節能門窗熱工性能對建筑耗能的影響分析

王路征

摘要：低碳、節約是當今社會主要倡導的生活方式，門窗是建筑結構中的重要組成部分，是建筑能耗的重要部位，要想降低整個建筑的能耗，門窗的節能至關重要，文章從節能門窗的熱工性能著手，對節能門窗熱工性能對建筑耗能的影響做了簡要的分析研究。

關鍵詞：節能門窗；熱工性能；建筑耗能

門窗的主要作用是連接建筑室內外的環境，為建筑遮風擋雨，保證室內環境通風，在節能減排的必然趨勢下，合理的選擇節能門窗對建筑節能有著重要的意義，就目前來看，市場上的節能門窗有著多種材料，每一種材料的熱工性能都不盡相同，都會對建筑能耗產生不同影響，因此在選擇門窗材料的過程中，一定要對節能門窗的熱工性能進行準確的計算和模擬實驗，只有這樣才能夠實現建筑節能的最大化。

1.影響建筑能耗的節能門窗材料性能分析

門窗的節能設計越來越受到人們的重視，為了保證建筑節能效果，節能門窗應當具備以下幾種材料性能：

1.1氣密性。氣密性是節能門窗一種重要的材料性能，良好的氣密性能夠增加節能門窗的保溫效果，在選擇節能門窗或設計節能門窗之前，要對門窗的氣密性進行嚴密的檢測，只有氣密性達到一定要求才可以選用。檢測方法是將待檢測門窗裝到有壓力箱的框架之中，通過壓力箱中的壓力控制裝置調節待檢測門窗的側壓，按照規定的順序、大小、加載速率等進行施壓，這樣就能夠在待檢測門窗的兩側形成正負壓，之后通過空氣滲透量的檢測就可以得到門窗的氣密性等級，從而判斷出待檢測門窗的氣密性能力。

1.2水密性。水密性是衡量節能門窗材料性能的重要標準之一，門窗的水密性對門窗的使用性能有著重要作用，在門窗水密性的檢測過程中，檢測的方法設備與氣密性的檢測有著相似之處：將待檢測門窗安裝到帶有壓力箱的框架中，將框架與門窗進行密封性連接，按照相關規范對帶檢測門窗一側進行淋水量為2L/（m2·min）的淋水試驗，同時進行穩定的加壓，在待檢測門窗出現嚴重漏水時計算壓力差，通過前一級的壓力差值來評定待檢測門窗的水密性。

1.3抗風壓性?？癸L壓性對保證門窗的正常使用和使用安全至關重要，節能門窗的抗風壓行檢測方法是將待檢測門窗安裝到帶有壓力箱的框架中，將待檢測門窗與框架密封連接，之后通過壓力調節裝置按一定順序、大小和加載速度對待檢測門窗進行加壓，在待檢測門窗損壞或者出現功能障礙的時候，檢測其壓力差，通過壓力差前一級別的壓力差值來分析評定待檢測門窗的抗風壓性等級。

1.4保溫性。近年來，人們對能源的節約和保護越來越重視，節能門窗的保溫性逐漸受到了關注，節能門窗的保溫性對保證室內溫度的穩定有著重要的意義，其能夠為居民提供一個良好、舒適的室內環境，因此對節能門窗保溫性能的測試至關重要。為了模擬冬季室內的采暖氣候條件和室外溫度氣流的速度等，在待檢測門窗的兩側分別設置熱箱和冷箱，待檢測節能門窗安裝到導熱系數已知的框架上，并將二者進行密封連接，當熱箱與冷箱的溫度達到設定值并且傳熱的過程穩定后，通過測量熱箱內外表面的溫度差等來計算待檢測門窗的傳熱系數，從而分析出待檢測門窗的保溫性能。

2.建筑門窗熱工性能的影響因素

門窗熱量的傳遞主要通過門窗主體材料以及空氣的滲透兩種方式來完成，由此可見，門窗的熱工性能主要受到門窗材料以及與墻體密封情況兩種因素的影響。但無論哪種熱量傳導方式都是一種基本的傳熱方式，門窗主體材料的傳熱主要有門窗材料表面的吸熱、放熱，熱量從高溫側傳遞到低溫側等，空氣滲透的傳熱主要是窗框與窗體之間、窗框與玻璃之間以及門窗和墻體之間的熱量傳遞。

就目前來看，許多人對門窗的熱工性能影響因素這方面存在著一些誤區，這主要表現在以下兩個方面：（1）玻璃層間距越大隔熱越好的誤區：玻璃是窗戶的主體部分，許多人認為玻璃層之間的間距越大，窗戶的隔熱能力就越好，這種認識是錯誤的，玻璃層間距中的空氣層是能夠降低窗戶的傳熱系數，但也是有一定范圍為的，如果玻璃層間距超過了30mm，則其阻熱效果增強的就不明顯了；（2）對于窗戶截面的誤區：塑料窗的多腔方式能夠提高隔熱性能，許多人對冷暖腔的結構設計以及隔熱條的寬度設計存在誤區，認為一味的增大就會提升熱工性能的認識是不正確的。3衡量門窗節能性能的參數及對建筑節能的影響

3.1衡量門窗節能能力的主要參數。判斷門窗節能特性的參數有傳熱系數K和太陽得熱系數SHGC，在單位時間內，1m2玻璃的傳熱量就稱為傳熱系數，傳熱系數K的計算要求有穩定的傳熱條件且窗戶兩側的空氣溫差為1℃，K值的單位用W/（m2·K）來表示。門窗的K值越低，則其保溫隔熱的性能越好。太陽的熱系數SHGC指的是通過門窗玻璃進入室內的太陽輻射能量與相同尺寸沒有門窗玻璃條件下進入室內的太陽輻射能量的比值，SHGC值越大，表示透過門窗進入到室內的太陽輻射能量越大。

3.2節能門窗熱功性能計算。以傳熱系數為例，要想研究節能門窗對建筑節能的影響，就要計算出門窗的傳熱系數K：

我們通過公式就可以求出節能門窗的傳熱系數K，就能夠分析判斷出節能門窗的熱工性能，從而得到了門窗設計是否滿足建筑圍護結構的設計要求。節能門窗要充分符合建筑圍護結構的設計要求和設計特點才能夠發揮出其節能的作用。

3.3門窗熱工性能模擬與建筑能耗模擬。我國幅員遼闊，有著多樣性的氣候，例如嚴寒地區、溫和地區等等，要想針對不同地區研究節能門窗熱工性能對建筑耗能的影響，應當采用一定的模擬方法對門窗的熱工性能以及建筑能耗進行模擬實驗，再結合節能門窗熱工性能的計算，就可以得出相應的結論。

以windows5計算機軟件為例，其可以實現對門窗熱工性能和建筑能耗的模擬，并且對不同種類的門窗的太陽得熱系數SHGC以及節能門窗的傳熱系數K等實現精確地計算，這樣就能夠分析出節能門窗的熱工性能；之后對建筑能耗進行模擬，就可以模擬出不同氣候環境條件下的建筑能耗特點，同時能夠分析出節能門窗的熱工性能對于建筑能耗的影響。

4.結語

門窗是建筑圍護結構的重要組成部分，其占建筑總能耗的很大一部分，因此應當對節能門窗的熱工性能進行研究，并分析其對建筑能耗的影響，這對于實現建筑的節能效果，促進建筑節能發展等有著重要的意義。