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摘要：本文介绍了建筑节能门窗和幕墙所用材料性能及要求，分析了建筑幕墙及门窗的节能设计措施，概述了建筑幕墙门窗节能技术的应用，探讨了节能门窗和幕墙的施工安装质量控制。
关键词：节能门窗；复合材料；绝缘材料；太阳能
建筑门窗和建筑幕墙是建筑围护结构的组成部分，是建筑物热交换、热传导最活跃、最敏感的部位，是墙体失热损失的5～6倍。门窗（外窗）和玻璃幕墙的节能在建筑节能中约占40％，因此，研究建筑幕墙和门窗的节能技术具有十分重要的意义。
一、节能门窗与幕墙所用材料
1、几种节能玻璃材料
（1）太阳能热反射玻璃。其最大特点是利用镀膜能透过可见光而把起加热作用的远红外光反射到室外，同时玻璃材料吸收的太阳热能被镀膜所隔离，使热主要散发到室外一侧，尽可能地减少太阳的热作用，使室内热环境得到控制，同时减少眩光和色散，降低室内空调负荷和减少设备投资，从而达到节约空调费用的目的。
（2）低辐射玻璃和多功能镀膜玻璃。这类材料具有最大的日光透射率和最小的反射系数，可让80％的可见光进入室内被物体所吸收，同时又能将90％以上的室内物体所辐射的长波保留在室内。大大提高了能量的利用率，在寒冷地区能有选择地传输太阳能量，同时把大部分的热辐射反射进室内，因此，在采暖建筑中可起到保温和节能的作用。
（3）中空玻璃。中空玻璃是由2片（或3片）玻璃与空气层组合而成。有些中空玻璃空气间层为真空或充惰性气体，因此具有优良的保温隔热与隔声特性，在国外建筑中大量应用。
（4）薄膜型热反射材料贴膜玻璃。薄膜型热反射材料是一种新型功能复合材料，它不仅能反射较宽频带的红外线，还具有较高的可见光透射率，具有高反射率、高透射率和选择性透光特性。
2、其它材料和部件
（1）框料。目前窗的框架已采用断热铝材、断热钢材、塑料型材、玻璃钢材及复合材料（铝塑、铝木等）。
（2）密封材料。目前应用较多的密封材料如硅胶、三元乙丙胶条，其材质与制作原料及配比影响质量差异很大。几大名牌国产胶，已广泛应用在工程上。
（3）五金附件。选用五金附件时一定要按要求配套，避免张冠李戴。市场已出现了远距离操纵的自动开启关闭附件和自控温度和遮阳装置，行业已出台了一系列标准。
（4）遮阳技术。遮阳产品可应用不锈钢、铝材或木材做骨架，用金属、木材、PVC或织物做面板或面料；可以采用不同的驱动方式，可以具有遮阳、隔声、保温隔热、防水、防盗等多重功能。
二、建筑幕墙和门窗的节能设计措施
1、设计窗、幕墙时要充分考虑建筑物的性质、使用功能和建筑所处的气候环境条件，并且对建筑的窗墙比应有一定的控制，一般窗墙比应控制在0.3左右。尽量减少普通玻璃的使用面积，特别是东、西墙面使用普通玻璃的面积。因为在东西墙面，透过玻璃幕墙和门窗的全天辐射得热比北面高出近一倍，比南面高出近两倍。
2、根据建筑日照设计原理，合理设计窗户挑槽或采取遮阳措施，减少玻璃的日照面积，也能降低空调能耗。由于空调负荷大部分都是来自太阳辐射，而玻璃又是太阳辐射得热的主要来源，因而遮阳对玻璃幕墙和外门窗节能是最有效的。普遍使用的门窗遮阳措施是采用外卷帘或内卷帘，对于玻璃幕墙而言，内百叶遮阳也是经常用到的措施之一。
