节能玻璃分析.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流节能玻璃分析.精品文档.论文一：玻璃幕墙建筑节能技术分析及其经济评价摘要:提出了玻璃幕墙建筑节能的设计原则,分析了铝型材的热工设计,对单层玻璃与中空玻璃的传热系数进行了比较,并对幕墙建筑节能进行了经济评价,指出:幕墙的建筑节能设计十分重要;在幕墙使用期内,用于节能的投资完全可以收回,且可创造良好的经济效益和社会效益;采用断热幕墙的结构形式是幕墙建筑节能的最有效途径。关键词:玻璃幕墙建筑;建筑节能;断热幕墙;经济评价玻璃幕墙（以下简称“幕墙”）是现代化建筑的主要外围护结构之一,其节能已成为我国建筑节能的重要一环。本文就幕墙的节能进行技术分析、计

2、算,对节能效果进行经济评价。幕墙建筑节能的设计原则我国幅员辽阔,当北方还是冰天雪地的时候,南方已是春暖花开的季节。本文提出下列措施,作为幕墙建筑节能的设计原则:（）严寒地区、寒冷地区和温和地区的幕墙,要进行冬季的保温设计,夏热冬冷地区和夏热冬暖地区的幕墙,要进行夏季的隔热设计。（）我国目前尚没有专门的幕墙热工设计标准或规范,幕墙热工设计依据国家现行的外墙和窗户热工设计的有关标准、规范和参考国外的有关热工设计规程。（）进行幕墙热工设计时,必须对其复杂的传热过程和传热方式进行分析和研究。幕墙的传热过程大致有种途径:幕墙外表面与周围空气和外界环境间的换热:外表面与周围空气间的对流换热,外表面与外界环

3、境间的辐射换热,外表面与空间的各种长波（如电磁波、红外线等产生的长波）辐射换热;幕墙内表面与室内空气和室内环境间的换热:内表面与室内空气间的对流换热,内表面与室内环境间的辐射换热;幕墙和金属框格的传热:通过单层玻璃的热流传热,通过金属框格传热,通过玻璃的镀膜层减少辐射换热。（）幕墙的传热系数由建筑物的外形和所处地区的气候条件、型材的传热系数和玻璃的传热系数等综合确定。铝型材的热工设计型材是幕墙的主要受力构件。目前,幕墙绝大部分采用铝型材和彩板型材。本文以铝型材为例进行热工分析和计算。铝型材的热绝缘系数计算根据民用建筑热工设计规范（以下简称热工规范）规定,铝型材的热绝缘系数为:式中:-材料层的热

4、绝缘系数（）;-材料层的厚度（）;-材料的导热系数取（）。设一根矩形实心铝型材,厚度为,其热绝缘系数为:上述计算结果没有考虑实际工程中所采用的是空心铝型材。而厚度为厚的矩形空心铝型材,两边的壁厚一般分别为,空心铝型材实际可导热的厚度仅为两边的壁厚部分（共）。实心铝型材与空心铝型材的热绝缘系数比例为,空心铝型材的热绝缘系数为:铝型材的传热热绝缘系数计算根据热工规范,铝型材的传热热绝缘系数为:+式中:-铝型材内表面换热热绝缘系数（取）（下同）;-铝型材外表面换热热绝缘系数（取）（下同）;-铝型材热绝缘系数（取）。+铝型材的传热系数计算根据热工规范,铝型材的传热系数为:式中:-铝型材的传热热绝缘系数

5、,取。（）上式得出的计算结果是无断热铝型材的基本传热系数,这与热工规范表中单层窗户的传热系数（）基本相同。断热铝型材的基本设计要求断热铝型材亦称隔热铝型材或绝热铝型材,由铝与塑料（或其它隔热材料）复合而成,其中间塑料隔热层主要生产工艺有嵌入式、挤压式和填充式等。（）断热铝型材的传热过程十分复杂,传热系数很难计算,一般只有通过检测获得数据。参照高层建筑的隔热（）（下称“规程”）规定,断热铝型材的基本传热系数不大于（）。（）断热铝型材的中间塑料层的最小厚度,按规程规定,最小应为。（）断热铝型材的中间塑料层的设计,必须满足型材的整体强度和刚度的要求。幕墙玻璃传热系数的比较严寒地区和寒冷地区的冬季,由

