节能门窗热工性能对建筑耗能的影响分析

王路征

摘要：低碳、节约是当今社会主要倡导的生活方式，门窗是建筑结构中的重要组成部分，是建筑能耗的重要部位，要想降低整个建筑的能耗，门窗的节能至关重要，文章从节能门窗的热工性能着手，对节能门窗热工性能对建筑耗能的影响做了简要的分析研究。

关键词：节能门窗；热工性能；建筑耗能

门窗的主要作用是连接建筑室内外的环境，为建筑遮风挡雨，保证室内环境通风，在节能减排的必然趋势下，合理的选择节能门窗对建筑节能有着重要的意义，就目前来看，市场上的节能门窗有着多种材料，每一种材料的热工性能都不尽相同，都会对建筑能耗产生不同影响，因此在选择门窗材料的过程中，一定要对节能门窗的热工性能进行准确的计算和模拟实验，只有这样才能够实现建筑节能的最大化。

1.影响建筑能耗的节能门窗材料性能分析

门窗的节能设计越来越受到人们的重视，为了保证建筑节能效果，节能门窗应当具备以下几种材料性能：

1.1气密性。气密性是节能门窗一种重要的材料性能，良好的气密性能够增加节能门窗的保温效果，在选择节能门窗或设计节能门窗之前，要对门窗的气密性进行严密的检测，只有气密性达到一定要求才可以选用。检测方法是将待检测门窗装到有压力箱的框架之中，通过压力箱中的压力控制装置调节待检测门窗的侧压，按照规定的顺序、大小、加载速率等进行施压，这样就能够在待检测门窗的两侧形成正负压，之后通过空气渗透量的检测就可以得到门窗的气密性等级，从而判断出待检测门窗的气密性能力。

1.2水密性。水密性是衡量节能门窗材料性能的重要标准之一，门窗的水密性对门窗的使用性能有着重要作用，在门窗水密性的检测过程中，检测的方法设备与气密性的检测有着相似之处：将待检测门窗安装到带有压力箱的框架中，将框架与门窗进行密封性连接，按照相关规范对带检测门窗一侧进行淋水量为2L/（m2·min）的淋水试验，同时进行稳定的加压，在待检测门窗出现严重漏水时计算压力差，通过前一级的压力差值来评定待检测门窗的水密性。

1.3抗风压性。抗风压性对保证门窗的正常使用和使用安全至关重要，节能门窗的抗风压行检测方法是将待检测门窗安装到带有压力箱的框架中，将待检测门窗与框架密封连接，之后通过压力调节装置按一定顺序、大小和加载速度对待检测门窗进行加压，在待检测门窗损坏或者出现功能障碍的时候，检测其压力差，通过压力差前一级别的压力差值来分析评定待检测门窗的抗风压性等级。

1.4保温性。近年来，人们对能源的节约和保护越来越重视，节能门窗的保温性逐渐受到了关注，节能门窗的保温性对保证室内温度的稳定有着重要的意义，其能够为居民提供一个良好、舒适的室内环境，因此对节能门窗保温性能的测试至关重要。为了模拟冬季室内的采暖气候条件和室外温度气流的速度等，在待检测门窗的两侧分别设置热箱和冷箱，待检测节能门窗安装到导热系数已知的框架上，并将二者进行密封连接，当热箱与冷箱的温度达到设定值并且传热的过程稳定后，通过测量热箱内外表面的温度差等来计算待检测门窗的传热系数，从而分析出待检测门窗的保温性能。

2.建筑门窗热工性能的影响因素

门窗热量的传递主要通过门窗主体材料以及空气的渗透两种方式来完成，由此可见，门窗的热工性能主要受到门窗材料以及与墙体密封情况两种因素的影响。但无论哪种热量传导方式都是一种基本的传热方式，门窗主体材料的传热主要有门窗材料表面的吸热、放热，热量从高温侧传递到低温侧等，空气渗透的传热主要是窗框与窗体之间、窗框与玻璃之间以及门窗和墙体之间的热量传递。

就目前来看，许多人对门窗的热工性能影响因素这方面存在着一些误区，这主要表现在以下两个方面：（1）玻璃层间距越大隔热越好的误区：玻璃是窗户的主体部分，许多人认为玻璃层之间的间距越大，窗户的隔热能力就越好，这种认识是错误的，玻璃层间距中的空气层是能够降低窗户的传热系数，但也是有一定范围为的，如果玻璃层间距超过了30mm，则其阻热效果增强的就不明显了；（2）对于窗户截面的误区：塑料窗的多腔方式能够提高隔热性能，许多人对冷暖腔的结构设计以及隔热条的宽度设计存在误区，认为一味的增大就会提升热工性能的认识是不正确的。3衡量门窗节能性能的参数及对建筑节能的影响

3.1衡量门窗节能能力的主要参数。判断门窗节能特性的参数有传热系数K和太阳得热系数SHGC，在单位时间内，1m2玻璃的传热量就称为传热系数，传热系数K的计算要求有稳定的传热条件且窗户两侧的空气温差为1℃，K值的单位用W/（m2·K）来表示。门窗的K值越低，则其保温隔热的性能越好。太阳的热系数SHGC指的是通过门窗玻璃进入室内的太阳辐射能量与相同尺寸没有门窗玻璃条件下进入室内的太阳辐射能量的比值，SHGC值越大，表示透过门窗进入到室内的太阳辐射能量越大。

3.2节能门窗热功性能计算。以传热系数为例，要想研究节能门窗对建筑节能的影响，就要计算出门窗的传热系数K：

我们通过公式就可以求出节能门窗的传热系数K，就能够分析判断出节能门窗的热工性能，从而得到了门窗设计是否满足建筑围护结构的设计要求。节能门窗要充分符合建筑围护结构的设计要求和设计特点才能够发挥出其节能的作用。

3.3门窗热工性能模拟与建筑能耗模拟。我国幅员辽阔，有着多样性的气候，例如严寒地区、温和地区等等，要想针对不同地区研究节能门窗热工性能对建筑耗能的影响，应当采用一定的模拟方法对门窗的热工性能以及建筑能耗进行模拟实验，再结合节能门窗热工性能的计算，就可以得出相应的结论。

以windows5计算机软件为例，其可以实现对门窗热工性能和建筑能耗的模拟，并且对不同种类的门窗的太阳得热系数SHGC以及节能门窗的传热系数K等实现精确地计算，这样就能够分析出节能门窗的热工性能；之后对建筑能耗进行模拟，就可以模拟出不同气候环境条件下的建筑能耗特点，同时能够分析出节能门窗的热工性能对于建筑能耗的影响。

4.结语

门窗是建筑围护结构的重要组成部分，其占建筑总能耗的很大一部分，因此应当对节能门窗的热工性能进行研究，并分析其对建筑能耗的影响，这对于实现建筑的节能效果，促进建筑节能发展等有着重要的意义。