3、正确选择玻璃配合方案，选用优质节能产品——中空玻璃和低辐射玻璃。对于中空玻璃而言，外片玻璃一般采用吸热玻璃、热反射玻璃、遮阳型低辐射玻璃等，内片采用透明玻璃、低辐射玻璃等。这样，外片玻璃吸收或反射绝大部分的太阳辐射热，而空气层将外片玻璃的热辐射阻挡在外面而不对室内产生二次辐射和传热。
4、在寒冷地区采用大面积玻璃门窗和幕墙时，应采取保温措施，防止“热桥”产生。由于门窗和幕墙大多为金属材料，导热系数大，当室内外温差大时，应注意在门窗、幕墙框架型材内加热绝缘材料进行保温，防止结露、挂霜，以减少能耗。
三、建筑幕墙门窗节能技术的应用
1、建筑门窗和建筑幕墙全周边高性能密封技术。降低空气渗透热损失，提高气密、水密、隔声、保温、隔热等主要物理性能，在密封材料和密封结构及室内换气构造上有较大
突破。
2、高性能中空玻璃和经济型双玻及三玻系列产品工艺技术和产品性能上要有较大突破。重点解决热反射和低幅射中空玻璃、高性能安全中空玻璃以及经济型双玻的结露温度及耐冲击性能和安装技术，实现隔热与有效利用太阳能的科学结合。
3、铝合金专用型材及镀锌彩板专用异型材断热技术。重点解决断热材料国产化和耐火、防有害窒息气体安全问题，降低材料成本，扩大推广面。
4、门窗窗型及幕墙保温隔热技术。要以建筑节能技术为动力，对我国住宅窗型结构、开启形式和窗体构造进行技术改造和创新。改变单一的推拉窗型，发展平开，特别是复合内开窗及多功能窗。改善高密封窗的换气功能和安全性能，发展断热高效节能豪华型铝合金窗和豪华型多功能门类产品。
四、施工安装质量控制
1、门窗的安装
窗框装入洞口时，上下框中线应与洞口中线对齐；窗的上下框四角及中横框的对称位置应用木楔或垫块塞紧作临时固定；按设计图纸确定窗框在洞口墙体厚度方向的安装位置，并调整窗框的垂直度、水平度及直角度，其允许偏差应符合有关规定；确认框的位置无误后，窗与墙体先固定上框，后固定边框；需要在墙体上进行预埋件时，其数量、规格必须符合要求，距离合理，固定牢固；窗框与墙体连接固定片厚度：门不小于2mm，窗不小于1.5mm，最小宽度不小于15mm，材质为Q235一A冷轧钢板，表面进行镀锌处理，固定点间距不大于 60mm。
窗框与洞口尺寸应符合一般规定。窗框与洞口之间的伸缩缝内采用闭孔泡沫塑料、发泡聚苯乙烯等弹性材料分层填塞，不宜过紧。门窗洞口干净干燥后，施打发泡剂。发泡剂应连续施打，一次成型，充填饱满。窗框与洞口间用密封胶进行密封处理。
安装玻璃时，玻璃夹层四周应嵌入中隔条，中隔条应保证密封，不变形，不脱落，玻璃槽及玻璃内表面应干燥、清洁。
2、幕墙安装
幕墙工程热桥部位的隔断热桥措施应符合设计要求，断热节点的连接应牢固，对此处相关节点应注意检查控制以下内容：
（1）隔热型材中隔热条的尺寸；① 隔热垫的尺寸和连接牢固件；② 中空玻璃的间隔条采用特殊材料时应进行抽检；③ 隔热垫、隔热紧固件的数量、位置是否符合设计要求。
（2）幕墙隔热层应完整、严密、位置正确，穿透隔热层处的节点构件应采取密封措施。
（3）冷凝水的收集和排放应通畅，并不能渗漏。冷凝水的收集系统应包括收集槽、集流管和排水口等，其设置位置、连接方式等应符合设计要求。
（4）镀膜玻璃的安装方向、位置应正确。中空玻璃应采用双道密封，中空玻璃的均压管应密封处理。
（5）幕墙与周边墙体间的接缝处应采用弹性闭孔材料填充饱满，并应采用耐候密封胶密封。
（6）伸缩逢、沉降缝、抗震缝的保温或密封做法应符合设计要求，活动遮阳设施的调节机构应灵活，并应保障调节到位。
