節(jié)能門窗的知識科普

衡量建筑門窗是否節(jié)能應(yīng)該主要考慮三個要素，即熱量的流失（熱量的交換）、熱量的對流以及熱量的傳導(dǎo)和輻射。
在建筑外圍護結(jié)構(gòu)總能當中，建筑門窗的能耗占其能耗的49%.建筑門窗為建筑物保溫性能最薄弱的地位，因此提高門窗的保溫性能是保證建筑物能耗的主要途徑，隨著國家節(jié)能法規(guī)與建筑節(jié)能標準的出臺，建筑節(jié)能門窗也引起了社會關(guān)注，通常節(jié)能門窗題材成了商家、媒體炒作的焦點。因為對節(jié)能門窗了解不深刻，很多門窗的廣告宣傳冊上面可以看到：“某某樓盤門窗采用某某品牌的隔熱斷橋鋁門窗或彩色塑料的節(jié)能門窗”以及采用某某品牌的Low-E中空玻璃的節(jié)能門窗。”對節(jié)能門窗而言，就只用了隔墊斷橋型材或彩色塑料或是只采用了Low-E中空玻璃就是節(jié)能門窗嗎？又何為節(jié)能門窗呢？它是一個系統(tǒng)的完美組合，各環(huán)節(jié)性能的綜合結(jié)果，缺一不可，衡量建筑門窗是否節(jié)能應(yīng)該主要考慮三個要素，即熱量的流失（熱量的交換）、熱量的對流以及熱量的傳導(dǎo)和輻射。
1.對流是通過門窗的間隙使用熱冷空氣的循環(huán)流動，通過氣體對流使得熱量交換，導(dǎo)致熱量流失；
2.熱傳導(dǎo)則是由門窗使用的材料本身分子運動而進行的熱量傳遞，通過材料本身的一個面?zhèn)鬟f到另一個面，導(dǎo)致熱流失；
3.輻射主要是以射線形式直接傳遞，導(dǎo)致能耗損失。以三個要素來看，節(jié)能門窗我們要注意以下幾個方面：
 
一、型材的設(shè)計與選擇
 
      首先選擇不同材料的型材它們的性能不同，主要是熱傳導(dǎo)系數(shù)不同決定了門窗的能耗，當你選擇一種材料時，對型材截面的設(shè)計又非常的重要。就拿鋁合金型材來討論：現(xiàn)還有大部分地區(qū)的建設(shè)單位在型材的選擇方面只考慮成本，不重視性能。為了避開鋁合金自身的不足，開發(fā)了隔熱冷橋多腔體鋁合金型材。使隔熱冷橋的方式阻止了鋁合金型材的快速熱傳導(dǎo)，從而實現(xiàn)節(jié)能?？筛魺釘鄻蜾X型材的設(shè)計，往往忽略細節(jié)?？颉⑸攘仙厦娴母魺釛l不在同一側(cè)（靠室外或室內(nèi)），使得五金配件安裝之后，室內(nèi)外型材通過金屬五金配件繞過隔熱條相互連接在一起，從而使得熱量快速傳導(dǎo)，影響門窗的節(jié)能性能等等。當然，型材的改進是否對整窗能達到節(jié)能的效果，這也跟窗型的開啟形式選擇有關(guān)系，比如像平開的門窗，采用隔熱斷橋鋁合金型材節(jié)能效果比較明顯。而對于推拉門窗而言，采用隔熱斷橋鋁型材也只能說是孤掌難鳴，由于推拉門窗的結(jié)構(gòu)形式所決定，它在關(guān)閉時兩窗扇不在同一個平面，而兩窗扇之間以及四周沒有密封壓力的存在，只是依靠毛條進行重疊搭接，毛條之間又存在間隙，形成對流現(xiàn)象，我們曾經(jīng)在北京地區(qū)做過對基礎(chǔ)建筑各部件的傳熱系數(shù)及耗熱量比例分析，其中一項內(nèi)容是空氣滲透能耗占整體的23.2%，而空氣滲透的能耗主要是通過門窗縫隙流失，可想而知，要是采用推拉形式的門窗，空氣滲透所損耗的能量將更為嚴重，因此推拉門窗即使采用隔熱斷橋鋁型材也不屬于節(jié)能門窗，由于推拉窗自身結(jié)構(gòu)所限止，其采用隔熱斷橋鋁型材也是毫無意義的。
 
二、玻璃的選擇
    建筑門窗使用玻璃，在我國技術(shù)較為成熟，可根據(jù)各地區(qū)不同的節(jié)能指標，選擇不同性能的玻璃來滿足節(jié)能的要求。我們知道，能源的損耗主要是由對流、傳導(dǎo)、和輻射三方面的因素。而玻璃主要是熱輻射損耗能量，所以我們在選擇建筑門窗玻璃時，要保證整體建筑的節(jié)能，就得合理的選擇玻璃 ，應(yīng)對各地不同建筑的需求，選擇相應(yīng)傳熱系數(shù)和遮陽系數(shù)的玻璃。
 
