冬冷夏热地区住宅节能型窗型研究.pdf

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1、圃冬冷夏热地区住宅节能型窗型研究陈慧宇武汉轻工大学土木工程与建筑学院摘要：冬冷夏热地区住宅建筑窗户的节能体现在夏季能最大限度的满足通风要求、减少太阳的辐射热透入；冬季则要防止冷风渗透和较多地引入太阳的辐射热。从窗户的朝向、通风量、遮阳、型材的阻热效果、玻璃的热透射能力等方面研究分析。综合选用最优的节能窗型。关键词：冬冷夏热；窗墙比；节能1冬冷夏热地区气候特点与节能要求及窗户的节能必要性我国夏热冬冷地区在热工学中定义为：累年最冷月平均温度在0℃～10℃，最热月平均温度在25℃～30℃。是处于采暖与炎热地区之间的一个过渡地带，也称之为“过渡地区”。该地区主要分布在我国的长江中下游，包括重

2、庆、上海、湖北、湖南、等省市。该地区气候特征是夏季太阳辐射强度大，持续时间长，冬季寒冷潮，气温日差较小，在热工设计上的要求主要是必须满足夏季防热，适当兼顾冬季保温。随着建筑结构的发展及对建筑形式的要求，建筑外窗在整个外围护结构中所占的比重越来越大。窗户是薄壁轻型构件，其保温、隔热效果效果远远不及外墙。冬季在室内外温差作用下，室内大量的热能由窗户传导到室外，同时因构造上的缝隙造成冷风渗透，消耗室内的采暖能耗；而夏季，太阳的辐射热则通过玻璃直接透射进入室内，造成室内环境恶化，加重了室内的空调能耗。据统计，在建筑总的耗热量中，窗户的传热量和因空气渗透耗热量之和约占50％。因此对于冬冷夏热地

3、区热工设计，窗户的设计是外围护结构设计的重点。2窗户的常见型式及各自的节能效果从开启方式上。常见的有推拉窗、平开窗、悬窗等。因其上下梃仅靠滑轮来承受水平方向上的风荷载，所以抗风压性能很差。又因缝隙透风、稳定性差等原因，在现在建筑尤其是高层住宅建筑中很少使用。悬窗是沿水平轴开启的窗。根据铰链和转轴位置的不同，分为上悬窗、下悬窗、中悬窗。悬窗的密闭性好，为了安全，一般最大只能开启30。，通风效果并不好，且五金要求高，价格比同样材料的平开窗贵，从节能角度。节能在冬冷夏热地区主要体现在夏季通风防热和冬季防止冷风渗透及吸收太阳能等方面。推拉窗在夏季，可以完全打开一面，通风量较大，且同一窗户可以

4、引入不止一个风向的风，但其密闭性差，在冬季通过冷风渗透的方式所损失的热量较大。平开窗在实际使用上，很难开启90。。在夏季，通风量小，风入射室内的角度较小，在室内覆盖的范围比较小，且因窗扇的遮挡，一般只有一个方向的风，经过使用发现通风效果并不好，但其密闭性和安全性能不错，因而在高层住宅中得到普遍的应用。上中下悬窗最大的优势是在夏季对风的引导，可以导风人室。上悬窗还能起到遮阳的作用，减少南向窗户的透射从窗户型材材料。有断热铝合金窗、木窗和塑钢窗等。木窗的传热系数低，在同等条件下，其传导的热量最小，但木窗容易变形由此引起气密性差，反而造成更大的热损失，现在木窗基本被淘汰出建筑窗型之列。断热

5、铝合金窗是目前广泛应用的窗户型材，具有优良的保温隔热性能，它采取阻断冷热桥技术，使金属材料具备了优良的热工性能，比传统的钢窗保温性能提高了30％。塑钢窗应用的也比较广，它集合了塑料良好的绝热性和钢材的力学性能，价格便宜。但是容易变形，其安全性比断桥铝合金窗户要差。从使用玻璃上。有单层和双层中空玻璃。有透明玻璃和反射玻璃。玻璃种类不同，其传热系数差别较大。从构造上。现在建筑在窗户的构造设计上都是使用塞口的形式，塞口的优势在于施工上的便捷和快速，但窗框和墙体之间的缝隙较大，在使用中常因填塞施工的原因，极易出现漏水和热工不良的情况。3适合冬冷夏热地区的窗型设计因而目前使用的比较少。夏热冬冷

6、地区既要夏季隔热又要冬季保温。从上面的322016．04分析看，对于多层住宅而言，推拉塑钢窗比较适合。相同面积的平开窗和推拉窗，推拉窗能完全打开，而平开窗在实际使用中，一般开启的角度在30度，相比之下，其进风量很小。推拉窗打开后，风的进入方向没有限定，而平开窗则不同，一般要么导西南风要么导东南风，风的进入方向有限制，所以在夏季，推拉窗更适合该地区的多层住宅建筑。对于冬季的保温要求，推拉窗主要改进的位置是窗与墙面的交接和两扇对拉之间的缝隙问题，特别是后者，要保证推拉的阻力小。这个阻力主要来自窗之间。目前构造上通常用毛毡，毛毡的摩擦很大，所以推拉窗在冬季保温问题上还需要改进。可以选择深轨

7、道，减少空气的对流换热。对于高层住宅而言，重要的是考虑安全，所以一定要选择平开窗。节能除了选择窗户的形式之外，还需要考虑其他因素。其中遮阳很重要。窗户的遮阳能降低夏季传热量的20％。对于该地区而言，遮阳构造形式的选择很关键。根据窗户的不同朝向，遮阳板有水平式，垂直式，挡板式和综合式，分别适合南向、北向、东西和东南、西南、东北和西北向。在构造上根据冬冷夏热地区的热工要求，最佳的形式是可变动的遮阳板，以保证在冬季的时候可以最大限度的接收到阳光。在具体的构造上，