慕江源

摘 要：在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的情況下，建筑業(yè)也有了很大的發(fā)展。而在社會節(jié)約型理念下，減少建筑能耗，并節(jié)約能源資源，是進(jìn)行建筑節(jié)能設(shè)計的重要條件。

關(guān)鍵詞：花土溝基地；建筑工程；外窗設(shè)計；節(jié)能；研究

在建筑節(jié)能設(shè)計中，需要根據(jù)當(dāng)?shù)亟ㄖ臍夂蛱攸c(diǎn)與建筑特點(diǎn)，不僅要保證建筑室內(nèi)有一定的舒適性，而且還要充分的利用節(jié)能能源，例如是外窗保溫的隔熱性能、合理利用太陽能、合理的利用風(fēng)能資源等，保證建筑的自然通風(fēng)，并盡量做到建筑的開源節(jié)流。建筑節(jié)能指的是在對公共建筑和居住建筑進(jìn)行規(guī)劃、設(shè)計以及建造使用的過程中，要提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的共熱性能，并采用節(jié)能型的資源與可再生能源資源進(jìn)行建設(shè)，以降低建筑的能耗消耗，并提高在建筑過程中對能源資源的利用率。外窗在建筑節(jié)能設(shè)計中占著很大的比重，因此在實(shí)際中就要設(shè)計外窗時，就要根據(jù)不同的建筑形體系數(shù)與建筑氣候條件，來合理的選擇外窗節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，真正的做到節(jié)能設(shè)計。

1 影響建筑外窗節(jié)能設(shè)計的因素分析

1.1 氣候的影響

在西北地區(qū)，由于氣候寒冷干燥，而冬季也比較長，日照豐富，但是春秋季節(jié)卻很短，并且氣溫變化也比較劇烈，在春季雨水比較少，而在夏季卻多冰雹雷暴，所以，在這些地方進(jìn)行建筑時，就要注意做好保溫防凍和冬季的防寒工作。在建筑中的采暖度日數(shù)指的是在室外的日平均氣溫和采暖的基準(zhǔn)差和天數(shù)的乘積之和。而根據(jù)在實(shí)踐中的研究分析可以知道，在室內(nèi)的采暖基準(zhǔn)溫度通常采用18℃。在實(shí)際中假設(shè)采暖的耗熱量與室外平均溫度、室內(nèi)基準(zhǔn)溫差的差值是成正比例關(guān)系，這樣當(dāng)室內(nèi)的平均溫度比基準(zhǔn)溫度低的時候，就要把這些日子計入到相應(yīng)的采暖度日數(shù)中，這樣就能用來估算相應(yīng)的采暖能耗，并且能夠針對不同地區(qū)氣溫進(jìn)行對比分析。

1.2 建筑外窗傳熱和得熱的過程

在建筑中，外窗是由玻璃和其他的一些透光性材料與框架來組成的透光性維護(hù)結(jié)構(gòu)，在建筑中采用保溫隔熱的窗，能夠有效的減少熱量在室內(nèi)傳遞到室外的損耗，而利用透光維護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行的傳熱過程和非透光的維護(hù)結(jié)構(gòu)相比有很大的不同點(diǎn)。在熱源經(jīng)過透光維護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)入到室內(nèi)時，就會成為房間內(nèi)的熱量，同時也會有一部分熱量被透光材料或玻璃給吸收掉。這樣，透光材料或玻璃由于自身的溫度升高，而把其中一部分的熱量以輻射或熱流的形式傳入到室內(nèi)，另外一部分則會以輻射或?qū)α鞯男问缴l(fā)到室外，這樣就不會在房間內(nèi)形成得熱了。而在建筑中，外窗既是失熱的構(gòu)件，同時也是得熱的構(gòu)件，而日射的得熱值和窗玻璃的透光率、窗的面積成正比例關(guān)系。在冬天白天的時候，外窗建筑就會吸收大量的熱量，以降低建筑中的能源消耗。而在晚上的時候，外窗又具有較好的保溫性能，能夠有效的防止室內(nèi)的熱量損失。另外，在建筑中利用外窗進(jìn)行通風(fēng)，還能夠迅速的調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度。

1.3 外窗節(jié)能中舒適感的影響因素分析

在建筑中，室內(nèi)的環(huán)境是否舒適，在很大程度上是由室內(nèi)冷熱環(huán)境因素來決定的。根據(jù)房間不同的使用性質(zhì)，外窗的節(jié)能設(shè)計則取決于熱環(huán)境狀態(tài)。在春秋季與冬夏季，外窗節(jié)能設(shè)計也對室內(nèi)環(huán)境有著不同的要求，在實(shí)際中由于室外的氣體經(jīng)常會通過建筑周圍的壁體例如是地面、屋頂、墻面等產(chǎn)生熱能傳遞，這樣也會對室內(nèi)的小氣候造成間接的影響。在建筑中，由于換氣而進(jìn)入到室內(nèi)的熱量，或者是透過墻壁而進(jìn)入到室內(nèi)的熱量，都會改變室內(nèi)的濕度和溫度。而熱舒適度指的是在實(shí)際中人們對于周圍環(huán)境冷熱程度的滿意狀態(tài)，如果不能滿足這種狀態(tài)，在實(shí)際中人體就會感到不適。熱舒適度不僅是人們正常生活、工作的保證，而且也是保護(hù)人體健康的一個重要條件。

