文/畢東豪 龍一,.身份證號:404898809903;.身份證號:5083985030975X
建筑外窗及窗玻璃對建筑節(jié)能的影響研究
文/畢東豪1龍一2,1.身份證號:410482198802299032;2.身份證號:51082319850309725X
建筑耗能主要體現(xiàn)在保持室內(nèi)溫度平衡時的能源消耗以及照明等電能消耗。而對于建筑體來說,建筑外窗以及窗玻璃的絕熱性能是最差的。建筑工程中外墻節(jié)能檢測對相關(guān)建筑的節(jié)能效果有一定的影響,也是促進相關(guān)建筑節(jié)能環(huán)保的重要方式。本文主要分析了建筑外窗和窗玻璃對室內(nèi)熱環(huán)境的影響,然后從建筑節(jié)能角度出發(fā),提出在建筑外窗以及窗玻璃材料選擇和安裝方法上的建議。
建筑外窗;窗玻璃;建筑節(jié)能;影響
“低能耗外窗玻璃材料研究與開發(fā)”是中國建筑材料科學研究總院承擔的“十二五”國家科技支撐課題“低能耗玻璃外窗成套技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用”的重要成果。建筑能耗指建筑使用能耗,目前我國這部分能耗占全國社會終端總能耗的27.6%,隨著人們生活質(zhì)量的改善和熱舒適度的提高,建筑能耗所占比例還將明顯地上升。
根據(jù)相關(guān)標注以及規(guī)定,建筑外墻在真正進場之前應(yīng)進行分類,然后對其性能進行反復(fù)檢測,在實際對建筑外墻進行分類時,可將建筑材質(zhì)以及類別作為分來依據(jù),同時根據(jù)不同的性能對其進行檢測。為保證檢測效果,可對建筑外墻進行復(fù)驗,也是根據(jù)送樣性能進行開展檢驗工作。在實際進行檢驗工作時,一定要注意各種客觀因素對檢驗結(jié)果的影響,季節(jié)性就會對建筑外墻檢驗結(jié)果產(chǎn)生一定的影響,應(yīng)根據(jù)實際情況對不同地區(qū)的建筑外墻制定不同的檢測內(nèi)容以及監(jiān)測對象,以便于保證建筑外墻氣密性。同時可在不同的環(huán)境下對建筑外墻進行不同方法的檢驗,例如嚴寒、寒冷等環(huán)境,這對相關(guān)工程的質(zhì)量保證有一定的促進作用。
在對工程檢測進行取樣時,可以由工程建筑方或者監(jiān)理方負責,根據(jù)相關(guān)標準與規(guī)定進行現(xiàn)場隨機取樣。對于廠家、類別以及規(guī)格相關(guān)的產(chǎn)品應(yīng)該進行3次以上的抽樣檢驗,以便于對建筑外窗質(zhì)量進行保障。在實際進行檢驗工作時,也應(yīng)按照相關(guān)標準要求嚴格進行檢驗,得出結(jié)果必須符合質(zhì)量要求,對于不符合要求的視為不合格產(chǎn)品。
目前,我國建筑單位能耗是國外發(fā)達國家的3倍之多,而門窗的空氣滲透則多達3~6倍。這和我國現(xiàn)階段的社會發(fā)展狀況以及經(jīng)濟水平有關(guān)。雖然最近幾年,我國社會與國民積極得到快速發(fā)展,但是依舊無法和西方發(fā)達國家相比,所以在建筑工藝與技術(shù)上與其還存在明顯的差異。
西方發(fā)達國家通過多次節(jié)能指標的修訂,建筑行業(yè)的節(jié)能指標水平比較高。在建筑節(jié)能方面,我國起步較晚的現(xiàn)狀導致我國節(jié)能標準偏低。例如,法國冬季外窗的傳熱系數(shù)要求為2.25~2.45之間,而我國嚴寒地區(qū)的標準則要求傳熱系數(shù)為2.0~3.0之間。
