关于铝合金门窗及幕墙节能措施的研究

陈 斌

（福州市建设工程质量监督站）

关于铝合金门窗及幕墙节能措施的研究

陈 斌

（福州市建设工程质量监督站）

铝合金门窗和幕墙是房屋建筑的外围保护形式，性能良好、美观耐用和回收利用率高等特性符合现代建筑环保节能的发展要求。但是，框材隔热性能差是铝合金门窗的最大缺点，制约了其使用范围。所以，为了扩大铝合金门窗的使用领域，必须提高其隔热和节能性能。本文首先分析铝合金门窗及幕墙在节能技术方面的现状和发展趋势持，然后讨论加强铝合金门窗及幕墙节能技术应用的措施，从而提高现代建筑的环保节能性。

铝合金门窗；幕墙；节能

引言

随着经济的快速发展和人们无节制的资源使用，能源危机日愈严重，环保节能是当今人类社会发展主题之一。建筑行业对能源和材料消耗的很大，因此使用节能环保材料对能源的节约有很大的意义。铝合金门窗及幕墙是现代房屋建筑外围保护形式并在全球范围内广泛，同时铝合金门窗与幕墙也是主要的建筑能源消耗者，提高其环保节能性质对于能源节约具有重要作用。

1　铝合金门窗及幕墙节能思路分析

现代建筑节能涉及到工程建筑和环境保护等众多领域，工作人员最重视的是铝合金门窗的优化和幕墙节能问题两方面。节能是指在产品材料选取良好和结构设计合理的基础上，建筑物通过使用铝合金门窗及幕墙后，能够以较少的能源消耗获得合理的光线、温度环境。

研究铝合金门窗及幕墙节能措施，应注意以下几点：

（1）正确认识传热方式。经过调查研究，导热传热、辐射传热和流传热是现代房屋建筑的主要传热方式。建筑物的最终传热方式是这三种传热方式相互交叉作用，因此，合理控制这三种传热方式是实现铝合金门窗及幕墙节能目的关键。

（2）我国现行相关标准规范已经对建筑节能做出了明确规定，对于铝合金门窗及幕墙的节能规定概括为以下几点：①传热系数的保值期限为8年；②属于A级节能建筑的高级公寓式建筑的总传热系数应在2～2.4W/m2·K单位范围内；③属于B级节能建筑的中档商品写字楼的总传热系数应在2.6～3.0W/m2·K单位范围内；④属于C级节能建筑的一般性建筑工程项目的总传热系数应在3.1～6.0W/m2·K单位范围内。

2　铝合金门窗及幕墙的发展趋势和限制问题

铝合金门窗及幕墙区别于过时的铁门窗或塑钢门窗等，具有重量轻、环保节能、透光性强和外观时尚美观等特点，在现代建筑中得到广泛应用。与此同时，铝合金门窗及幕墙的大量使用是以能源消耗为代价的，因此通过合理控制铝合金门窗及幕墙的热交换过程，解决能源消耗，进而提高节能环保性质是目前铝合金门窗及幕墙的研究发展趋势。

制约铝合金门窗及幕墙节能技术发展的因素主要包括以下几点：①建筑设计的传统思想根深蒂固，影响了铝合金门窗及幕墙节能技术的推广。②环保节能意识的宣传不足，人们对建筑节能的观点存在错误认识，不重视节能产品的使用。③铝合金门窗及幕墙市场混杂无序，对节能产品的预算工作欠缺。

3　铝合金门窗及幕墙节能措施分析

在以环保节能为主题的时代，铝合金门窗及幕墙的节能对推动现代建筑向节能发展具有重大意义。传导、辐射与对流是热传递的三种主要方式，铝合金门窗及幕墙的热传递是这三种热传递方式共同作用。铝合金与玻璃是铝合金门窗及幕墙的主要构成材料，其传热系数和热透率较高。所以，加强对热传递的合理控制是铝合金门窗及幕墙节能技术的关键。

3.1玻璃部分的节能措施

铝合金门窗及幕墙的主要材料是玻璃，玻璃具有良好的导热性与太阳辐射透过性，因此，我们应该高度重视玻璃部分的节能技术的研究与应用。

（1）使用节能型玻璃。根据建筑设计的具体要求，选择不同性能的玻璃。例如光致变色玻璃、光致变色玻璃等。

（2）降低玻璃的传热系数，增强玻璃的保温节能性。方法一，采用Low-E玻璃处理技术。低辐射镀膜玻璃不仅可以大量吸收辐射热能，而且可以降低热能量的传递。夏季把室外的热辐射反射到外面，降低室内的热量；冬天把室内的热辐射反射回室内，降低室内热量的流失。方法二，采用中空玻璃处理技术。中空玻璃具有良好的保温隔热性能，在玻璃与玻璃之间形成空隔，通过填充干燥气体和惰性气体等，阻止热传递的热量流失。

