分參數(shù)。在本文后面的章節(jié)中，我們將結(jié)合該項(xiàng)目的實(shí)際案例，來(lái)闡述一下節(jié)能門窗的性能分析。

　　3.2標(biāo)準(zhǔn)化外窗的性能分析
　　我們首先來(lái)了解一下外窗傳熱的基本原理，我們知道，物體的傳熱油三種基本方式，即:導(dǎo)熱、對(duì)流和熱輻射。其中:導(dǎo)熱是依靠物質(zhì)的分子、原子及自由電子等微觀粒子的熱運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的熱量傳遞，成為導(dǎo)熱(或熱傳導(dǎo)、對(duì)流是指流體各部分之間發(fā)生相對(duì)位移，依靠冷熱流體互相參混和移動(dòng)所引起的熱量傳遞方式。熱輻射是物體通過(guò)電磁波來(lái)傳遞能量的方式。

　　而建筑外窗主要是由:玻璃，型材，暖邊條，五金件等部分構(gòu)成的。而外窗的各部分對(duì)于節(jié)能發(fā)揮著不同的作用，如圖4所示。因此，我們通過(guò)LOW-E玻璃，填充惰性氣體及選擇多腔體的窗框型材及低傳導(dǎo)間隔條等措施來(lái)實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。另外，根據(jù)整窗傳熱的∪值計(jì)算公式(如圖5所示)，我們也可以看出，玻璃，型材和暖邊條是對(duì)傳熱性能影響最大的三個(gè)部分。下面，我們來(lái)針對(duì)這三個(gè)部位來(lái)進(jìn)行節(jié)能性能分析。

　　3.2.1玻璃材料
　　在外窗洞口中，玻璃的面積占到整個(gè)洞口面積的75-80%，因此玻璃的節(jié)能是整個(gè)外窗節(jié)能最核心的部位。而從成本分析計(jì)算，設(shè)計(jì)指標(biāo)中窗地比為1/z，若外窗造價(jià)以1000元/m2，玻璃造價(jià)以30O元/m2計(jì)算，則折合建筑面積上的造價(jià)為40元/m2左右，若建安成本按2O0O元/m2計(jì)算，則玻璃造價(jià)只占到總體造價(jià)的2%;因此說(shuō)通過(guò)對(duì)玻璃的節(jié)能指標(biāo)優(yōu)化來(lái)達(dá)到優(yōu)化建筑節(jié)能指標(biāo)是性價(jià)比最優(yōu)的途徑。當(dāng)然在提高玻璃性能的同時(shí)還要考慮到成本因素的影響，以及玻璃和其他部位搭配的均衡性。

　　因此，低輻射玻璃(LOW-E玻璃)的應(yīng)用，在全世界越來(lái)越廣泛，它是在玻璃表面上鍍多層金屬或其他化合物組成的膜系產(chǎn)品，其鍍膜層具有對(duì)可見光高透過(guò)及對(duì)中遠(yuǎn)紅外線高反射的特性，因此使其與普通玻璃及傳統(tǒng)的建筑用鍍膜玻璃相比，具有明顯的低輻射和高透光的性能優(yōu)勢(shì)。

　　在萬(wàn)國(guó)城MOMA(太原)的項(xiàng)目中，在外窗成本限額100O元/m2的要求下，在滿足18(單位:W/m2k)的傳熱系數(shù)的基礎(chǔ)上，采用的是圣戈班雙層中空
充氬氣5mmPLT116I+16Ar+6mm玻璃，玻璃∪值可以達(dá)到12(單位:ˇV/m2k);這是國(guó)內(nèi)目前已知單銀LOw-E中空玻璃中∪值最低的配置。顯然，這也是性價(jià)比最優(yōu)的LOW-E中空玻璃配置。因?yàn)橐_(dá)到同樣∪值，若采用雙銀LOW-E中空玻璃或者三玻LOW-E中空玻璃，造價(jià)要遠(yuǎn)高于單銀LOW-E中空玻璃的配置。

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