三、配件
我們曾說過：“五金配件是門窗的心臟，而不是配角”。五金配件在節(jié)能門窗里面所起的作用非同小可，不但與門窗的氣密、水密以及抗風壓息息相關(guān)，在安全等性能上也起著非常重要的作用。節(jié)能門窗五金配件應(yīng)考慮到以下幾個方面：
1.五金配件材質(zhì)的選擇選擇材質(zhì)好的五金配件是好品質(zhì)節(jié)能門窗的基本保證。材質(zhì)差的五金配件易老化、碎裂。這樣就可導(dǎo)致門窗開啟不靈活或無法開啟、關(guān)閉，這樣不但不能保證建筑門窗的氣密性能和節(jié)能，還會給人們的生命安全帶來危害。因此在選擇五金配件時一定要選擇有品質(zhì)保證的品牌產(chǎn)品，不能貪圖便宜，以小失大。
     2. 節(jié)能門窗五金配件的合理配置與設(shè)計節(jié)能門窗的五金配件配置上面，應(yīng)選擇鎖閉良好的多點鎖系統(tǒng)，保證門在受風壓的作用下，扇、框變形同步，有效保證密封材料的合理配合，使密封膠條能隨時保持在受壓力的壯態(tài)下有良好的密封性能，而不能選擇便宜、簡易的單點鎖五金配置，因單點鎖五金配置時，在門窗受到正風壓，或負風壓時，門窗在沒有鎖閉點的位置就會發(fā)生變形。而變形之后無法恢復(fù)原位，從而導(dǎo)致扇、框之間產(chǎn)生縫隙，使得熱冷空氣通過門窗縫隙循環(huán)流動，形成對流，不能使門窗達到節(jié)能。
 
四、正確的組裝
　　前面幾點是門窗組件的要求，但合理的選擇組件很重要，而正確的把多種組件合理的組合成系統(tǒng)才是完善的節(jié)能門窗，所以我們在選擇門窗組裝廠時，選擇有實力、有經(jīng)驗的門窗組裝廠也是很關(guān)鍵的。
從衡量建筑門窗的三個要素看，推拉門窗由于結(jié)構(gòu)原因，在關(guān)閉時兩窗扇不在同一個平面，而兩窗扇之間以及四周沒有密封壓力的存在，只是依靠毛條進行重疊搭接，毛條之間又存在間隙，形成對流現(xiàn)象，因此推拉門窗不屬于節(jié)能窗。而其他開啟形式的門窗就是節(jié)能門窗嗎？其他開啟形式的的門窗也得全面考慮和合理的設(shè)計才能達到門窗節(jié)能的要求。而只采用了節(jié)能型材或節(jié)能玻璃就是節(jié)能的門窗嗎？從以上分析得知，節(jié)能門窗，僅僅采用好的型材或玻璃以及配件是不夠的，良好的材料的完美組合，才是系統(tǒng)綜合評價的要素。
 
 
 
門窗傳熱系數(shù)K和U值的區(qū)別
 
概念和定義相同。U值和K值都是衡量材料隔熱性能的物理量，即傳熱系數(shù)。建筑玻璃的U值和K值都定義為：在標準條件下，單位時間內(nèi)從單位面積的玻璃組件一側(cè)空氣到另一側(cè)空氣的傳輸熱量。由此看出，U值和K值的概念和定義是完全相同的。
習(xí)慣上采用的符號。玻璃組件的傳熱系數(shù)，歐美國家大多用U來表示，日本工業(yè)標準JISR3209-1995和中國國標GB8484-87用K來表示。在我國，多數(shù)鍍膜玻璃制造商在其產(chǎn)品說明書上給出U值。在國外，很多著名鍍膜玻璃廠商給出U值，有些廠商給出K值，有些廠商指明U值=K值。
根據(jù)定義，U值和K值國際單位制為w/m2.k ，其中w為熱功率、m2為玻璃面積、k為開氏溫度。除了國際單位，還有英制單位BTU/h.ft2.℉ ，這里BTU為英制熱量、h為小時、ft2為平方英尺、℉為華氏溫度。兩種單位之間的換算關(guān)系為：1個U值等于5.678K值 w/m2.k
從以上分析看出，U值和K值的概念和定義是相同的，U值就是K值，K值就是U值。但是由于以下原因，同一產(chǎn)品的U值（或K值）可能在不同的機構(gòu)測試的數(shù)據(jù)有些差別。
測量方法。玻璃組件的U值（或K值）有兩種常用的測量方法，一種叫分光法，另一種叫標定熱箱法。分光法采用遠紅外光譜測量和數(shù)學(xué)物理運算相結(jié)合的方法，如美國加里福尼亞大學(xué)Lawrenze Berkley實驗室開發(fā)的《Window4.1窗玻璃模擬計算軟件》；標定熱箱法是一種熱工試驗法，試驗箱分冷室和熱室，兩室之間放置待測玻璃組件，測量穩(wěn)態(tài)條件下的熱量傳遞。
標準條件。玻璃組件的傳熱系數(shù)是一種復(fù)雜的物理量，與玻璃組件的輻射、傳導(dǎo)、及環(huán)境氣體的對流有關(guān)，換句話說不同條件下的傳熱系數(shù)值有點差別，因此必須指定一種所謂的標準條件。但是這個“標準條件”在不同國家的標準中不相同。例如，美國采用ASHRAE標準條件，它分夏季白天標準條件和冬季夜間標準條件：
ASHRAE夏季白天標準條件：室外溫度90℉（31.7℃），室內(nèi)溫度75℉（23.9℃），風速7.5英里/小時（3.4m/s）,直射太陽能密度248 BTU/h.ft2（783 W/m2）