（3）玻璃的遮阳节能技术。方法一，选择合理质地的玻璃来调节太阳辐射。人们更偏爱于Low-E玻璃，在确保室内光线充足的同时，又阻止了光污染现象的发生。因为Low-E玻璃对太阳光中的可见光反射比低、透射比高。方法二，建设遮阳系统进而提高遮阳节能性。阳系统有各种各样的设置形式，可以有效减少太阳光的直射，降低遮阳系数，提高铝合金门窗及幕墙的环保节约性能。

3.2铝合金部分的节能措施

铝合金是热量传导的另一种主要导体，借助铝合金传导的热量大约占铝合金门窗及幕墙热量传导的1/2。因此，铝合金型材也是铝合金门窗及幕墙的重要原材料，选择隔热节能型的铝合金型材，可以提高节能性。隔热条的宽度和形状设计是影响隔热铝合金型材的热导率主要原因。隔热条阻止热传递发生的主要形式是在热传递的发生路径形成空腔，从而阻断热传递路径。隔热条是铝合金的主要组成部分，决定着隔热铝合金门窗的质量。工作人员在选择隔热型材料时要综合考虑隔热条的各种不同影响因素。当前，我国对隔热保温要求较高的建筑采用隔热断桥铝材。隔热铝型材的设计原则是在确保铝合金型材截面维持原状的前提下，根据建筑尺寸来调整隔热条的尺寸，并安装尺寸相符的玻璃，实现隔热效果。

3.3优化铝合金门窗与幕墙的设计来提高其节能性

优化铝合金门窗及幕墙的设计、减少铝合金门窗及幕墙的热传递是提高铝合金门窗及幕墙节能性的重要途径。主要包括以下两点：①铝合金门窗及幕墙的朝向方向设计要合理科学。铝合金门窗及幕墙的朝向与太阳辐射的热量密切相关，优先选择朝向向南，并避免朝西。另外，幕墙的安排避免过于集中，最好背向居民楼。②要科学设计铝合金门窗及幕墙的面积设计要合理科学。提高材料的重复利用率，缩小幕墙面积，还要合理控制铝合金门窗及幕墙在建筑表面中的面积比例。

4　隔热铝合金门窗分析

根据房屋建筑和不同区域发展，门窗主要有木窗、塑钢窗和铝合金窗等几种。木窗隔热效果良好，但是价格昂贵，主要应用于高档别墅。塑钢窗也具有良好的隔热效果，但是高强度和热老化性能限制其使用范围；因此应用最为广泛的还是铝合金窗。

4.1隔热铝合金门窗的特点

（1）采用隔热铝合金型材。利用使用滚压方式将隔热条和内外铝合金合二为一。

（2）使用中空玻璃，进而增强保温性能，优化隔音隔声效果。

（3）采用独立的密封结构，气密性和水密性良好。

（4）所有附件质量高档，造型美观时尚，隔热效果好。

4.2隔热铝合金门窗带来的新突破

（1）减少热量传导：隔热铝合金型材的热传导系数是1.8～ 3.5W/m2·K·h，远远小于普通铝合金型材140～170W/m2·K·h；中空玻璃结构的热传导系数是3.17～3.59W/m2·K·h，远远小于普通铝合金型材6.69～6.84W/m2·K·h，有效降低通过门窗散失的热量。

（2）防止冷凝：装有隔热条的型材内表面的温度接近室内温度，有效防止室内水分由于过度饱和而冷凝在型材表面。通过调节门窗室内温度，使室内温度维持在12～13℃，有益身体健康。

（3）节能环保：装有隔热条的窗框，冬季能够减少1/3的通过窗框的热量散失，夏季效果更佳。另外，隔热系统的应用既能减少能量消耗，又能降低暖气或者空调产生的环境辐射。

（4）降低噪音：采用不同厚度的中空玻璃结构和隔热铝型材空腔结构，降低声波的共振效应，有效阻止声音的传播，降低噪音。

4.3隔热铝合金门窗应注意的事项

（1）在浇注的整个过程中，铝材温度要高于18℃，以防后续加工过程中产生开裂情况。

（2）保持隔热槽表面的干净，无灰尘油脂等脏物的存在，否则会影响其粘合力。

（3）断桥时，锯片厚度占所需最大切桥宽度的75%以上。锯切时要完全切除铝型材的临时桥，切除的隔热胶深度小于1mm，切金属临时连接桥时，避免切口过深。

5　结束语

总之，在以环保节能为主题的时代，铝合金门窗及幕墙的节能对推动建筑工程向节能发展具有重大意义。对于热传递的控制是铝合金门窗及幕墙节能技术的关键，在设计科学合理的基础上，我们应该选择节能环保型的玻璃和铝合金玻璃材料，最大限度的降低玻璃和铝合金的相关系数（如遮阳系数和传热系数），进而提高铝合金门窗及幕墙的环保节能性质。

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TU767

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1673-0038（2015）18-0071-02

2015-4-6