建筑节能门窗的设计和应用研究

建筑节能门窗的设计和应用研究

刘婷婷

刘婷婷

绍兴文理学院土木工程学院312000

摘要：本研究分析了建筑节能门窗的设计，主要包括传统门窗设计中存在的问题、新型节能门窗的设计和应用、门窗设计对建筑节能效果的影响，该研究具有一定理论和现实指导意义。

关键词：新型节能门窗；绿色建筑；设计和应用

1引言

建筑节能领域的发展如今突飞猛进，尤其是节能门窗的发展。门窗作为建筑最重要的部分，不仅影响了建筑的美感更与建筑耗能有关，门窗节能部分具有巨大开发潜力。

2我国传统门窗设计中存在的问题

2.1门窗结构设计不合理

传统外开窗采用单层玻璃，采光良好，但节能、隔热隔音等方面效果较差。但如果使用既隔音隔热且节能效果较好的中空玻璃，又会给整个门窗质量增加30%，造成诸多不便。

2.2五金配套件不符合要求

在门窗安装的过程中，厂家和业主为了节约成本会使用与主材不配套的五金配件，不符合标准，影响了门窗的使用性能。

2.3门窗隔热差，节能效果不佳

我国市面上常见的门窗材料是铝合金材料和塑钢材料，木质材料因其价格高昂，应用较少。塑钢材料虽然有良好的隔热效果，但热老化能力差强度低。传统门窗老板合金材料会导致整个门窗的导热系数较高，保温性能差，不利于建筑的节能。

2.4我国节能门窗的发展情况

节能门窗指的是能够满足建筑节能相关标准的门窗，与普通的门窗相比，使用了更先进的节能技术，能够取得更优良的节能效果。我国是世界上第二大能源消耗国，建筑耗能达到了总耗能的30%，现有的95%以上的都是高耗能建筑，所以建筑节能显得尤其重要，而节能门窗是建筑节能的关键。我国的建筑行业不断借鉴吸收国外的优良经验，在节能门窗方面的发展取得了巨大进步，并且国民环保意识的不断提高，也在很大程度上推动了节能门窗的发展。

3新型节能门窗设计

3.1门窗材料和使用性能分析

我国常用木质门窗、铝合金门窗和塑钢门窗。木质门窗的隔热、隔音效果极好，但是其价格昂贵，并且对五金配件的要求极高，否则容易变形，后期的维护和保养也很难，这些因素限制了木质门窗的广泛使用。塑钢门窗的PVC材料刚性不足，需要在内部加入附加的钢衬才能够增加其硬度，而且防火性能较差，燃烧时会施放毒气，危害环境和身体健康。铝合金门窗虽然在保温效果上不如前两种材料，但只要进行断热处理，一系列的喷涂工艺流程后，符合塑料材质，加工后的材料能够得到更广泛的应用。玻璃材质方面可以选用镀膜玻璃、LOW-E玻璃、中空玻璃、有色玻璃等新型材料。

3.2门窗密封设计与新材料的应用

门窗的密封性越好，对建筑物室内外空气对流的阻隔效果就越好。门窗密封分为三类：玻璃与门窗框的密封、门窗与墙的密封、开启窗与门窗框的密封，目前普遍使用密封材料有密封条和密封膏。门窗密封条具有防水、防尘等优点，常用的密封条有：门扇门框密封条用于门框与门板之间；玻璃密封条用于玻璃和扇、框之间；第三种是毛条用于框和扇之间。智能玻璃窗、超级节能玻璃窗，能够有效的控制透光率，取得良好的节能效果。

3.3建筑门窗设计影响节能的原因

建筑门窗影响了建筑的美观性和节能。门窗的耗能包括（1）门窗缝隙过大导致渗透率大量冷风消耗了部分屋内热量。（2）外窗面积过大，建筑物耗能提升。（3）门窗材料技术落后直接影响了门窗的节能效果。对节能门窗的设计既要优化门窗气密性、窗墙比和门窗材料以及遮阳措施的设计，更要保证建筑门窗的美观大气和持久耐用。

4新型节能门窗在实际生活中的应用

4.1铝塑复合门窗

铝塑复合门的隔热保温性能都高于传统门窗，这种新型材料既避免了铝合金导热率的缺点，保留了铝合金经久耐用、抗腐蚀等特点并且其自身的导热率低，提高了节能门窗设计的节能效果。

4.2平开塑料门窗

平开塑料门窗采用了“三密封”门窗密封形式，并且增加门窗中间的密封层和焊接角度，这样独特的构造充分提高建筑物的水密性和气密性，形成了一个型材腔室能够阻隔热流，有效降低型材的导热性，使门窗的保温隔热性能更好的发挥。

4.3隔热断桥铝合金门窗

隔热断桥铝合金门窗具有循环利用、硬度好、强度高、防火等性能优势，它的独特性在于在门窗内部增加尼龙格条，把门窗分为内外两个部分，阻隔铝合金的热传递作用和建筑物内外的热源交换，促使门窗的保温性能更强。

5新型节能门窗的设计方法

当建筑结构出现内外温差就会出现热传导的现象，这也是门窗能耗的重要途径，主要有（1）在经过门窗时损失部分太阳辐射能量；（2）在经过门框窗框时会造成能量损耗；（3）门窗的缝隙也会消耗部分能量；（4）因为窗洞口热桥而耗损的部分能量。因此，要合理设计节能门窗。

为了迎合市场需求，落地窗在近几年的建筑设计中广泛应用，但过大的外窗面积造成了能耗，针对不同的窗墙比例和朝向以及外窗洞口面积与外墙比，都有标准，不同地区日照时间不同，门窗设计也有标准，应该根据当地的气候条件和环境特做出合理的设计。

6门窗设计对建筑物节能效果的影响分析

6.1门窗气密性对建筑物节能效果的影响

门窗气密性好，那么与外界空气对流的机会就减少了，通过此途径可以减少建筑物能源的耗损。最大程度提高门窗的节能效果，应该加强门窗密封效果，采用高质量的密封条，通常选用弹性好、不易氧化有良好抗高温能力的门窗密封条以节能，或是将岩棉等材料塞在框与墙体之间，降低与外界空气的对流，提高保温效果。

6.2窗墙比对建筑物节能效果的影响

落地窗带来了能源的高耗。因此，实际设计应当遵守窗墙比例设计标准，如若超过了规定范围，必须在第一时间内采取解决措施，例如缩小窗户面积，更换门窗材料，使用新型材料避免能源过度损耗。

7结论

建筑门窗方面在节能环保方面有极大的潜力，应用新型门窗材料和技术是十分必要的，现代建筑设计人员应将环保理念与自己的和设计相结合。大众应不断提升环保意识，优先选择新型节能门窗材料，不断提高门窗的节能效果。

作者简介：

刘婷婷（2000—），贵州毕节人，建筑学专业，本科生，Email：1217498709@qq.com