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        　中國門窗＆配套材料網(wǎng) >> 行業(yè)新聞 >> 正文
    
    
      
    
        
    從建筑節(jié)能角度對窗墻面積比重新定義 
              
    
              
    
                來源:中國門窗＆配套材料網(wǎng)收集整理  　作者:*  　日期:2009-9-10
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    　　引言  
    
　　外窗是建筑必不可少的組成部分，與墻體和屋面相比外窗的熱工性最差，是影響建筑環(huán)境和建筑能耗的重要因素之一，能其長期使用能耗約占整個建筑長期使用能耗的40-50％，十分可觀，因此窗戶的節(jié)能是建筑節(jié)能的重要突破口。近年來我國窗戶節(jié)能領(lǐng)域出現(xiàn)了很多的新技術(shù)，由過去品種單一平窗發(fā)展得形
    		
              
    
                
    
                  　　引言  

    
　　外窗是建筑必不可少的組成部分，與墻體和屋面相比外窗的熱工性最差，是影響建筑環(huán)境和建筑能耗的重要因素之一，能其長期使用能耗約占整個建筑長期使用能耗的40-50％，十分可觀，因此窗戶的節(jié)能是建筑節(jié)能的重要突破口。近年來我國窗戶節(jié)能領(lǐng)域出現(xiàn)了很多的新技術(shù)，由過去品種單一平窗發(fā)展得形式多樣，熱工性能也更為復(fù)雜。憑窗玻層數(shù)或窗傳熱系數(shù)，是很難衡量不同類型窗戶在實際工況下的節(jié)能效果。如何根據(jù)不同地區(qū)的氣象條件，合理選擇合理確定窗墻面積比限值以求最精確設(shè)計，達(dá)到國家節(jié)能規(guī)劃目標(biāo)，則需要根據(jù)實際情況，重新審視一些基本概念，深入研究窗戶的實際熱工特性，從而科學(xué)合理地制定出各種窗戶節(jié)能效果優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。

    

    
　　隨著建筑技術(shù)的發(fā)展，外窗的樣式也得到發(fā)展，飄窗和凹窗等新形狀的窗戶得到廣泛應(yīng)用，但新型窗戶的物理性能參數(shù)與普通平窗不同，通過實際計算數(shù)值比較發(fā)現(xiàn)新型窗戶與普通平窗有較大熱工性能差別，從節(jié)能角度來看，現(xiàn)有的窗墻面積比概念是不完善的，從窗戶的熱工性能角度進行重新定義以適應(yīng)建筑技術(shù)的發(fā)展是非常有必要的，對它們進行有依據(jù)的換算有利于建筑設(shè)計人員采取恰當(dāng)?shù)墓?jié)能措施。

    

    
　　本文以傳統(tǒng)平窗為參照標(biāo)準(zhǔn)，嘗試性地提出了等效窗面積系數(shù)、等效窗面積、材質(zhì)熱工換算系數(shù)、等效窗墻面積比四個新概念。

    

    
　　1、傳統(tǒng)概念
    

    
　　傳統(tǒng)窗墻面積比定義：窗戶洞口面積與房間立面單元面積（即建筑層高與開間定位線圍 成的面積）的比值。

    

    
　　該定義原指普通平外窗洞口面積與房間立面單元面積的比值，但是近年飄窗等特殊形狀外窗得到廣泛應(yīng)用，其概念在熱工領(lǐng)域的應(yīng)用以不能滿足要求，譬如飄窗是外凸窗，其各保溫性能已發(fā)生變化。下面從窗戶保溫隔熱性能、太陽得熱性能和密閉性能角度將普通平外窗與飄窗展開對比分析。

    

    
　　2、熱工性能對比
    

    
　　2.1假設(shè)模型
    

    
　　現(xiàn)假設(shè)在北半球北回歸線以北，有同緯度兩棟相鄰結(jié)構(gòu)完全一樣的正方體單層建筑，每面外墻面積25（m2），東、南、西、北四個方向均有一個窗戶，兩建筑的外窗分別采用飄窗和普通平窗，且均為材質(zhì)相同的對開窗，形狀參數(shù)如下：

    

    
　　平窗：寬*高  2000*2000
    

    
　　飄窗：寬*高*突出  2000*2000*600
    

    
　　二者區(qū)別：飄窗較普通平窗多出左右兩片面積均為1.2m2的玻璃，還多出上下面積均為1.2m2的頂板和底板，考慮到頂板和底板的保溫隔熱效果較優(yōu)以及為了計算的簡便，本文就不將頂板和底板納入計算范圍了。

    

    
　　2.2保溫隔熱性能、太陽得熱性能對比
    

    
　　在窗戶的熱工性能參數(shù)中，影響空調(diào)區(qū)能耗的主要因素是保溫隔熱性能、太陽得熱性能和密閉性能。其中，密閉性能相關(guān)細(xì)節(jié)將在下面討論。在相同氣象參數(shù)下，窗戶的節(jié)能效果主要和窗戶朝向、窗戶的保溫性能和太陽得熱性能有關(guān)，表一就相關(guān)細(xì)節(jié)進行分別統(tǒng)計。

    

