淺析節(jié)能門窗和門窗密封技術的問題

張福龍

摘 要：門窗，是一個建筑物與外界進行交流的橋梁和渠道，是保證室內(nèi)通風、光照、溫度、濕度的關鍵點，相對于墻體本身來說，其擔負著房屋主要的能量傳遞工作，也是圍護結構保溫的最薄弱環(huán)節(jié)。對房屋各項組成的能耗分析得出，透過門窗的能量損失最為嚴重。為減少房屋能量的損失，近年來，節(jié)能門窗的概念被提出，該文主要結合當前建筑物門窗的設計布局以及材料的選擇，論述了節(jié)能門窗和門窗密封技術的問題，以為建筑工作者提供一些參考建議。

關鍵詞：節(jié)能門窗 門窗密封技術 問題

中圖分類號：TU228 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）08（a）-0053-02

建筑物門窗的主要作用是將室內(nèi)與室外進行分隔，使外界的噪聲、溫度、濕度、風等自然環(huán)境不會影響室內(nèi)的環(huán)境、溫度、濕度、通風等功能。因此，建筑物中門窗的設計與選材要比墻體本身設計與選材重要和復雜的多。傳統(tǒng)門窗的材質主要是木頭和玻璃，其能耗損失占總建筑物損失的20%以上。隨著節(jié)能概念的提出，現(xiàn)代建筑的墻體大多會選用帶有保溫功能的材料，于是門窗能耗損失所占的比重會更大。新時期，對門窗的節(jié)能提出了新的要求和挑戰(zhàn)，選擇優(yōu)質的材料，增加門窗的密封性，可以有效降低房屋能量的損失。

1 基本概念

1.1 門窗能耗損失

門窗的能耗損失是指室內(nèi)與室外的各種環(huán)境通過門窗進行交換傳遞，導致室內(nèi)能量大量損失。門窗能耗損失的方式主要有三種：熱對流、熱傳導和熱輻射。其中，熱對流主要是指室內(nèi)與室外的空氣通過門窗的縫隙進行冷熱對流交換損失；熱傳導主要是熱量指透過玻璃和門窗材料從一面?zhèn)鞯搅硪幻鎿p失；熱輻射主要是指玻璃輻射陽光的紅外線進行熱傳遞。門窗能耗損失的過程主要包括：玻璃傳熱損失、太陽輻射損失、門窗材料熱損失、縫隙冷風滲透熱損失和窗洞口熱橋熱損失等[1]。

1.2 節(jié)能門窗

影響門窗能耗大小的因素主要有門窗的傳熱系數(shù)、門窗的密封性和窗墻比系數(shù)與朝向。

其中傳熱系數(shù)是指單位時間、單位面積的傳熱量，越大能量損失就越大，其與門窗的材料、類型有關；門窗的密封性是指門窗關閉時，其阻止空氣滲透的能力，等級越高熱量損失就越少；窗墻比例是指外窗與外墻面積之比，一般情況下，外窗的傳熱阻遠小于墻體的傳熱阻，所以，建筑物的能耗損失隨外窗面積的增大而增大，節(jié)能建筑講究合理的窗墻比，而且門窗的不同朝向所遭受的太陽輻射也不同。所以節(jié)能門窗節(jié)能的根本途徑就是隔熱保溫，主要方式有選用熱傳系數(shù)低的門窗材料；增加門窗的密封性；設計合理的窗墻比和門窗朝向等。通過這樣一系列的方式，提高現(xiàn)代建筑物的總體節(jié)能性。

1.3 門窗密封技術

門窗密封對門窗節(jié)能起關鍵性作用。門窗的密封結構應和框架等性能配套使用。因為門窗都有一個開啟的功能，當其關閉時，如果密封技術處理不好，室內(nèi)與室外的空氣會通過縫隙處進行冷熱對流，造成能量的嚴重損失。此外，門窗的密封設計還能解決能量熱傳導損失的問題。而解決門窗密封問題的關鍵技術則是選擇、設計最適宜的密封條。密封條的主要組成材料有塑膠、橡膠、化學纖維等；密封方法主要有擠壓型、摩擦型；安裝方法主要有自黏式、膠黏式、螺栓釘子固定式、鑲嵌式等。根據(jù)建筑物特點及窗框、窗架材料選擇最合適的密封技術，可以有效減少透過門窗的對流能耗損失，效提高建筑的節(jié)能性。

