我国建筑物
采暖和空调能耗约占全国能源消耗的25%。在建筑
围护结构中通过
窗户散失的热量占的比重很大。随着社会的发展和人民生活水闰的提高,为了
采光、通风、装饰等功能,建筑物窗户的面积越来越大。因此,如何提高窗户的
保温隔热性能一直受到人们的关注。
近年来,随着国民经济的发展,我国对环境保护、节约能源、改善居住条件等问题高度重视,逐步健全法制,在
建筑节能方面相应地制定了一批法规和标准规范,如:1987年颁布实施的国标《采暧通风与空气调节设计规范》(GBJ19--87)、1993年颁布实施的国标《民用
建筑节能设计标准》(JBJ26-95)。特别是《
民用建筑节能
设计标准》(JBJ26-95)要求建筑设计节能提高50%(其中建筑物节能30%,采暖系统节能20%)。在建筑物节能中围护结构的潜力已经有限,主要是靠提高
门窗的保温隔热性能。如何提高窗户的保温隔热性能?一是加强窗户的
密封;二是提高窗框的保温隔热性能;三是提高窗用
玻璃的保温隔热性能。为了提高窗用玻璃的保温热性能,已研制出许多窗用玻璃产品,如
中空玻璃、热反射膜玻璃、
低辐射玻璃,等等。其中
中空玻璃因生产简便、价格低廉、安装方便等优点,使用的比较普遍,重量比中空玻璃轻一半,厚度仅为中空玻璃的1/3--1/4。这可减小窗框的厚度和重量,减少窗户在建筑工程的围护结构中占的体积,同时还能降低建筑物的重量。因此,
真空玻璃是很有发展前途的窗用
保温隔热材料。
1 我国建筑物窗户保温性能要求及现状
为了提高建筑物
门窗的保温隔热性能,建设部于1995年对原标准《民用建筑节能设计标准》(JBJ26-86)进行了修订,颁发了新的《民用建筑节能设计标准》(JBJ26-95)。在新标准中,对窗户的保温隔热性能要求有较大的提高,但同国外相比仍有较大的差距。国内外建筑
围护结构传热系数比较见表1。
表1 国内外建筑围护结构传热系数比较(单位W/m2.k)
国 别 |
层 顶 |
外 墙 |
窗户 |
中国 |
北京 |
原标准 |
0.91 |
1.28 |
6.4 |
新标准 |
0.80 0.60 |
1.16 0.82 |
4.00 |
|
原标准 |
0.64 |
0.73 |
3.26 |
新标准 |
0.50 0.30 |
0.52 0.40 |
2.50 |
瑞典南部地区 |
0.12 |
0.17 |
2.00 |
加拿大 |
度日数相当哈尔滨地区 |
0.17(可燃的) 0.31 (不烯的) |
0.27 |
2.22 |
度日数相当北京地区 |
0.23(可燃的) 0.40(不烯的) |
0.38 |
2.86 |
丹麦 |
0.2 |
0.30(重量≤100kg/m2)
0.35(重量≤100kg/m2) |
2.90 |
英国 |
0.45 |
0.45 |
/ |
日本 |
北海道 |
0.23 |
0.42 |
2.33 |
|
0.51 |
0.77 |
3.49 |
宫城、山形县等 |
0.66 |
0.77 |
4.65 |
东京都 |
0.66 |
0.87 |
6.51 |
德国 |
0.22 |
0.50 |
1.50 |
从表1可以看出,新标准对窗户的保温隔热性能要求比原标准提高了23%--37.5%,但同国外相比还有一定差距。为了满足窗户保温隔热性能要求,我国许多建筑物已采用
塑钢窗框和中空玻璃。但由于目前生产的中空玻璃的质量较差,而中间间隙又小,所以大多数建筑物还达不到要求。
2 窗用玻璃的保温隔热性能
目前常用的窗用玻璃有
浮法玻璃、中空玻璃、热反射膜玻璃、低
辐射玻璃、
钢化玻璃、
夹层玻璃等。其中
浮法玻璃的保温隔热性能最差,钢化玻璃只改善了玻璃的
强度,其保温隔热性能与浮法玻璃一样。中空玻璃随两片
玻璃板间的间隙大小不同而保温隔热性能也不同,间隙越大,保温隔热性能越好。中空玻璃的标准间隙有6mm、9mm、12mm、16mm、20mm等。目前国内最常用的中空玻璃间隙为6mm或9mm。中空玻璃按使用的玻璃品种和间隙内的气体又可分为普通中空玻璃、低辐射中空玻璃、充
惰性气体中空玻璃、充惰性气体辐射中空玻璃。其中充惰性气体辐射中空下班的保温隔热性能最好。表2列出了目前窗用玻璃的保温隔热性能。
表2 窗用玻璃的保温隔热性能
名称 |
规格(mm) |
热导(W/m2.k) |
传热系数K(W/m2.k) |
浮法玻璃 |
4 |
/ |
6.337 |
热反射膜玻璃 |
6 |
/ |
5.20 |
低辐射玻璃 |
4 |
/ |
4.02 |
|
6F+0.38+6F |
/ |
5.60 |
普通中空玻璃 |
3F+6A+3F |
9.337 |
3.744 |
普通中空玻璃 |
3F+12A+3F |
7.50 |
3.413 |
普通中空玻璃 |
5F+12A+5F |
6.10 |
3.09 |
单层低辐射中空玻璃 |
5F+12A+5L |
2.87 |
1.96 |
单层低辐射中空玻璃 |
6F+12A+6L |
2.075 |
1.56 |
单层低辐射中空玻璃 |
8F+9A+8CE11 |
3.39 |
2.20 |
充惰性气体单层低辐射中空玻璃 |
8F+9A+8CE11 |
2.66 |
1.87 |
注:在计算传热系数时,按我国规定的室内外环境条件。C空-玻取8.6W/m2.k,C玻-空取23W/m2.k。
从表1和表2可以看出,在北京地区和哈尔滨地区采用单层浮法玻璃和单层
热反射玻璃都不能达到窗户的保温隔热性能要求。在哈尔滨地区即使采用普通中空玻璃也难达到窗户的保温隔热性能要求。
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