摘要:本文介紹了建筑節(jié)能門窗和幕墻所用材料性能及要求,分析了建筑幕墻及門窗的節(jié)能設(shè)計(jì)措施,概述了建筑幕墻門窗節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用,探討了節(jié)能門窗和幕墻的施工安裝質(zhì)量控制。
關(guān)鍵詞:節(jié)能門窗;復(fù)合材料;絕緣材料;太陽能
建筑門窗和建筑幕墻是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的組成部分,是建筑物熱交換、熱傳導(dǎo)最活躍、最敏感的部位,是墻體失熱損失的5~6倍。門窗(外窗)和玻璃幕墻的節(jié)能在建筑節(jié)能中約占40%,因此,研究建筑幕墻和門窗的節(jié)能技術(shù)具有十分重要的意義。
一、節(jié)能門窗與幕墻所用材料
1、幾種節(jié)能玻璃材料
(1)太陽能熱反射玻璃。其最大特點(diǎn)是利用鍍膜能透過可見光而把起加熱作用的遠(yuǎn)紅外光反射到室外,同時(shí)玻璃材料吸收的太陽熱能被鍍膜所隔離,使熱主要散發(fā)到室外一側(cè),盡可能地減少太陽的熱作用,使室內(nèi)熱環(huán)境得到控制,同時(shí)減少眩光和色散,降低室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷和減少設(shè)備投資,從而達(dá)到節(jié)約空調(diào)費(fèi)用的目的。
。2)低輻射玻璃和多功能鍍膜玻璃。這類材料具有最大的日光透射率和最小的反射系數(shù),可讓80%的可見光進(jìn)入室內(nèi)被物體所吸收,同時(shí)又能將90%以上的室內(nèi)物體所輻射的長(zhǎng)波保留在室內(nèi)。大大提高了能量的利用率,在寒冷地區(qū)能有選擇地傳輸太陽能量,同時(shí)把大部分的熱輻射反射進(jìn)室內(nèi),因此,在采暖建筑中可起到保溫和節(jié)能的作用。
。3)中空玻璃。中空玻璃是由2片(或3片)玻璃與空氣層組合而成。有些中空玻璃空氣間層為真空或充惰性氣體,因此具有優(yōu)良的保溫隔熱與隔聲特性,在國外建筑中大量應(yīng)用。
。4)薄膜型熱反射材料貼膜玻璃。薄膜型熱反射材料是一種新型功能復(fù)合材料,它不僅能反射較寬頻帶的紅外線,還具有較高的可見光透射率,具有高反射率、高透射率和選擇性透光特性。
2、其它材料和部件
。1)框料。目前窗的框架已采用斷熱鋁材、斷熱鋼材、塑料型材、玻璃鋼材及復(fù)合材料(鋁塑、鋁木等)。
。2)密封材料。目前應(yīng)用較多的密封材料如硅膠、三元乙丙膠條,其材質(zhì)與制作原料及配比影響質(zhì)量差異很大。幾大名牌國產(chǎn)膠,已廣泛應(yīng)用在工程上。
。3)五金附件。選用五金附件時(shí)一定要按要求配套,避免張冠李戴。市場(chǎng)已出現(xiàn)了遠(yuǎn)距離操縱的自動(dòng)開啟關(guān)閉附件和自控溫度和遮陽裝置,行業(yè)已出臺(tái)了一系列標(biāo)準(zhǔn)。
(4)遮陽技術(shù)。遮陽產(chǎn)品可應(yīng)用不銹鋼、鋁材或木材做骨架,用金屬、木材、PVC或織物做面板或面料;可以采用不同的驅(qū)動(dòng)方式,可以具有遮陽、隔聲、保溫隔熱、防水、防盜等多重功能。
二、建筑幕墻和門窗的節(jié)能設(shè)計(jì)措施
1、設(shè)計(jì)窗、幕墻時(shí)要充分考慮建筑物的性質(zhì)、使用功能和建筑所處的氣候環(huán)境條件,并且對(duì)建筑的窗墻比應(yīng)有一定的控制,一般窗墻比應(yīng)控制在0.3左右。盡量減少普通玻璃的使用面積,特別是東、西墻面使用普通玻璃的面積。因?yàn)樵跂|西墻面,透過玻璃幕墻和門窗的全天輻射得熱比北面高出近一倍,比南面高出近兩倍。
2、根據(jù)建筑日照設(shè)計(jì)原理,合理設(shè)計(jì)窗戶挑槽或采取遮陽措施,減少玻璃的日照面積,也能降低空調(diào)能耗。由于空調(diào)負(fù)荷大部分都是來自太陽輻射,而玻璃又是太陽輻射得熱的主要來源,因而遮陽對(duì)玻璃幕墻和外門窗節(jié)能是最有效的。普遍使用的門窗遮陽措施是采用外卷簾或內(nèi)卷簾,對(duì)于玻璃幕墻而言,內(nèi)百葉遮陽也是經(jīng)常用到的措施之一。
3、正確選擇玻璃配合方案,選用優(yōu)質(zhì)節(jié)能產(chǎn)品――中空玻璃和低輻射玻璃。對(duì)于中空玻璃而言,外片玻璃一般采用吸熱玻璃、熱反射玻璃、遮陽型低輻射玻璃等,內(nèi)片采用透明玻璃、低輻射玻璃等。這樣,外片玻璃吸收或反射絕大部分的太陽輻射熱,而空氣層將外片玻璃的熱輻射阻擋在外面而不對(duì)室內(nèi)產(chǎn)生二次輻射和傳熱。
4、在寒冷地區(qū)采用大面積玻璃門窗和幕墻時(shí),應(yīng)采取保溫措施,防止“熱橋”產(chǎn)生。由于門窗和幕墻大多為金屬材料,導(dǎo)熱系數(shù)大,當(dāng)室內(nèi)外溫差大時(shí),應(yīng)注意在門窗、幕墻框架型材內(nèi)加熱絕緣材料進(jìn)行保溫,防止結(jié)露、掛霜,以減少能耗。