6、于单层玻璃幕墙（下称“单玻幕墙”）的传热系数较大,导致室温降低,并且很容易在幕墙的内表面形成蒸气水珠和产生结冰现象。为了有效地改善上述地区幕墙的传热系数,采用断热铝中空玻璃幕墙（下称“断热幕墙”）是重要的措施之一。规程规定,断热幕墙的传热系数不大于（）。玻璃的传热系数依据热工规范计算。单层玻璃（）的传热系数计算（）单层玻璃的热绝缘系数:（）单层玻璃的传热热绝缘系数:+（）单层玻璃的传热系数为:（）中空玻璃（+）的传热系数计算（）中空玻璃的热绝缘系数为:+式中:-外层玻璃热绝缘系数（取）;-内层玻璃热绝缘系数（取）;-冬季一般空气层热绝缘系数（取）;（）中空玻璃的传热热绝缘系数为:+（）中空玻璃

7、的传热系数为:（）单层玻璃与中空玻璃传热系数的比较以上计算表明:单层玻璃的传热系数比中空玻璃的传热系数大%,说明中空玻璃的节能效果远远大于单层玻璃。幕墙建筑节能的经济评价在我国,人们十分重视建筑成本的控制,而容易忽略通过适当地增加建筑成本而产生的建筑节能效果所带来的经济效益和社会效益。下面,我们通过计算和分析,对幕墙的建筑节能效果作出综合评价。（）设位于北京市区的一幢商业建筑,幕墙面积为,建筑的层高均小于,北京市每年的采暖天数为,考虑每天实际采暖。分别按使用单玻幕墙和断热幕墙这种方案计算其耗热量。根据采暖通风与空气调节设计规范（-）（以下简称暖通规范）的规定,幕墙的基本耗热量为:（-）式中:-

8、幕墙的基本耗热量（）;-幕墙的温差修正系数,取;-幕墙面积,为;-幕墙的传热系数,单玻幕墙取（）,断热幕墙取（）;-冬季室内计算温度,取;-采暖室外计算温度,取-。为简便计算,上式中设定:幕墙的结构类型为型;采暖室外计算温度取采暖室外计算（干球）温度值;未考虑通过幕墙的开窗、孔洞或屋顶、地面侵入室内的冷空气的耗热量;未考虑通过幕墙缝隙渗入室内的冷空气的耗热量;未考虑建筑的朝向;仅为理论计算值。单玻幕墙的基本耗热量;断热幕墙的基本耗热量。（）单玻幕墙比断热幕墙每年采暖多消耗的热量（热能）转换为电能:（-）()断热幕墙与单玻幕墙建筑节能效果的经济比较设单玻幕墙的单位造价为元,断热幕墙的单位造价为元

9、,则初始投资增加万元。北京市的电价（假定年内不变）为元（）,功率因素为,单玻幕墙比断热幕墙每年采暖多支出的电费万元设人民币的年利率为%（假定年内不变）,单玻幕墙与断热幕墙建筑节能的经济效益比较见表。由表比较得知,断热幕墙到第年即可收回全部所增加的建筑成本,到第年,断热幕墙建筑节能所产生的经济效益要比单玻幕墙多万元。这说明,断热幕墙的建筑节能所产生的经济效益是十分明显的。结论（）幕墙是我国近年来发展起来的集新技术、新材料和新结构为一体的新型建筑材料,我国每年有数百万平方米的幕墙投入使用,并以%的速度继续增长。因此,幕墙的建筑节能设计十分重要。（）根据本文的技术分析、计算以及建筑节能经济效益的评价

10、,幕墙的建筑节能工作对建筑投资者、对社会都是十分有利的,用于建筑节能的投资完全可以收回,并能在幕墙的使用期内给投资者创造良好的经济效益和社会效益。（）采用断热幕墙的结构形式是幕墙建筑节能的最有效的途径。论文二：空调节能空调节能主要指对控制室内温、湿度的空调系统及设备采用先进技术或合理方式以达到节约能耗目的。空调节能技术可从以下几个方面进行：1、合理的控制室内参数,减低空调冷负荷。在空调设计时合理的选择室内设计温度和湿度,避免夏季盲目低温和冬季采用过高温度。在风机盘管加新风系统中设置新风调节阀，避免新风量不均。设计中避免送风温度过低，因为当送风温度由18降到14时，在同样的房间温度(26,相对湿

11、度50%)下，处理新风的能耗会增加25%。2、提高输配系统的效率。设计时合理的选择水泵的扬程，如果扬程过高时，靠减小阀门开度来调节系统的水力平衡，使得系统的能耗过多的消耗在阀门和过滤器上。适当采用二级泵系统。在送风系统中设计时应尽量维持风机工作在高效区。3、提高制冷系统的效率。在制冷机负荷相同的情况下，冷冻水温度越高,冷却水温度越低，制冷机的效率越高，因此应选用合理的冷冻水温度，并尽量选用高效冷却塔，降低冷却水温度。实际运行时避免冷冻水通过停机的机组旁通，由于冷冻水的旁通会使制冷机的效率下降。合理地调配冷却塔的运行，设置连动装置，避免冷却塔停风机而不停水。4、充分利用天然能源。在过渡季节充分利

