试论铝合金断热窗的节能设计
时间：2020-12-30 00:00:20 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
【摘要】本文在提出当前铝合金断热窗存在的保温性能问题后，通过对断热窗的结构改进、实验以及计算分析对比后，得出改进后的断热窗整体节能效果提升至少18%，希望以此给予同行业人员以有意义的借鉴。
【关键词】断热窗；节能环保；传热系数
在我国引进铝合金断热窗技术前，幕墙门窗产品的制作以模仿国外的门窗产品为主，其种类产品的设计制作，比较重视五金件的选用、型材的截面尺寸等问题，却对幕墙门窗的保温性未加以重视。为了提高铝合金断热窗的整体热工性能和达到节能效果的目地，本文针对断热窗在原产品的改进基础上，介绍了一种新型的铝合金断热窗产品，以此希望为同行业人予以有意义的借鉴。
1、影响断热窗整体性能的因素
当前在市场上的标准系列断热窗产品中，影响节能效果的主要原因可归纳为以下四點：框窗过大；窗扇料和胶条连接处的传导热量损失严重；玻璃扣条处的气密性较差；窗扇容易下坠。而这些问题的产生，在某种程度上或多或少的对断热窗的整体热工性及正常使用带来了影响。断热窗的节点构造如图1所示。
1.1框窗过大
通常情况下，断热窗的框窗比为35%～40%，而单玻铝合金窗的框窗比为25%～27%，断热窗的框窗要比单玻铝合金窗的框窗大40%以上。增加框窗的比例，在一定程度上减少了室内的采光面积，增加了室内的照明时间，而且还导致了放热面与感热面表面积的增加，从而对门窗的整体热工性能造成影响。
1.2窗扇料和胶条连接处的传导热量损失严重
胶条与窗扇料连接处，其较差的气密性是导致断热窗热损失的一个比较普遍的问题。通常，在设计断热窗产品时，设计人员只重视对窗扇料采用密封胶条，以生成两个前后空腔，就认为达到了气密性的要求，却忽略当胶条与窗扇料的搭接不足时，就会产生空隙，造成整个窗扇的四周出现外露，外腔的冷空气将与窗扇料内侧直接接触，在窗扇的内侧就会产生结露现象。
1.3玻璃扣条处的气密性较差
在安装断热窗过程中，玻璃在安装好后再扣上玻璃扣条，很难保证扣条与扇料之间的配合不产生缝隙。而一旦胶条和玻璃有缝隙，并在室内外温差的影响下就会发生热流效应，进而造成能量损失。在实际的断热窗安装工程中，要在玻璃的端头位置和窗扇料处，填充适当的保温材料以阻止产生热流现象。
1.4窗扇容易下坠
断热窗的玻璃是采用铝合金扣条进行固定，而与型材槽口的连接形式仅是通过胶条进行固定。由于扇料其自身的刚性较差，从而导致玻璃与扇料形成的窗扇整体性能也较差，很容易发生变形。再加之中空玻璃的自重较大影响，增加了窗扇的下坠概率，这不仅会影响到窗体的整体外观性及正常关闭，还会对整窗的气密性与水密性构成影响。
2、提升断热窗的整体性能办法
2.1改善断热窗整体性能的方法
1）由于中空玻璃的密闭空气层具有良好的热绝缘系数，所以可将玻璃伸入到框内以形成外侧空腔，以此避免窗扇料暴露于室外，改善断热窗整体的热工性能，减小了框窗比例，增加了玻璃整体的采光面积。经计算改进后的框窗比约为28%，与单层铝窗的框窗比相似。
2）窗扇料中的断热条由“T”字形或“丁”字形替代原“Ⅰ”字形。同时，其中间处的断热条和密封胶条的挑出部分要完全搭接，不得出现外露扇料型材现象，保证前后腔断开的同时，也确保了此处的断热性。
3）由于玻璃和扇料间无空隙，同时玻璃也可防止产生热流，因此可取消玻璃扣条。
4）更改固定玻璃的形式。取消玻璃扣条后，玻璃可由打胶固定方式紧固。
2.2实测改进后的断热窗的保温性能
取样窗的外形尺寸宽高1198mm×1380mm，面积为11653m2，玻璃采用5+6A+4+N+4+6A+5真空和双中空Low-E玻璃，玻璃的传热系数为1115W/（m2.K），框窗比为28%，框料型材断热条的高度为20mm。经过试验后，该窗的传热系数检测值为116W/（m2.K），断热窗的整体节能保温效果理想。
3、对改进前后的断热窗保温性能分析
3.1计算改进前的标准窗传热系数
3.2对改进前后断热窗的节能效果分析
4、结束语
建筑幕墙门窗节能技术，要紧跟国际前沿方向，与时俱进，开展各种高性能的新型节能、环保等幕墙先进技术的研制、开发工作，以实际条件为基本出发点、科学运用，安全和节能并举、美观和节能共融，才能达到设定的综合性能标准，才能推动社会进步，实现可持续发展。