五、结语
建筑门窗和幕墙节能是一种科学技术，需要在材料、设计和施工各环节有效控制，改善其节能效果。
关键词：节能门窗；复合材料；绝缘材料；太阳能
建筑门窗和建筑幕墙是建筑围护结构的组成部分，是建筑物热交换、热传导最活跃、最敏感的部位，是墙体失热损失的5～6倍。门窗（外窗）和玻璃幕墙的节能在建筑节能中约占40％，因此，研究建筑幕墙和门窗的节能技术具有十分重要的意义。
一、节能门窗与幕墙所用材料
1、几种节能玻璃材料
（1）太阳能热反射玻璃。其最大特点是利用镀膜能透过可见光而把起加热作用的远红外光反射到室外，同时玻璃材料吸收的太阳热能被镀膜所隔离，使热主要散发到室外一侧，尽可能地减少太阳的热作用，使室内热环境得到控制，同时减少眩光和色散，降低室内空调负荷和减少设备投资，从而达到节约空调费用的目的。
（2）低辐射玻璃和多功能镀膜玻璃。这类材料具有最大的日光透射率和最小的反射系数，可让80％的可见光进入室内被物体所吸收，同时又能将90％以上的室内物体所辐射的长波保留在室内。大大提高了能量的利用率，在寒冷地区能有选择地传输太阳能量，同时把大部分的热辐射反射进室内，因此，在采暖建筑中可起到保温和节能的作用。
（3）中空玻璃。中空玻璃是由2片（或3片）玻璃与空气层组合而成。有些中空玻璃空气间层为真空或充惰性气体，因此具有优良的保温隔热与隔声特性，在国外建筑中大量应用。
（4）薄膜型热反射材料贴膜玻璃。薄膜型热反射材料是一种新型功能复合材料，它不仅能反射较宽频带的红外线，还具有较高的可见光透射率，具有高反射率、高透射率和选择性透光特性。
2、其它材料和部件
（1）框料。目前窗的框架已采用断热铝材、断热钢材、塑料型材、玻璃钢材及复合材料（铝塑、铝木等）。
（2）密封材料。目前应用较多的密封材料如硅胶、三元乙丙胶条，其材质与制作原料及配比影响质量差异很大。几大名牌国产胶，已广泛应用在工程上。
（3）五金附件。选用五金附件时一定要按要求配套，避免张冠李戴。市场已出现了远距离操纵的自动开启关闭附件和自控温度和遮阳装置，行业已出台了一系列标准。
（4）遮阳技术。遮阳产品可应用不锈钢、铝材或木材做骨架，用金属、木材、PVC或织物做面板或面料；可以采用不同的驱动方式，可以具有遮阳、隔声、保温隔热、防水、防盗等多重功能。
二、建筑幕墙和门窗的节能设计措施
1、设计窗、幕墙时要充分考虑建筑物的性质、使用功能和建筑所处的气候环境条件，并且对建筑的窗墙比应有一定的控制，一般窗墙比应控制在0.3左右。尽量减少普通玻璃的使用面积，特别是东、西墙面使用普通玻璃的面积。因为在东西墙面，透过玻璃幕墙和门窗的全天辐射得热比北面高出近一倍，比南面高出近两倍。
2、根据建筑日照设计原理，合理设计窗户挑槽或采取遮阳措施，减少玻璃的日照面积，也能降低空调能耗。由于空调负荷大部分都是来自太阳辐射，而玻璃又是太阳辐射得热的主要来源，因而遮阳对玻璃幕墙和外门窗节能是最有效的。普遍使用的门窗遮阳措施是采用外卷帘或内卷帘，对于玻璃幕墙而言，内百叶遮阳也是经常用到的措施之一。
3、正确选择玻璃配合方案，选用优质节能产品——中空玻璃和低辐射玻璃。对于中空玻璃而言，外片玻璃一般采用吸热玻璃、热反射玻璃、遮阳型低辐射玻璃等，内片采用透明玻璃、低辐射玻璃等。这样，外片玻璃吸收或反射绝大部分的太阳辐射热，而空气层将外片玻璃的热辐射阻挡在外面而不对室内产生二次辐射和传热。