12、用新风。并且合理地使用热回收装置。例如在有内外区的大型建筑回收内区余热量或从排风系统中回收能量。用以对新风进行预处理。5、采用蓄冷系统。在实施峰谷电价的地区，可利用低电价时段采用冰蓄冷系统将水制成冰来储存冷量,高电价时段再将冷量释放出来。围护结构节能技术指通过改善建筑物围护结构的热工性能，达到夏季隔绝室外热量进入室内，冬季防止室内热量泄出室外，使建筑物室内温度尽可能接近舒适温度，以减少通过辅助设备如采暖、制冷设备来达到合理舒适室温的负荷，最终达到节能的目的。建筑物的围护结构节能技术分为：1、墙体节能技术墙体节能技术又分为复合墙体节能与单一墙体节能。复合墙体节能是指在墙体主体结构基础上增加一层或

13、几层复合的绝热保温材料来改善整个墙体的热工性能。根据复合材料与主体结构位置的不同，又分为内保温技术、外保温技术及夹心保温技术。单一墙体节能指通过改善主体结构材料本身的热工性能来达到墙体节能效果，目前常用的墙材中加气混凝土、空洞率高的多孔砖或空心砌块可用作单一节能墙体。2、窗户节能技术窗户节能技术主要从减少渗透量、减少传热量、减少太阳辐射能三个方面进行。减少渗透量可以减少室内外冷热气流的直接交换而增加设备负荷，可通过采用密封材料增加窗户的气密性；减少传热量是防止室内外温差的存在而引起的热量传递，建筑物的窗户由镶嵌材料（玻璃）和窗框、扇型材组成，通过采用节能玻璃（如中空玻璃、热反射玻璃等）、节能型

14、窗框（如塑性窗框、隔热铝型框等）来增大窗户的整体传热系数以减少传热量；在南方地区太阳辐射非常强烈，通过窗户传递的辐射热占主要地位，因此可通过遮阳设施（外遮阳、内遮阳等）及高遮蔽系数的镶嵌材料（如low-e玻璃）来减少太阳辐射量。3、屋面节能技术屋面节能的原理与墙体节能一样，通过改善屋面层的热工性能阻止热量的传递。主要措施有保温屋面（外保温、内保温）、架空通风屋面、坡屋面、绿化屋面等。论文三： 新能源技术新能源的利用是节约建筑使用能耗非常有效地办法，新能源通常指非常规、可再生能源，包括有太阳能、地热能、风能等等。新能源技术用于建筑节能通常有以下几个方面：1、太阳能致冷利用太阳能制冷空调有两种方法

15、，一是先实现光一电转换，再以电力推动常规的压缩式制冷机制冷；二是进行光一热转换，以热能制冷。前者系统比较简单，但其造价约为后者的34倍，因此国内外的太阳能空调系统至今以第二种为主。太阳能致冷的方法有多种，如压缩式致冷、蒸汽喷射式致冷、吸收式致冷等。压缩式致冷要求集热温度高，除采用真空管集热器或聚焦型集热器外，一般太阳能集热方式不易实现，所以造价较高；蒸汽喷射式致冷不仅要求集热温度高，一般说其致冷效率也很低，约为0203左右的热利用效率；吸收式致冷系统所需集热温度较低，大约7090即可，使用平板式集热器也可满足其要求，而且热利用较好，制作容易，致冷效率可达060.7，所以一般采用也多，但设备庞大

16、，影响推广。2、太阳能热水器太阳热水器是太阳能热利用中具有代表性的一种装置，它的用途广泛，形式多样。人们最常见的一种太阳热水器是架在屋顶的平板热水器，常常是供洗澡用的。其实，在工业生产中以及采暖、于燥、养殖、游泳等许多方面也需要热水，都可利用太阳能。太阳热水器按结构分类有闷晒式、管板式、聚光式、真空管式、热管式等几种。3、太阳房太阳房是利用太阳能采暖和降温的房子。人们的生活能耗中，用于采暖和降温的能源占有相当大的比重。特别对于气候寒冷或炎热的地区，采暖和降温的能耗就更大。太阳房既可采暖，也能降温，最简便的一种太阳房叫被动式太阳房，建造容易，不需要安装特殊的动力设备。比较复杂一点，使用方便舒适的

