張海濱
摘 要:我國建筑能耗占社會總能耗的比重較大,而建筑能耗中的外窗結構所占能耗又占總建筑能耗的50%,而且據調查顯示我國各地很多老、舊建筑依然保留著傳統的外窗結構,不僅不利于居住舒適度,也不利于環保。因此建筑的外窗性能與建筑節能水平和工程質量有緊密相關的關系,可見提高建筑外窗的節能性能以及降低建筑物能耗的重要性。
關鍵詞:建筑;標準化外窗;問題;措施
1.引言
隨著經濟的發展和科學發展觀的提出,人們對節約資源、保護環境以及建筑的節能減排也更加關注。其中門窗作為建筑圍護結構的基本構件,也是建筑熱損失的重要部分,加強建筑外窗的標準化節能化是十分有發展潛力的,現如今國外很多發達國家都對外窗的傳熱性提出了很高要求,通過外窗標準化的推廣有利于將外窗建造控制在標準量中,可以有效減少熱消耗,有效的減少不必要的能源損失,減少生產成本,達到可持續發展的要求。
2.居住建筑標準化外窗概述
按照DGJ32/J157-2013《居住建筑標準化外窗系統應用技術規程》的定義,居住建筑標準化外窗指的是對建筑外窗的型材、玻璃、五金件、密封件、配件等基本零件進行定型及標準化的生產,對建筑外窗的尺寸規格都做了明確規定,各項性能必須達到統一設定的標準,其中對隔熱型材和窗框截面寬度也做了規劃。通過對建筑外窗制定統一標準,有利于實現建筑外窗產品生產和施工安裝標準化,達到提高建筑外窗質量及商品化的目的。一般來說應該根據居住建筑的物理及物理性能等不同的設計要求選擇相應的標準化外窗系統。
2.1型材
《居住建筑標準化外窗系統應用技術規程》中對標準的建筑外窗型材做了以下幾種主要類型概括:塑料、玻璃鋼、鋁合金以及鋁木復合窗。四種不同的型材各有其優缺點。其中塑料保溫性較好,且密度小、自重較輕,價格便宜,是性價比很高的節能型材料,但塑料剛性不足,容易在極端天氣情況下發生變形。玻璃鋼熱工性能良好,密度低強度高,且具有較強的耐腐蝕性,但是玻璃鋼模量低,脆性大,容易發生碎裂及變形問題,廢舊后的玻璃鋼窗框不利于回收利用,容易污染環境。鋁合金傳導熱系數較大,保溫性能不佳,所以需要增加隔熱條,總體來看鋁合金窗框不易變形,耐候性好,性價比高,是目前市面上最普遍型材。鋁木復合的室內裝飾效果好,適合高檔住宅,但造價較高,對木材品質要求較高,其中木材防腐過程中使用的甲醛可能會造成室內的持續污染問題。因此,使用怎樣的型材還要根據建筑的具體情況進行分析。
2.2玻璃構造
玻璃是重要的建筑材料,有著獨特的美學特征,是居住建筑中不可或缺的部分,玻璃在建筑行業中的使用量在近幾年不斷增大。然而,當今人們在選擇建筑物的玻璃門窗時,除了考慮其外觀外,還注重其熱量控制、制冷成本和內部陽光投射舒適平衡等問題,根據《居住建筑標準化外窗系統應用技術規程》中的有關規定,玻璃構造的傳熱系數不應大于2.4w、(m2·k)的要求,主要有如下幾種玻璃構造:中空low-e玻璃又稱低輻射玻璃,原理是在玻璃表面鍍上多層金屬或其他化合物組成的膜系產品。具有優異的熱性能和光性能,在使用low-e玻璃時建議搭配氬氣,可以大大增加保溫性能,但low-e玻璃采用搭配高透玻璃的構造在夏天不能滿足遮陽要求,因此還需搭配外遮陽使用;雙中空玻璃隔熱性能好,透光性能也較好,但這種構造由于增加了一層玻璃,使其自重提高,因此應選擇更寬的外窗型材搭配使用。
2.3外遮陽
外遮陽可以運用物理方式將太陽輻射和光線隔絕,可以有效減少熱量和太陽輻射,據調查建筑的能耗有50%以上是空調能耗,空調能耗的一半是因為門窗損耗的,特別在夏天對于建筑門窗外遮陽的需求很大,因此建筑門窗外遮陽標準化的意義重大。常見外遮陽方式主要有:織物遮陽,這種方式價格較低,通風透氣性良好,自重輕便于安裝和整理,但缺點是抗風性能和保溫隔熱效果較差;百葉窗遮陽調節靈活,安裝便捷,但造價相對較高,抗風保溫性能不足,且根據《居住建筑標準化外窗系統應用技術規程》的規定,百葉窗和織物的應用建筑高度均不能高于35m,因此不推薦建筑高度高于35cm的建筑使用。卷簾遮陽大多使用鋁合金型材,遮陽和抗風保溫效果好,但鋁合金外遮陽方式造價較高,對墻壁破壞較大,且存在墜落的安全隱患,因此在使用時應該結合建筑物具體情況選擇;一體化遮陽是未來外窗遮陽系統的發展方向,目前常用的技術主要是門窗和鋁合金卷簾、鋁合金百葉窗、織物等一體化組合,在建造時應注意不能在低于35m的建筑上安裝。內置百葉中空玻璃是近幾年的新產品,既有普通外遮陽的優勢,又靈活可變,適合于我國各種建筑,未來的發展潛力也很大。
2.4附框
附框可以對門窗起到一個定尺、定位的作用,按照材質分類主要有以下四種:鋼附框、鋁合金附框和木附框,附框和外墻門窗是建筑物的門面,在體現美觀的情況下還應確保其防滲、節能、抵抗變形的功能要求,在高級門窗中設置鋼副框構造,可以提高這三方面的性能,同時有利于節能減排保護環境、提高居住環境的的舒適程度。但在實際運用中,附框、尤其是鋼附框的導熱性更強。如果處理不好,反而容易產生滲漏等現象,所以是否安裝附框要根據具體情況分析。
2.5暖邊
暖邊間隔條適用于中空玻璃,可以有效改善改善中空玻璃的邊緣熱傳導性,可以通過采用少量的金屬或完全的非金屬材料,或改變鋁條結構來達到窗戶的節能效果。并且暖邊間隔條里填充的干燥劑可以使窗戶中空層保持干燥,延長了中空玻璃使用壽命的同時也大大增強了保溫性能。
3.具體推廣與應用
《居住建筑標準化外窗系統應用技術規程》(以下簡稱《技術規程》)對外窗的結構、原材料,尺寸和安裝方法等各方面都做了詳細而具體的規劃,有利于保證外窗尺寸模數、生產制作、性能指標和施工安裝四個方面的的標準化運行,有利于提高建筑外窗的工程質量。具體實施規劃應該參照《技術規程》的相關要求,做好施工相關部門間的配合以及施工后門窗的保養防護,各種建筑零部件標準也應該參照《技術規程》要求。結合各地建筑具體情況不同,氣候等自然因素也不盡相同,在具體的實際操作中應該結合各地的客觀情況進行分析應用。
結語
《技術規程》對相關的建筑外窗性能要求都做了大幅度提高,規定建筑外窗傳熱系數不應大于2.4w/(m2·k),外窗系統氣密性不應低于現行檢測辦法的6級標準,水密性能不應低于3級標準,多層建筑的抗風性能應不低于3級標準、高層建筑不應低于4級,標準化外窗系統要求采用干法安裝,一般在作業前完成金屬附框的安裝,鋁合金門窗框安裝在洞口及墻體抹灰濕作業后進行。
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