三、建筑幕墻門窗節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用
1、建筑門窗和建筑幕墻全周邊高性能密封技術(shù)。降低空氣滲透熱損失,提高氣密、水密、隔聲、保溫、隔熱等主要物理性能,在密封材料和密封結(jié)構(gòu)及室內(nèi)換氣構(gòu)造上有較大
突破。
2、高性能中空玻璃和經(jīng)濟(jì)型雙玻及三玻系列產(chǎn)品工藝技術(shù)和產(chǎn)品性能上要有較大突破。重點(diǎn)解決熱反射和低幅射中空玻璃、高性能安全中空玻璃以及經(jīng)濟(jì)型雙玻的結(jié)露溫度及耐沖擊性能和安裝技術(shù),實(shí)現(xiàn)隔熱與有效利用太陽能的科學(xué)結(jié)合。
3、鋁合金專用型材及鍍鋅彩板專用異型材斷熱技術(shù)。重點(diǎn)解決斷熱材料國產(chǎn)化和耐火、防有害窒息氣體安全問題,降低材料成本,擴(kuò)大推廣面。
4、門窗窗型及幕墻保溫隔熱技術(shù)。要以建筑節(jié)能技術(shù)為動(dòng)力,對(duì)我國住宅窗型結(jié)構(gòu)、開啟形式和窗體構(gòu)造進(jìn)行技術(shù)改造和創(chuàng)新。改變單一的推拉窗型,發(fā)展平開,特別是復(fù)合內(nèi)開窗及多功能窗。改善高密封窗的換氣功能和安全性能,發(fā)展斷熱高效節(jié)能豪華型鋁合金窗和豪華型多功能門類產(chǎn)品。
四、施工安裝質(zhì)量控制
1、門窗的安裝
窗框裝入洞口時(shí),上下框中線應(yīng)與洞口中線對(duì)齊;窗的上下框四角及中橫框的對(duì)稱位置應(yīng)用木楔或墊塊塞緊作臨時(shí)固定;按設(shè)計(jì)圖紙確定窗框在洞口墻體厚度方向的安裝位置,并調(diào)整窗框的垂直度、水平度及直角度,其允許偏差應(yīng)符合有關(guān)規(guī)定;確認(rèn)框的位置無誤后,窗與墻體先固定上框,后固定邊框;需要在墻體上進(jìn)行預(yù)埋件時(shí),其數(shù)量、規(guī)格必須符合要求,距離合理,固定牢固;窗框與墻體連接固定片厚度:門不小于2mm,窗不小于1.5mm,最小寬度不小于15mm,材質(zhì)為Q235一A冷軋鋼板,表面進(jìn)行鍍鋅處理,固定點(diǎn)間距不大于 60mm。
窗框與洞口尺寸應(yīng)符合一般規(guī)定。窗框與洞口之間的伸縮縫內(nèi)采用閉孔泡沫塑料、發(fā)泡聚苯乙烯等彈性材料分層填塞,不宜過緊。門窗洞口干凈干燥后,施打發(fā)泡劑。發(fā)泡劑應(yīng)連續(xù)施打,一次成型,充填飽滿。窗框與洞口間用密封膠進(jìn)行密封處理。
安裝玻璃時(shí),玻璃夾層四周應(yīng)嵌入中隔條,中隔條應(yīng)保證密封,不變形,不脫落,玻璃槽及玻璃內(nèi)表面應(yīng)干燥、清潔。
2、幕墻安裝
幕墻工程熱橋部位的隔斷熱橋措施應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,斷熱節(jié)點(diǎn)的連接應(yīng)牢固,對(duì)此處相關(guān)節(jié)點(diǎn)應(yīng)注意檢查控制以下內(nèi)容:
(1)隔熱型材中隔熱條的尺寸;① 隔熱墊的尺寸和連接牢固件;② 中空玻璃的間隔條采用特殊材料時(shí)應(yīng)進(jìn)行抽檢;③ 隔熱墊、隔熱緊固件的數(shù)量、位置是否符合設(shè)計(jì)要求。
(2)幕墻隔熱層應(yīng)完整、嚴(yán)密、位置正確,穿透隔熱層處的節(jié)點(diǎn)構(gòu)件應(yīng)采取密封措施。
。3)冷凝水的收集和排放應(yīng)通暢,并不能滲漏。冷凝水的收集系統(tǒng)應(yīng)包括收集槽、集流管和排水口等,其設(shè)置位置、連接方式等應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。
。4)鍍膜玻璃的安裝方向、位置應(yīng)正確。中空玻璃應(yīng)采用雙道密封,中空玻璃的均壓管應(yīng)密封處理。
(5)幕墻與周邊墻體間的接縫處應(yīng)采用彈性閉孔材料填充飽滿,并應(yīng)采用耐候密封膠密封。
。6)伸縮逢、沉降縫、抗震縫的保溫或密封做法應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求,活動(dòng)遮陽設(shè)施的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)應(yīng)靈活,并應(yīng)保障調(diào)節(jié)到位。
五、結(jié)語
建筑門窗和幕墻節(jié)能是一種科學(xué)技術(shù),需要在材料、設(shè)計(jì)和施工各環(huán)節(jié)有效控制,改善其節(jié)能效果。