17、另一种太阳房叫主动式太阳房。更为讲究高级的一种太阳房，则为空调致冷式太阳房。4、太阳能发电太阳能热发电是太阳能利用中的重要项目。太阳热发电是利用集热器把太阳辐射能转变成热能，然后通过汽轮机、发电机来发电。根据集热的温度不同，太阳热发电可分为高温热发电和低温热发电两大类。按太阳能采集方式划分，太阳能热发电站主要有塔式、槽式和盘式三类。5、地热发电地热发电是地热利用的最重要方式。高温地热流体应首先应用于发电。地热发电和火力发电的原理是一样的，都是利用蒸汽的热能在汽轮机中转变为机械能，然后带动发电机发电。所不同的是，地热发电不象火力发电那样要备有庞大的锅炉，也不需要消耗燃料，它所用的能源就是地热能。

18、地热发电的过程，就是把地下热能首先转变为机械能，然后再把机械能转变为电能的过程。要利用地下热能，首先需要有“载热体”把地下的热能带到地面上来。目前能够被地热电站利用的载热体，主要是地下的天然蒸汽和热水。按照载热体类型、温度、压力和其它特性的不同，可把地热发电的方式划分为蒸汽型地热发电和热水型地热发电两大类。6、地热供暖将地热能直接用于采暖、供热和供热水是仅次于地热发电的地热利用方式。因为这种利用方式简单、经济性好，倍受各国重视，特别是位于高寒地区的西方国家，其中冰岛开发利用得最好。该国早在1928年就在首都雷克雅未克建成了世界上第一个地热供热系统，现今这一供热系统已发展得非常完善，每小时可从地

19、下抽取7740t80的热水，供全市11万居民使用。由于没有高耸的烟囱，冰岛首都已被誉为“世界上最清洁无烟的城市”。此外利用地热给工厂供热，如用作干燥谷物和食品的热源，用作硅藻土生产、木材、造纸、制革、纺织、酿酒、制糖等生产过程的热源也是大有前途的。目前世界上最大两家地热应用工厂就是冰岛的硅藻土厂和新西兰的纸桨加工厂。我国利用地热供暖和供热水发展也非常迅速，在京津地区已成为地热利用中最普遍的方式。7、风力致热“风力致热”是将风能转换成热能。目前有三种转换方法。一是风力机发电，再将电能通过电阻丝发热，变成热能。虽然电能转换成热能的效率是100，但风能转换成电能的效率却很低，因此从能量利用的角度看，

20、这种方法是不可取的。二是由风力机将风能转换成空气压缩能，再转换成热能，即由风力机带动一离心压缩机，对空气进行绝热压缩而放出热能。三是将风力机直接转换成热能。显然第三种方法致热效率最高。风力机直接转换热能也有多种方法。最简单的是搅拌液体致热，即风力机带动搅拌器转动，从而使液体（水或油）变热（见下图）。“液体挤压致热”是用风力机带动液压泵，使液体加压后再从狭小的阻尼小孔中高速喷出而使工作液体加热。此外还有固体摩擦致热和涡电流致热等方法。风力机还有多种用途，表2给出了风能利用装置的不同用途、它们的类型和大小。论文四： 空调建筑围护结构设计中的建筑节能 摘要:针对炎热地区夏季空调能耗大的现状,提出靠改

21、善围护结构热工性能来降低空调耗能,并通过分析不同围护结构构件特点,说明应采取的节能技术方案和措施。关键词:舒适,热工性能,建筑节能南方夏热冬暖地区夏季气候炎热，酷暑时间长，室内热环境恶劣，过去由于受社会经济发展水平的限制，只好忍受。但到20世纪80年代后期，情况发生了根本性的变化。随着经济的发展，生活水平的提高，无论公共建筑还是民用住宅，各种空调在各式各样的建筑物中得到普及，由此造成巨大的供电压力。广东省自改革开放后，电力供应一直紧张，后经能源基础设施建设者们做了大量的努力，连续六年维持供电供需平衡，但这种平衡又被新一轮用电态势所打破。2001年6月5号省网系统缺电150万，被迫对20个城市采

22、取拉闸限电措施1。物质生活水平的提高，使人们追求舒适的室内工作环境成为必然，但目前建筑物普遍不足以抵御室外热浪对室内热环境的入侵，造成室内环境过热。为了消除这种过热，只好靠人工冷源来补偿，由此浪费了大量宝贵的电力资源。为了节约能源，同时又能拥有舒适的室内环境，国家建筑节能“九五”计划和2010年规划中要求尽快制定本地区建筑节能标准，积极开展建筑节能研究，尽早采用适合这一地区的节能技术措施。1建筑物环境热舒适性与围护结构热工特性舒适性空调建筑是通过建筑物围护结构良好的热工性能和辅助的人工冷源，来抵御自然界各种气候因素对室内环境作用，调节室内环境的微小气候，建立一种舒适的室内热环境，以满足人们学习