    
　　東、南、西、北四個方向均有一個窗戶，以中午12點為例，飄窗的傳熱面積和太陽得熱的計算原則如表二所示，飄窗和普通窗的傳熱面積之和和太陽得熱面積之和的計算結(jié)果也在表二中作了統(tǒng)計，計算結(jié)果表明：飄窗的傳熱面積和太陽得熱面積均為普通窗的1.6倍（25.6/16=1.6，6.4/4=1.6）。

    

    
　　傳熱面積和太陽得熱面積是外窗的重要形狀指標(biāo)，可見在相同材質(zhì)情況下，飄窗傳遞能量的能力明顯強于普通窗，而按照現(xiàn)有窗墻面積比定義，飄窗和普通窗的面積計算方法是一樣的。故窗墻面積比定義已經(jīng)不符合實際情況。

    

    
　　2.3 雨水滲漏、抗風(fēng)壓、空氣滲漏對比
    

    
　　雨水和空氣主要是通過窗戶上的縫隙滲漏進房間的。兩窗對比，對于正常的活動連接部 位，普通外窗和飄窗的縫隙長度是一樣的。但當(dāng)窗戶安裝質(zhì)量不過關(guān)或老化時，窗戶的玻璃和窗框的連接部位就會存在縫隙，而飄窗的密封條長度（20.4m）是普通外窗密封條長（12m）度的1.87倍，飄窗的雨水滲漏量是要較普通外窗略大一些的。因此，在同樣墻洞面積的情況下，飄窗的雨水滲漏量、抗風(fēng)壓能力、空氣滲漏量要遠(yuǎn)大于普通外窗。但是對窗戶能耗的 影響較保溫性能和太陽得熱性能相比，只占很小比例，而且以目前的技術(shù)水平，可以使窗戶達(dá)到優(yōu)良的密閉性能，窗戶密閉性能對空調(diào)區(qū)能耗的影響在某些情況下可以忽略不計。但畢竟還是存在一定差值。

    

    
　　3  新定義
    

    
　　通過上例可見，從節(jié)能角度評判現(xiàn)有的窗墻面積比概念是不完善的，應(yīng)從窗戶的熱工性能角度進行補充定義，以適應(yīng)建筑技術(shù)的發(fā)展，下面是筆者嘗試性提出的幾個新概念，以供相關(guān)人員開拓思路：

    

    
　　等效窗面積系數(shù)：假使在某窗戶洞口上應(yīng)用材質(zhì)不同的窗戶，那么，等效窗面積系數(shù)=設(shè)計用窗消耗的建筑能源年總量/平窗消耗的建筑能源年總量，普通平窗的等效窗面積系數(shù)為1。

    

    
　　等效窗面積：等效窗面積=等效窗面積系數(shù)*窗戶洞口面積（即用于該洞口上的同種材質(zhì)普通平窗面積）
    

    
　　窗戶熱工換算系數(shù)：以一種通用窗戶材料的綜合熱工性能作為參照基準(zhǔn)，其它窗戶材料的綜合熱工性能與其比值即窗戶熱工換算系數(shù)，用于不同材質(zhì)窗戶間的綜合熱工性能轉(zhuǎn)換，同種材質(zhì)同種型號窗戶的系數(shù)為1.
    

    
　　等效窗墻面積比：等效窗戶面積/房間立面單元面積（即建筑層高與開間定位線圍成的面積）
    

    
　　4  新定義算例
    

    
　　假設(shè)上述兩個窗戶的得熱和失熱評價參數(shù)（主要依據(jù)太陽得熱系數(shù)、整窗傳熱系數(shù)和空氣滲透率等參數(shù)考量）綜合為：飄窗為100（KW/年），平窗為50（KW/年），且以該種材料的平窗為參照基準(zhǔn)。則相關(guān)概念關(guān)系如下：

    

    
　　窗墻面積比=4/25=0.16。

    

    
　　等效窗面積系數(shù)=設(shè)計用窗消耗的建筑能源年總量/平窗消耗的建筑能源年總量=100/50=2。

    

    
　　等效窗戶面積=等效窗面積系數(shù)*窗戶洞口面積=2*4=8（m2）。

    

    
　　窗戶熱工換算系數(shù)=在同樣熱工環(huán)境，兩個窗戶洞口面積一樣的條件下，設(shè)計用平窗消耗的建筑能源年總量/平窗消耗的建筑能源年總量=50/50=1。

    

    
　　等效窗墻面積比=等效窗戶面積/房間立面單元面積=8/25=0.32。

    

    
　　5  結(jié)論
    
　　本定義簡潔明了，操作簡單。根據(jù)新定義，可將現(xiàn)有窗戶的類型以及材料的熱工性能進 行測量統(tǒng)計和實際應(yīng)用分析，將修正后的相關(guān)參數(shù)統(tǒng)計成可快速查閱的簡潔圖表，無須設(shè)計人員就此進行紛繁復(fù)雜的計算，就可以幫助設(shè)計人員迅速準(zhǔn)確地計算窗戶在具體城市具體朝向使用時的節(jié)能效果，從而因地制宜地采用節(jié)能措施，避免盲目性。節(jié)約了時間，提高了效率，新的定義應(yīng)用在熱工領(lǐng)域比傳統(tǒng)窗墻面積比概念更為合理。

    

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