我國建筑設(shè)計師在進行外窗和玻璃的設(shè)計過程中,將重點放在了采光與增加住戶使用空間上,對于建筑是否具有良好的保溫性能以及節(jié)能效果的考慮則很少,這樣就會造成室內(nèi)熱負荷的增加,從而導致空調(diào)耗能的增加。并且凸窗窗形的設(shè)計方式無法進行有效的遮陽措施,而用戶自行安裝的窗簾又起不到很好的熱絕緣效果。建筑外窗從節(jié)能角度考慮,一方面是能耗最大的組件,同時也是最大的得熱構(gòu)件。也就是說,外部的太陽熱輻射可以通過外窗直接傳遞到室內(nèi),向室內(nèi)提供熱量。所以,建筑設(shè)計師應(yīng)該根據(jù)當?shù)氐臍夂驐l件特別是日照條件進行建筑外窗材料、窗型以及相應(yīng)節(jié)能技術(shù)的選擇。只有綜合考慮這些因素,才能夠達到更好的節(jié)能效果。
在構(gòu)成中空玻璃的所有原材料中,密封膠的好壞對中空玻璃產(chǎn)品的使用壽命影響最大。傳統(tǒng)的中空玻璃外道密封膠主要有聚硫膠、硅酮膠和聚氨酯膠。其中,聚氨酯密封膠與聚硫膠、硅酮膠相比具有優(yōu)良的低溫柔軟性和良好的彈性、復(fù)原性,尤其適用于動態(tài)接縫,可承受中空玻璃的風壓變化等,并且聚氨酯膠不含溶劑,屬于環(huán)保型產(chǎn)品,是比較理想的中空玻璃密封材料。并且,在其他條件不變的情況下,使用聚氨酯制作的中空玻璃的密封壽命和耐久性更長。
在寒冷地區(qū),夏季太陽直射進入建筑的輻射熱量,形成了較大的室內(nèi)負荷,造成了空調(diào)能耗的浪費。省河北省《居住建筑節(jié)能設(shè)計標準》》規(guī)定窗寒冷地區(qū)建筑的南向外窗(包括陽臺的透明部分)宜設(shè)置水平遮陽或活動遮陽,東西向外窗宜設(shè)置活動遮陽。因此,采取外窗遮陽措施,能夠促進節(jié)能降耗。采用固定外遮陽,主要有水平、垂直、擋板三種外遮陽形式,其中,采用水平遮陽板、雨蓬等,適用于接近南向的窗戶;垂直遮陽,能夠遮擋從窗口兩側(cè)射來的陽光,適用于北向外窗;擋板遮陽,,能夠遮擋平射到窗口的陽光。采用活動式內(nèi)遮陽,可解決固定遮陽帶來的影響采光、自然通風、視野等方面的問題,主要有遮陽卷簾和活動百葉遮陽等形式。使用窗外遮陽卷簾是一種有效的措施,它適用于各個朝向的窗戶。當卷簾完全放下的時候,能夠遮擋住幾乎所有的太陽輻射,這時候進入外窗的熱量只有卷簾吸收的太陽輻射能量向內(nèi)傳遞的部分。
加強窗戶隔熱性能的一般措施是在窗玻璃上貼熱反射薄膜,特別是選擇對太陽光中紅外線反射能力比較強的薄膜最為理想。但是,在采用這些材料的時候必須考慮窗玻璃的采光問題。另外,在外窗安裝過程中,對密封材料的選擇也十分重要。如果建筑施工人員在安裝外窗過程中無法保障良好的密封,窗戶隔熱的性能將會大打折扣,并且外窗安裝不牢固也會造成嚴重的安全隱患。所以,加強窗戶隔熱性能應(yīng)該從兩方面考慮,分別是窗玻璃的隔熱性能的提高和窗戶與建筑物結(jié)合處密封性能的提高。
綜上所述,在現(xiàn)階段,國家越來越重視建筑的節(jié)能性,這是符合國家建設(shè)節(jié)約型社會的政策的。隨著社會的發(fā)展,人們對居住環(huán)境的要求越來越高,同時,面對日益枯竭的能源,人們對節(jié)能的認識也越來越深刻,因此結(jié)合已有的技術(shù)開發(fā)和研制新一代的節(jié)能玻璃勢在必行。
[1]丁力.建筑外窗及窗玻璃對建筑節(jié)能的影響研究[J].低碳世界,2017.
[2]劉超英.低能耗外窗玻璃材料研究與開發(fā)[J].中國建材,2016.