23、、工作、生活的需要。环境的热舒适是指人们对热环境感到满意的主观评价，此时人体既不感到热，也不感到冷，从理论上讲，人体达到物理及生理的平衡。影响这种平衡的环境因素有四个：即空气温度，墙体内表面温度，风速及相对湿度，人体本身影响因素为人体活动量和衣着。其中空气温度对热舒适的影响最大，一般要求维持在室内温度2428左右；其次为墙体内表面温度,热工设计标准中规定外墙体内表面最高温度小于夏季室外计算温度最高值,即imaxTemax；湿度主要影响人体排汗,夏季湿度较大时,人体表面水分难以由皮肤顺利的向外排出,如广州地区的夏季多雨，相对湿度常在80%90%之间,影响人体的正常排汗，使人感到闷热不舒服,若考虑

24、衣着对调节热舒适的有效性，着夏装时对办公楼室内温度宜取26左右，着薄西装宜取24左右。无论围持夏季室内空气温度或墙体内表面温度,都要耗费冷量，因此，环境热舒适的建立与耗能密切相关。南方炎热地区夏季建筑物能耗过高,用电量过大。究其原因,一是建筑物的规划与设计问题，二是空调设计及运行管理方法存在问题，致使单位建筑面积冷负荷过大，制冷及空调设备运行耗电过高，使得建筑节能降耗势在必行。建筑节能降耗主要从两方面进行，一是提高建筑物空调设备的效益及改进运行管理方式，二是改善建筑物围护结构热工性能，增强建筑物自身隔热防热能力，降低夏季热浪对室内环境的影响和入侵，减少建筑物得热量。舒适性空调建筑的热量是指某时

25、刻进入空调房间的热量。包括经围护结构进入房间的热量和室内设备、人体、照明产生的热量,在炎热夏季，前一部分的热量较大，节能潜力也大，通过围护结构传热得热量约占整个围护结构得热量的70%80%，通过门窗缝隙渗透约占20%30%2，实现围护结构节能,降低围护结构得热量，也就是降低建筑物耗冷量，使得为维持室内舒适性所需冷负荷降低，从而节约空调系统向每个房间提供的冷量，达到节能省电目的。2建筑围护结构热工性能与建筑节能减少建筑能耗,降低围护结构得热量，是靠降低墙体、门窗、屋顶、地面得热量以及减少门窗空气渗透热来实现。改善围护结构热工性能,是建筑节能取得成效的关键。建筑物热工特性参数主要包括外围护结构墙体

26、热阻；窗子面积及遮阳状况，屋面隔热情况等。要改善建筑物热工性能，就必须分析这些参数对空调负荷的影响。2.1围护结构热阻南方炎热地区长期以18实心粘土砖作墙体材料，有些需要隔热的墙体西墙，也是以增加砌筑厚度(多为24墙)来满足要求，这是对能源和土地资源的严重浪费。这些年来，超高层建筑在广州急剧增加，超过30层的建筑目前有200多座，这些建筑为追求立面的豪华气派，不顾围护结构的保温和隔热，立面采用全玻璃幕墙设计，加大了空调负荷。2001年6月，广州市政府公告禁止使用实心粘土砖这一政策后，新墙体材料的使用必将在这一地区迅速推广，新墙体材料具有轻质高强、保温隔热、保护耕地、保护环境、节约能源的优点。下

27、面通过比较这三种具有代表性的建筑围护结构热阻对空调负荷的影响,来说明建筑围护结构热阻对建筑能耗的影响。2.1.1玻璃幕墙夏季空调负荷计算用作建筑物玻璃幕墙的材料很多，但目前在许多建筑中仍大量使用的还是镀膜热反射玻璃，下面利用冷负荷系数法来计算幕墙形成的冷负荷。(1)由日辐射引起的冷负荷3:1=2cmaxcl其中:1为透过玻璃窗进入室内的日射引起的逐时单位面积冷负荷(/2);2为窗玻璃的综合遮阳系数，2=sn取1；cmax为日射得热因素的最大值，西向广州地区525/2;cl为冷负荷系数，广州地区取0.61。(2)由瞬变传热引起的冷负荷:2=(T-Tn)其中:2为瞬变传热引起的空调冷负荷；为厚度为

28、6的单层镀膜反射玻璃传热系数，为4.46/2；T为冷负荷计算温度的逐时值，西向Tmax为33.2；Tn为室内设计温度,取25。2.1.2红砖墙和新型墙材的夏季空调冷负荷计算红砖墙取18cm西墙,新型墙材取目前南方地区大量用作填充墙的加气混凝土，厚度为15cm的西墙，在日射和室外气温综合作用下，其冷负荷按下式不稳定传热计算:cl=(-n)三种墙材计算结果如表1所示。表1三种墙材计算结果墙材指标CclKTmax西向值Tn日射+传热W/m26mm厚镀膜玻璃0.614.1633.2258118cm厚烧结砖+2cm批荡2.6041.0253415cm厚加气混凝土1.0745.82528由表1可以看出:(

