第 10期 山 西 焦 煤 科 技 No. 10
2003年 10 月 Shanxi Coking Coal Science & T echno logy Doc. 2003
·试验研究·
浅谈建筑的节能降耗
牛立日方�
(山西焦煤集团公司机电总厂)
摘 要 通过实例分析,提出提高窗户气密性, 解决窗户节能问题的必要性, 并针对目前民用
住宅的不同窗型, 给出了解决或改善效果的方法。
关键词 气密性; 传热;耗热;塑钢窗; 节能降耗
近几年的采暖设计计算中, 通过大量的实测和
分析,发现在一幢普通的民用住宅中,由窗户产生的
热损失占了很大比例。以一个普通的向阳卧室为例,
由表1可以看出,由窗户产生的热损失占到了50 %
之多,而整幢楼中,这项损失会更大。而近年来民用
建筑中广泛采用的未加气密处理的钢窗,气密性等
级很低,更扩大了该项损失。在图 1房间中, 冷风渗
透 20 m 3/ h, 耗热量 810 kJ/ h。
由此可见, 窗户热损失中,冷风渗透量又占了主
导地位。
表 1 供暖房间热负荷计算
围护结构
传
热
系
数
室
内
计
算
温
度
室
外
计
算
温
度
室
内
外
温
差
温
差
修
正
系
数
基
本
耗
热
量
耗热量修正
朝
向
修
正
后
耗
热
量
围
护
结
构
耗
热
量
冷风渗透耗热量
房间
设计
热负
荷总
计
名称及
方向
面积
计算
面积
m2
W/ m2·℃ ℃ ℃ ℃ W % W W m m3/ h·m kJ/k g kg/ m3 ℃ W W
北内墙 3. 3×2. 8 9. 24 1. 611 18 - 12 30 0. 4 178. 63 544. 36 767. 29
南内墙
3. 3×( 2. 8
- 1. 8)×( 1. 5
- 1. 76)×0. 86
5. 3 1. 366 18 - 12 30 1. 0 206. 13 - 20 164. 9 544. 36 767. 29
南外窗 1. 8×1. 5 2. 7 2. 5 18 - 12 30 1. 0 202. 50 - 20 162 544. 36 6. 6 3 1 1. 35 30 222. 93 767. 29
南暖槽 1. 78×0. 86 1. 56 1. 069 18 - 12 30 1. 0 48. 54 - 20 38. 83 544. 36 767. 29
同时,钢窗的主材为热的良导体,虽有窗户两侧的空
气热阻存在, 但其传热系数 K 值仍在 6 w / m ℃以
上,大大高于节能
标准
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,特别是太原市西山地区,地
域开阔,周边建筑物少,地势高, 增加了窗户的传热
耗热量,再加上冬天窗户上的结冰结露现象,这种热
损耗就更不容忽视了。
从节约能源、减少污染、节能降耗的角度, 可以
从以下几个方面入手解决以上问题。
1 对旧房,可改善其气密性或改为双层窗
为不影响旧房的使用,减少投资,可自行加气密
条,施工简单, 效果好(窗缝空气渗透量可减少50 %
~90 %不等) ,经济条件允许可加双层窗,利用双层
� 作者简介:牛立日方 女 1971年出生 1995年毕业于太原大学 助理工程师 太原 030053
玻璃中的热阻来减少传热损失。而单框双层玻璃由
于价格昂贵而较难普及。我国研制中的保温薄膜,对
解决节能问题很有前途。但因铝合金等为金属制品,
金属窗框的热桥问题亟待解决, 可用结构塑料镶嵌
于里外铝框间,其保温效果见表 1(测试条件:内, 18
℃;外, 30℃)。
图 1 采暖房间示意图
表 2 断热与不断热效果比较
窗框处理情况 内表面温度 外表面温度 结霜情况
未断热窗框 - 8. 40 - 15. 7 结霜
钢窗框中间夹角料 - 1. 85 - 18. 2 不结霜
2 对于新建拟建项目
可采用塑钢窗、塑料窗等新型环保窗; 塑钢窗在
我国最早出现于 20世纪 90年代, 当时因为产品硬
度不稳定,影响了其发展, 通过改进和完善, 技术已
成熟,可以考虑大量采用。
塑料窗出现于 50年代后期,最早应用于西欧严
寒地区,现已成为国外窗户市场的主要窗型之一。
窗用硬制塑料是经过改性的聚氯乙烯, 国内原
料充足,导热系数 0. 14 kal/ m·h·℃,接近于木
材。用于制作窗框,其保温性能远优于钢和铝合金等
金属材料(钢: �= 50 kal/ m·h·℃ 铝: �= 175 kal/
m·h·℃) , 利用塑料的热塑性可以采用加热挤压
成型工艺 ,便于合理设置气密条和排水孔道。因此,
可提高窗户的气密性和水密性。
3 从设计入手,提高能源利用
在新建住房中设置居室热压换气系统。因为室
内外的温差是 稳定的,容易保证稳定的换气要求或
地下建筑空间引入空气, 利用地热提高新气温度。也
可以采用可调节换气口或简易节能排气扇等, 均可
达到目的。各材质窗型效果见表 2。
此外,建筑节能还可以利用围护结构。例如, 可
在建筑外墙内外侧采用保温做法,现市场有多种材
料和做法, 有加气混凝土块、混凝土空气板、岩棉板
空心砖、保温砂浆、聚苯乙烯泡沫板、保温涂层或做
夹墙,都有保温效果, 如果屋顶也用保温做法, 效果
更好。
表 3 各类窗型比较表
材料名称 气密性 kw / m2 Q w 效果 价格
钢窗 差 4. 41 357. 21 效差 低
铝合金窗 良好 2. 86 231. 66 良好 略高
塑料窗 好 2. 14 173. 34 好 较高
双玻窗 好 1. 59 128. 79 好 高
随着生活品质的提高,保护资源,减少污染已成
为共识,窗户的节能降耗业已成为所需所向, 我们必
须在新型节能窗的研制、生产、推广、采用上有新的
突破,同时保证全过程的环保节能,以期取得更好的
社会效益和经济效益。
收稿日期 2003-07-19
Discussion on Saving Energy and Reducing Comsumption
Niu Lifang
Abstract By analy sing example, discusses the necessary of r aising w indow airt ightness and resolving
save energ y, in acco rdance w ith the differ ent w indow model o f civ il residence, gives the merhods resolved or
improved ef fect .
Key words Airt ightness; Heat transm ission; Heat comsumpt ion; P last ics steel w indow ; Save energy ;
Reduced consumpt ion
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