4、在寒冷地区采用大面积玻璃门窗和幕墙时，应采取保温措施，防止“热桥”产生。由于门窗和幕墙大多为金属材料，导热系数大，当室内外温差大时，应注意在门窗、幕墙框架型材内加热绝缘材料进行保温，防止结露、挂霜，以减少能耗。
三、建筑幕墙门窗节能技术的应用
1、建筑门窗和建筑幕墙全周边高性能密封技术。降低空气渗透热损失，提高气密、水密、隔声、保温、隔热等主要物理性能，在密封材料和密封结构及室内换气构造上有较大
突破。
2、高性能中空玻璃和经济型双玻及三玻系列产品工艺技术和产品性能上要有较大突破。重点解决热反射和低幅射中空玻璃、高性能安全中空玻璃以及经济型双玻的结露温度及耐冲击性能和安装技术，实现隔热与有效利用太阳能的科学结合。
3、铝合金专用型材及镀锌彩板专用异型材断热技术。重点解决断热材料国产化和耐火、防有害窒息气体安全问题，降低材料成本，扩大推广面。
4、门窗窗型及幕墙保温隔热技术。要以建筑节能技术为动力，对我国住宅窗型结构、开启形式和窗体构造进行技术改造和创新。改变单一的推拉窗型，发展平开，特别是复合内开窗及多功能窗。改善高密封窗的换气功能和安全性能，发展断热高效节能豪华型铝合金窗和豪华型多功能门类产品。
四、施工安装质量控制
1、门窗的安装
窗框装入洞口时，上下框中线应与洞口中线对齐；窗的上下框四角及中横框的对称位置应用木楔或垫块塞紧作临时固定；按设计图纸确定窗框在洞口墙体厚度方向的安装位置，并调整窗框的垂直度、水平度及直角度，其允许偏差应符合有关规定；确认框的位置无误后，窗与墙体先固定上框，后固定边框；需要在墙体上进行预埋件时，其数量、规格必须符合要求，距离合理，固定牢固；窗框与墙体连接固定片厚度：门不小于2mm，窗不小于1.5mm，最小宽度不小于15mm，材质为Q235一A冷轧钢板，表面进行镀锌处理，固定点间距不大于 60mm。
窗框与洞口尺寸应符合一般规定。窗框与洞口之间的伸缩缝内采用闭孔泡沫塑料、发泡聚苯乙烯等弹性材料分层填塞，不宜过紧。门窗洞口干净干燥后，施打发泡剂。发泡剂应连续施打，一次成型，充填饱满。窗框与洞口间用密封胶进行密封处理。
安装玻璃时，玻璃夹层四周应嵌入中隔条，中隔条应保证密封，不变形，不脱落，玻璃槽及玻璃内表面应干燥、清洁。
2、幕墙安装
幕墙工程热桥部位的隔断热桥措施应符合设计要求，断热节点的连接应牢固，对此处相关节点应注意检查控制以下内容：
（1）隔热型材中隔热条的尺寸；① 隔热垫的尺寸和连接牢固件；② 中空玻璃的间隔条采用特殊材料时应进行抽检；③ 隔热垫、隔热紧固件的数量、位置是否符合设计要求。
（2）幕墙隔热层应完整、严密、位置正确，穿透隔热层处的节点构件应采取密封措施。
（3）冷凝水的收集和排放应通畅，并不能渗漏。冷凝水的收集系统应包括收集槽、集流管和排水口等，其设置位置、连接方式等应符合设计要求。
（4）镀膜玻璃的安装方向、位置应正确。中空玻璃应采用双道密封，中空玻璃的均压管应密封处理。
（5）幕墙与周边墙体间的接缝处应采用弹性闭孔材料填充饱满，并应采用耐候密封胶密封。
（6）伸缩逢、沉降缝、抗震缝的保温或密封做法应符合设计要求，活动遮阳设施的调节机构应灵活，并应保障调节到位。
五、结语
建筑门窗和幕墙节能是一种科学技术，需要在材料、设计和施工各环节有效控制，改善其节能效果。