29、1)玻璃幕墙(窗)因太阳辐射而产生的日射冷负荷为主要负荷。玻璃幕墙应以防辐射为主,如遮阳等。(2)15厚加气混凝土墙围护结构的热与6厚镀膜玻璃的相比,大为减少,若将玻璃幕墙换成加气混凝土墙,则冷负荷减少53/2,减少63%。(3)三种代表性墙材中,新型墙材热阻最大,围护结构引起单位面积冷负荷最小,建筑能耗最低。(4)传统的18烧结砖墙,与新型墙材比较,热阻仍然偏低,夏季不足以防御室外热浪对室内热环境的入侵;加之浪费土地,消耗资源,污染环境,被新墙体取代,是墙体发展的必然。(5)增加墙体热阻在一定程度上降低空调负荷,增加了墙体隔热能力。但墙体热阻大到一定程度时,由于不利于晚间室内散热,将引起空调

30、负荷升高,这是需要引起注意的。2.2窗户面积与遮阳情况窗户的热工特性对空调建筑物的能耗影响很大，是夏季建筑热工设计的关键。由于窗的传热系数高，隔热能力差，单位面积玻璃窗得热量比墙体高得多，一般为墙体的520倍。室外热空气也通过窗缝隙渗透入室,使得玻璃窗得热量占整个围护结构热量的40%以上4。热量通过窗户传至室内，主要是通过玻璃导热、太阳辐射、空气渗透等途径实现的。这些途径都与窗子大小有关，窗子面积与空调负荷大小成线性关系。浙江大学曾选择一座旅馆作研究对象，研究外窗大小对空调负荷的影响，结论是:在房间朝向、墙体热阻、热容量、遮阳系数等热工特性相同前提下,50%窗墙比的房间与30%窗墙比的房间相比

31、,设计日冷负荷增加25%42%。运行负荷增加17%25%。因此，大面积玻璃窗对空调冷负荷增加很大。从节能的角度出发，围护结构外窗面积取小值对空调负荷的降低是有利的，但窗太小将使建筑物室内采光通风等受到影响，因此，热工设计标准中规定窗墙比在0.3以下，但南面朝向可放宽到0.35，这是因外窗朝向不同，接受到太阳辐射热量多少也不同，根据太阳在天空中运行规律，冬季南向墙面将得到最大的太阳辐射热量,而夏季却是东、西墙面。因此,房间外窗面积大，开窗多的一面正对冬季太阳辐射强度大的南向方位，而把房屋外墙面积小，不开窗或开窗少的一面朝向夏季太阳辐射强度大的东、西方位，使得外窗在冬季太阳辐射强度大的南面，有较大

32、的辐射得热面；而夏季太阳辐射大的西面，有最小的窗玻璃隔热面，这样按朝向不同布置开窗面，有利于房屋夏季隔热，冬季保温。由于南方夏季季候风盛，且多吹东南风，房屋南窗面积的开大，有利于利用自然风散热除湿，及晚间自然降温。由于太阳辐射是窗子得热的一个主要途径之一，因此，改进窗子遮阳特性,能较大幅度地降低空调负荷，特别是运行负荷，约能降低16%29%5。2.3屋顶隔热在围护结构墙体、门窗、屋面、地面四大构件中，屋面的保温隔热能力是最值得引起关注的。南方炎热地区往往因夏季屋面得热量大而引起顶层住宅室内环境恶化，使得空调冷负荷升高。南方地区纬度较低，太阳辐射高度角大,如广州地区太阳辐射高度角几乎等于90,阳

33、光直射屋顶平面，几乎完全暴露在阳光的强烈照射下。辐射强度大，日照时间长，表面温度高,最高可达60，对屋顶结构设计必须采取良好隔热措施，才能减轻通过屋面对室内的大量传热。常用且隔热效果明显的措施有：通风屋面、夹心隔热保温及生态型建筑屋面隔热技术，后者为绿色建筑，符合国家可持续发展战略，是最具发展潜力的建筑隔热技术。生态型隔热技术为利用水的蒸发和植被对太阳能的吸收、转化作用而降温，能将照射到屋顶的太阳辐射热进行自我良性化解，从而降低屋顶表面传热，减少屋顶向室内传热。如蓄水屋顶，是利用水蒸发时需要大量汽化热，把太阳辐射到水面上的热量转化为汽化热而消耗掉；植被屋顶的攀缘植物有紫藤，牵牛花，灯烛花，使它