2 節(jié)能門窗和門窗密封技術

2.1 門窗節(jié)能技術

2.1.1 選擇合適的節(jié)能窗型

窗型也是節(jié)能門窗節(jié)能的關鍵要素，通過經(jīng)驗總結，一般推拉窗的節(jié)能性要低于固定窗和平開窗的節(jié)能性。因為推拉窗要沿窗框軌道滑來滑去，與窗框之間的間隙要大才能不影響滑動效果，從而易形成能量對流損失，而且無論選擇何保溫材料和密封技術，都不能很好的解決這一損失。平開窗一般都會安裝橡膠密封條，當窗戶關閉時，窗扇和窗框會將密封條壓緊到幾乎沒有縫隙，所以很難形成熱對流，門窗能量的損失主要來源于熱傳導和熱輻射，選擇優(yōu)質的保溫材料，可以有效減少能量的損失。固定窗是將窗框鑲嵌在墻體內(nèi)，玻璃與窗框之間通過密封條密封，沒有窗戶開啟與關閉之說，窗扇與窗框之間的間隙更小，幾乎沒有熱對流損失，再選擇合適的節(jié)能材料則可以大大降低建筑物能量損失。從結構上講，固定窗是節(jié)能窗的最佳選型。在實際應用中，應根據(jù)通風、采光的要求，選擇合適的窗型。

2.1.2 選擇合適的節(jié)能材料

目前，國內(nèi)市場中門窗的主要材質有塑鋼、鋁合金、斷橋鋁合金、玻璃鋼、鋁木等。其中常用材料中鋁合金的熱傳導系數(shù)較大，通過門窗的熱量損失較大，不利于門窗的節(jié)能；而塑鋼和斷橋鋁合金的節(jié)能性不相上下，塑鋼的熱傳導系數(shù)比斷橋鋁合金小，但塑鋼的加工精度低、耐老化變形能力差，所以塑鋼門窗和斷橋鋁合金門窗在節(jié)能方面各有優(yōu)點，選材時要注意衡量[2]。玻璃鋼門窗和鋁木門窗由于加工工藝復雜、價格昂貴等原因，市場占有率較低，沒有典型的代表。在實際的門窗材料選擇時，還要注意材料本身的質量和加工精度，一些不法廠商在材料中添加次料，以次充好，不僅嚴重影響了材料的節(jié)能性，也使得門窗的熱變形性、加工精確性很難達到標準，在選材時要尤其注意這一點。

2.1.3 選擇合適的窗墻比和朝向

一般情況下，門窗的熱傳導系數(shù)要比同朝向、同面積墻面的大，因此在滿足室內(nèi)采光、通風標準的前提下，增加墻體面積，減少門窗面積，合理控制窗墻比，可以有效減少建筑物能量的損失。此外，建筑熱量的損失還與門窗的朝向有關，一般南北朝向的門窗所遭受的陽光輻射較大。相關法律法規(guī)對窗墻比和門窗朝向做了選擇性的規(guī)定，但在選擇時還應根據(jù)實際情況具體調(diào)整。例如起居室在北向時，為達到采光要求，北向窗墻比可取0.3；一些塔式住宅，東、西向的窗墻比可取0.35；南向有落地窗、凸窗的，南向的窗墻比可取0.45[3]。通過這種選擇雖然加大了南向外窗的面積，但是可以充分利用太陽輻射降低室內(nèi)取暖能耗，還能保證室內(nèi)采光質量，達到合理利用自然資源的目的。

2.2 門窗密封性技術

正如前文所述，門窗密封性對門窗的節(jié)能性影響很大，而影響密封性的關鍵技術就是安裝密封條。目前密封條的安裝主要要注意以下這些事項。密封條可以在門窗生產(chǎn)時直接安在門窗上，但是在門窗運輸過程中，要采取有效措施防止其脫落、松動、翹曲等變化；密封條規(guī)格的選擇要與門窗對應規(guī)格匹配，否則達不到密封的效果；密封條粘貼前，應先將粘貼處清理干凈，保持無塵、干燥，密封條才能粘得牢；平開門窗使用密封條時，密封條應貼在門窗受壓面而不是受剪面，不然會縮短密封條的使用壽命；門窗的拐角處使用橡膠密封條時，應避免拼接而成的，要使用機械加工的直角；密封條固定的位置，應該既把接縫處完全拼接，也不影響門窗的正常開關；自粘性的密封條在粘貼時，要注意用手依次、至少按壓兩遍，保證粘貼牢固；膠粘式的密封條，要根據(jù)膠液的不同種類，適當涂抹，并晾干幾分鐘，待溶劑充分揮發(fā)，再貼上密封條。粘貼密封條時注意這些事項，可以增加門窗的密封性，保證門窗達到節(jié)能的目的。

3 結語

新時代，能源的缺少和大量浪費對建筑物的節(jié)能性提出了更高的要求。門窗，是建筑物能耗的關鍵部位，也是房屋保溫的關鍵技術突破點。選擇合適的門窗類型、合適的保溫材料、合適的窗墻面積比，再加正確地使用密封技術，可以大大提高門窗的節(jié)能性，降低損失，實現(xiàn)節(jié)約資源，善待資源的目的，從而推動經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1] 茅新波.淺析門窗的不同形式對節(jié)能效果的影響[J].商品混凝土，2013（7）：172，174.

[2] 張紅彥.淺析門窗節(jié)能的控制要點[J].門窗，2011（10）：26-29.

[3] 張君.節(jié)能門窗應重點開發(fā)和推廣的8項技術[J].能源與節(jié)能，2011（7）：31.