2 外窗節(jié)能設(shè)計研究

2.1 外窗的構(gòu)成以及其熱阻情況

在建筑中，外窗主要是由玻璃等一些透明的材料組成的，同時也包括了固定這些透明材料的相應(yīng)的支架與相關(guān)的支撐構(gòu)架。根據(jù)不同的材料性質(zhì)可以把窗框分為金屬窗、塑料窗以及木窗等，而按照開啟方式的不同，可以把窗戶分為是平開下懸窗、推拉窗以及平開窗等。計算窗戶熱阻值的公式是R={[1/（FG+FF）]（FG/RG+FF/RF）}-1，其中，窗戶傳熱系數(shù)中K的關(guān)系是：K=KG+NF（KF-KG）。而在花土溝基地中，選擇節(jié)能外窗時，就要想辦法來降低窗戶傳熱的系數(shù)，而根據(jù)公式可以知道，窗戶傳熱系數(shù)其實(shí)取決于在窗戶中使用材料具有的傳熱系數(shù)，因而窗框與窗玻璃的傳熱系數(shù)越小，節(jié)能效果就越好。

2.2 窗戶外框的節(jié)能設(shè)計與分析

在花土溝基地外窗建設(shè)中，外窗均采用了88系列的斷橋鋁合金窗，并且玻璃采用的是Low-E中的空玻璃（6+12+6）厚。而根據(jù)實(shí)際情況，外窗的傳熱系數(shù)是：K[W/（m2·K）]=2.20≤1.80。并且，根據(jù)工程建筑中的相關(guān)規(guī)定，外窗的氣密性等級要高于《建筑外門窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能分級及檢測方法》中的GB/T7106-2008中規(guī)定4級。同時由于外窗傳熱系數(shù)沒有達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，因此在花土溝工程施工中就嚴(yán)格的根據(jù)《嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（JGJ26/-2010）的規(guī)定來對進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能進(jìn)行合理的判斷，并得出結(jié)論是滿足節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 提高外窗的氣密性，并盡量的減少熱量滲透

在花土溝工程建筑中，外墻在玻璃和框之間都會產(chǎn)生一定的接縫，這樣在實(shí)際中就會發(fā)生室內(nèi)外空氣交換的現(xiàn)象，因而房間中的氣密性就會對室內(nèi)外空氣的換氣次數(shù)造成影響。在經(jīng)過窗戶時如果縫隙中空氣的滲透量過大，那就說明窗戶沒有較好的氣密性，這樣就會增加熱損耗，而如果空氣的滲透量比較小，在實(shí)際中房間中出現(xiàn)的換氣次數(shù)也就會比較少。隨著室內(nèi)外換氣率的不同，窗戶的節(jié)能率也不同，外窗氣密性不好的話，在實(shí)際中就很容易造成冷風(fēng)或熱風(fēng)滲透進(jìn)來，從而導(dǎo)致在夏季和冬季的時候建筑能耗會上升，也會在室內(nèi)產(chǎn)生很大的空氣流動，在室內(nèi)甚至還會形成吹風(fēng)感，這樣就會對住宅的舒適性造成極大的影響。因此，在實(shí)際中就要盡量在保證建筑衛(wèi)生和新鮮空氣需求量的情況下，減少換氣次數(shù)，以到達(dá)良好的節(jié)能效果。

3 總 結(jié)

綜上所述，在工程建筑中，窗戶是其中耗熱量比較大的構(gòu)件，因而也是節(jié)能的重點(diǎn)。在外窗中進(jìn)行節(jié)能設(shè)計，不僅能夠控制窗戶的表面溫度，改善室內(nèi)的溫度，同時還能夠使得室內(nèi)有合理的換氣量，控制好空氣的滲透，以滿足人體的需求。進(jìn)行外窗節(jié)能設(shè)計，還能在一定程度上提高室內(nèi)的視覺舒適度與熱舒適度，并改善住宅的品質(zhì)。在花土溝基地工程建筑中，根據(jù)建筑的實(shí)際情況和窗戶的材料性能，可以得出在進(jìn)行外窗節(jié)能設(shè)計時，要采用那些有較小傳熱系數(shù)的外窗，并且通風(fēng)條件和光照也要良好，做到開源節(jié)流。

參考文獻(xiàn)

[1]河北省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化管理辦公室.居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)[S].北京：中國建材工業(yè)出版社.2011，23（17）：54～56.

[2]方展和.第三步建筑節(jié)能對發(fā)展節(jié)能窗的機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J].建筑節(jié)能，北京：中國建筑工業(yè)出版社.2010，11（24）：695～696.

[3]清華大學(xué)建筑節(jié)能研究中心.中國建筑節(jié)能年度發(fā)展研究報告2007[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社.2010，24（17）：346～347.

[4]汪光燾.優(yōu)化城市能源結(jié)構(gòu)，推進(jìn)建筑節(jié)能，增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展能力[J].建筑節(jié)能，北京：中國建筑工業(yè)出版社.2012，23（04）：133～134.

[5]金景春.嚴(yán)寒地區(qū)建筑外窗節(jié)能設(shè)計研究[J].建筑設(shè)計.2011，03（04）：188～189.

[6]魏濤，曹旭.嚴(yán)寒地區(qū)和寒冷地區(qū)公共建筑窗戶節(jié)能選擇探討[J].青海石油.2011，14（23）：209～210.