34、攀爬上架或直接攀附于屋面上，让屋面具有良好的夏季隔热能力和冬季保温能力，而使建筑物具有较好的热稳定性。3结论(1)建筑物热环境舒适性与建筑节能是一对固有矛盾，化解这一矛盾使建筑物具有良好的热工特性是最有效措施之一。(2)改善建筑物围护结构热工特性,主要是通过增大外墙体热阻,使窗户具有较好的朝向,较合适的窗墙比以及提高屋面保温隔热能力等途径来实现。(3)由围护结构外墙传热=KF(T-T)可知,墙体得热与传热系数K、外墙面积F成正比。外墙体面积大，占整个围护结构面积50%以上。当建筑物体形系数确定时，外墙面积也随之确定。因此,要减少传热量，只有降低传热系数。新型墙材拥有较大的热阻，是建筑节能墙体之

35、首选，应大力推广。引言门窗就像建筑物的眼睛，除了作为室内外通道、实现室内与室外的气体交换、提供自然光照、方便视觉与外界接触、提高建筑的舒适度之外，还是建筑节能的关键部位所在。节能型建筑门窗是指达到现行节能建筑设计标准的门窗，基本要求是其保温隔热性能(传热系数)和空气渗透性能(气密性)两项物理性能指标达到(或高于)所在地区民用建筑节能设计标准(采暖居部分)(JGJ2695)及其各省、市、区实施细则技术要求。据近年资料显示，进入20世纪90年代后，欧美等发达国家塑钢门窗发展迅速，塑钢门窗市场占有率已达到30%以上；发达国家的节能门窗的总规模约为2.8亿m2，其中北美和欧洲分别约为1.2亿m2和1.

36、6亿m2。我国塑料门窗保温性能总体水平与国外有较大差距，其门窗保温性和气密性均较差。据统计分析，在采暖住宅建筑中，通过门窗的传热热损失与空气渗透热损失相加，约占全面部损失的50%左右，其中传热和空气渗透约各占一半。因此，门窗的保温性和气密性对采暖能耗有重大影响，旧式门窗已不能适应舒适和节能的要求，必须尽快以功能质量、保温性和气密性都较好的门窗来代替。目前，北欧和北美国家窗户的传热系数一般都小于2.0 ，有的达到1.11.2 。这里，传热系数即国家现行标准规范统一定名的K值，是指在稳定传热条件下，围护结构两侧空气温差为1，1小时内通过1 m2面积传递的热量，单位是瓦/平方米度(W/K)。尽管我国

37、人均用能不及世界平均人均能耗水平的一半，但能源消费总量已达世界第二，绝大多数房屋围护结构的保温隔热功能都比较差，其中仅传热系数一项与发达国家相比，建筑外墙相差 3.5 至 4.5 倍，外窗相差为 2 至 3 倍，屋面为 3 至 6 倍；门窗的空气渗透相差为 3 至 6 倍，目前总体上我国单位建筑面积能耗是发达国家能耗的 2 至 3 倍；建筑能耗已经占到全社会终端能源消耗的 27% 以上。随着国民经济的发展，能耗总量的增量和增速愈来愈快，对提升建筑门窗的质量和使用功能要求十分迫切。一、 塑钢门窗与铝合金门窗基本性能对比现在，保温节能门窗大量涌现。其中，聚氯乙烯塑料门窗因框料内附有薄壁方钢，故又称

38、塑钢门窗，其保温性和气密性表现都较好，外形美观，使用寿命可达20年以上，已逐渐被人们所认识和采用。采用这类保温节能门窗，对改善热环境和节约采暖能耗有显著效果（表1），将传统铝合金门窗和新型塑钢门窗的主要性能进行对比，可以看到，采用隔热门窗可以大量节省能源，还美观舒适，隔音降噪，是一件利国利民的事情。表1 塑钢门窗与铝合金门窗基本性能对比参照表性能塑钢门窗铝合金门窗生产工艺硬聚氯乙烯异型材是以PVC树脂为主要原料，添加热稳定剂、光稳定剂、紫外线吸收剂、加工助剂、润滑剂、填料等多种助剂，经混炼、高温挤出、低温、真空定型为不同规格、形状的制品，再经设备切割、钻铣、熔焊、在其内腔设置增强抗弯作用的型钢

39、，装配相应密封件、五金件，最终组装为门窗产品。经高温挤出成型，冷却、人工时效处理为不同规格、形成的制品，再经人工或设备切割，铆接装配相应密封件、五金件，最终成型。制作方式需工厂化作业、机械切割、钻铣、焊接组装成型后运至现场安装。机械或人工切割、铆接成型，可现场组装。生产能耗生产1吨塑料型材用电为600KWH，生产1吨铝型材用电4880KWH。塑料与铝合金为1：8.8。按100m2塑窗取代57m3木材计算，1亿m2塑窗可节约木材600万m3木材。塑料型材生产冷却用水量很少，一般是闭路循环使用，无污染。隔热保温性能材料导热系数：0.162w/m2k；单玻塑窗导热系数：4.34.6 w/m2k；双玻

40、塑窗：2.2w/m2k，单玻塑窗等同于双玻铝窗隔热效果。与铝窗在同等条件下，夏天或冬天分别低5或高5，安装空调节能30%左右。安装1亿平方米塑窗的节能保温效益可达40万吨标准煤。导热系数：203 w/m2k，是塑料的1250倍；单玻铝窗系数：6.06.7 w/m2k；双玻铝窗：3.94.5 w/m2k。隔音性能单玻窗达30db，塑窗建筑距主要交通干道16m的隔音效果等同于铝窗建筑距主要干道50m的隔音效果。单玻窗19db。密封性能通过橡胶密封条与硅化毛条干式弹性密封，密封效果效果较好。平开窗水密与气密性能均可达5级，推拉窗水密与气密性能均可达4级。密封胶湿法密封、密封效果基本等同于塑窗。防腐性

41、能有极好耐酸、碱腐蚀性能，不受任何酸雨、盐雾的侵蚀，可在沿海地区或潮湿环境如厨房、卫生间长期使用。长期在潮湿环境使用，易发生斑点腐蚀。抗风压性能虽然塑料型材弹性模量较低，但其抗风压性能主要靠设置在其内腔的型钢所承担。型钢弹性模量：19.621.6106kgf/cm2。同时型钢规格一般大于铝型材，其惯性矩也势必大于铝型材，塑料门窗抗风压性能可达8级4.5p35.0.kpa。铝合金弹性模量：7.312.8106kgf/cm2。装饰性塑料色调为暖色，质地细腻，表面光洁，制作门窗敦实、壮观、一扇一玻，简洁、明快，通过通体着色、双色共挤、复膜、氟碳喷涂等工艺可生产各种档次的彩色门窗，适用于工业厂房、商住

42、楼、学校、医院、别墅、科研院所、办公楼等建筑。可产生彩色门窗，但属于金属冷色，与居室色调不甚协调，适用于各类公用建筑门窗与玻璃幕墙。 防火性维卡软化点（B50）75，在-4070的环境可安全使用，氧指数38%，不自然、不助燃，离火自熄，但不适用于超高温环境。不燃烧，可在高温环境下正常使用。寿命添加有光稳定剂、紫外线吸收剂，加速老化时间可达到6000小时标准，使用寿命为3050年（非标门窗、钙塑门窗除外）。1015年。使用性推拉扇与框轨道之间安装有滑轨，属于滚动配合，即使安装真空玻璃，推拉也十分灵活、轻巧、无噪音。属于线性直接摩擦，滑动配合，容易卡槽，安装真空玻璃推拉较困难，有咔咔噪音。绝缘性优

43、良的绝缘材料。优良的电导体。可维护性塑窗脏、污，用中性清洗剂即可光洁如玉，但人为强行损坏难以修复。可回收性制作门窗废料及使用后的旧窗，通过清洗、分类回收，粉碎可按比例重新利用，生产门窗辅助型材或其它塑料制品，重复利用率达100%，回收价值达30%以上。可回炉再生，能耗较高。性能价格比在同等价格或塑窗低于铝窗前提下，塑窗节能效果明显优于铝窗。铝窗要达到塑窗同等节能效果，需经冷断桥处理，价格一般高于塑窗30%左右。资料来源：中国塑协异型材与门窗专委会沿海地区塑料门窗技术研究中心归结起来，塑钢门窗具有主要性能如下：保温、节能性能好：塑钢型材多为腔式结构，具有良好的隔热性能，传热系数甚小，仅为钢材的1

44、/357，铝材的1/1250。据有关部门调查，使用塑钢门窗与使用木窗的房间相比，冬季室内温度提高4oC5oC。另外，塑钢门窗的广泛使用也给国家节省了大量的木、铝、钢材料，其经济效益和社会效益都是巨大的。 气密、水密性能高：塑钢门窗在安装时所有缝隙处均装有橡胶密封条和毛条，钢型材具有合理的、独特的多腔式结构，均有独立的排水腔，无论是框还是扇的积水都能有效排出，能够达到国家标准规定的要求。隔热系统的应用，能够减少能量的消耗；同时，减少了由于空调和暖气产生的环境辐射。 隔音性能好：塑钢型材本身具有很好的隔音效果，采用双玻结构其隔音效果会更理想，特别适用于闹市区噪音干扰严重但需要安静的场所，如医院、学校、宾馆、写字楼等。 更加适于实际应用：从实际使用的角度出发，严格划分门与窗的型材系统，确保门窗产品用材合理，性能出