建筑窗墻比對于建筑耗冷量耗熱量的影響

王小燕 江宏玲

1.天長市建筑工程質(zhì)量安全監(jiān)督站2.安徽省建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢測站

建筑窗墻比對于建筑耗冷量耗熱量的影響

王小燕1江宏玲2

1.天長市建筑工程質(zhì)量安全監(jiān)督站2.安徽省建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢測站

隨著近些年來我國城市化發(fā)展進(jìn)程的穩(wěn)步推進(jìn)，建筑行業(yè)取得了巨大的發(fā)展與進(jìn)步。在居住建筑領(lǐng)域內(nèi)近年來呈現(xiàn)出了窗墻比不斷擴(kuò)大的發(fā)展趨勢，這一趨勢的出現(xiàn)主要是受到居住建筑購買者更加希望所居住的建筑能夠達(dá)到更高的采光率及良好的通風(fēng)性所影響。但建筑窗墻比的不同也將導(dǎo)致建筑耗冷量與耗熱量有所不同，因此如何保證建筑室內(nèi)能夠達(dá)到相應(yīng)采光、透風(fēng)等需求的基礎(chǔ)上確定出合理化建筑窗墻比便至關(guān)重要，據(jù)此，本文將就不同建筑窗墻比對于建筑耗冷量耗熱量的影響來展開相觀的探究工作。

居住建筑；窗墻比；耗冷量；耗熱量

1 引言

作為建筑體最為關(guān)鍵的一項構(gòu)成部分，窗戶不僅作用價值巨大同時也是最為薄弱的一個環(huán)節(jié)，在整個建筑的能耗統(tǒng)計中，窗戶大約占到了一半左右，因而對于窗戶的保溫性能也愈發(fā)被人們所重視。在當(dāng)前我國所執(zhí)行的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)中對于朝向位置不同的外墻，其窗墻比的設(shè)計限定值也存在著一定的差異性，其目的還是為了能夠?qū)崿F(xiàn)對整體建筑能耗的有效降低。為全面掌握窗墻比對于整體建筑能耗所產(chǎn)生的影響情況，本文將以我國南方某市的多層居住建筑為例展開具體分析。

2 研究對象與假設(shè)

2.1 研究對象

本次研究以我國南方某市的一棟多層居住建筑為對象，該建筑朝向南北，地上共8層，建筑標(biāo)準(zhǔn)面積6513.8m2，層高2.8m。

2.2 假設(shè)條件

在實施建筑耗冷量及耗熱量負(fù)荷模擬分析之時，需以整體建筑為對象，將整棟建筑的消防樓梯間以及外陽臺排除在外，屋頂假設(shè)為平頂樣式，假定所有樓層俊宇標(biāo)準(zhǔn)層無任何差別，全年度供暖上限溫度27℃，下限溫度19℃。由于變量因素僅考慮窗墻比，因此假設(shè)室內(nèi)設(shè)備、人員、照明等因素均不發(fā)生改變。

3 建筑窗墻比對建筑的影響

3.1 全年負(fù)荷對建筑的影響

在預(yù)先假設(shè)的窗墻比（東0.1，西0.2，南0.45，北0.35）條件之下建筑的全年負(fù)荷統(tǒng)計情況如下表1所示，觀察表1可發(fā)現(xiàn)，從整年度來看，建筑耗冷量與耗熱量均相對偏大，因而，便可進(jìn)一步就不同情況下窗墻比對于建筑能耗所產(chǎn)生的影響展開研究工作。

表1 負(fù)荷統(tǒng)計表

3.2 不同窗墻比對監(jiān)護(hù)的影響

經(jīng)試驗驗證表明在所選用的窗戶材料不發(fā)生改變的前提下，朝北向位置的窗墻比不斷增大，相應(yīng)的全年度熱負(fù)荷量及累計熱負(fù)荷量均會有所升高，然而全年度最高冷負(fù)荷量與全年度累計冷負(fù)荷量則會相應(yīng)有所降低；

而在朝南向的窗墻比不斷增大后，全年度的最大冷熱負(fù)荷以及全年度累計冷熱負(fù)荷均有所升高，特別是在朝南向窗墻比＞0.45后，全年度累計冷熱負(fù)荷將會逐步降低，因而，在估計到節(jié)能性的需求后需將合理設(shè)計窗墻比。

確保南北朝向的墻比不產(chǎn)生改變，而將東西朝向的窗墻比進(jìn)行調(diào)整，相應(yīng)的整體建筑耗冷量及耗熱量也會受到窗墻比的擴(kuò)大而升高；反之，在東西朝向窗墻比不發(fā)生變化，而將南北朝向的窗墻比進(jìn)行調(diào)整，此時對于整體建筑所造成的耗冷量及耗熱量也會受到窗戶朝向的不同而產(chǎn)生明顯改變，其中朝北向的窗戶所相對的室內(nèi)耗冷量及耗熱量大致不產(chǎn)生明顯變化，而朝南向的窗戶所對應(yīng)的室內(nèi)耗冷量及耗熱量會受到窗墻比的擴(kuò)大而有所上升；僅僅將東西兩朝向位置的窗墻比進(jìn)行改變，整體建筑的耗冷量及耗熱量會受到窗墻比的擴(kuò)大而持續(xù)升高，但變化幅度相對較小；僅僅將南北兩朝向位置的窗墻比進(jìn)行調(diào)整，整體建筑的耗冷量及耗熱量會受到窗墻比的變化影響而發(fā)生改變，并且其改變幅度要顯著大于改變東西兩朝向位置的窗墻比所發(fā)生的變化。

3.3 不同窗墻比不同材料對建筑能耗的影響

于完全相同的窗墻比條件之下，對于所選用的窗戶材料進(jìn)行調(diào)整，在窗墻比完全相同的情況之下其中與一般的普通中空材料及普通單玻相比，真空玻璃、塑鋼材料、真空鍍膜所制成的窗戶其所耗損的能量相對更小；在窗墻比完全不同的情況下一般的普通中空玻璃會受到空氣夾層厚度的增大而導(dǎo)致其在耗冷量及耗熱量方面發(fā)生降低情況，然而所產(chǎn)生的變化幅度相對較小，因而，在對建筑耗能進(jìn)行考慮之時，往往要全面考量到所選用窗戶材料對與最終窗戶的耗冷量及耗熱量所產(chǎn)生的影響。

基于針對不同窗墻比之下建筑能耗的分析表明：窗墻比對于建筑的耗冷量及耗熱量會產(chǎn)生一定程度的影響，然而從整體上來看這種影響相對不大。在所用的窗戶材料一致時，窗墻比和建筑耗熱量之間的相關(guān)性基本為線性關(guān)系。并且擴(kuò)大東西朝向與北朝向的窗墻比對于減小熱量損耗收效甚微，即便是選用隔熱效果較為有益的中空玻璃，對于能量損耗的減小量也很有限。

4 結(jié)束語

綜上所述，依據(jù)國家所設(shè)定的窗墻比標(biāo)準(zhǔn)，東西兩朝向位置的窗墻比應(yīng)不超過0.25，窗熱阻與窗結(jié)構(gòu)及窗框材料類型，甚至是空氣夾層厚度等因素關(guān)系密切。無論是擴(kuò)大東西朝向位置的窗墻比還是南北朝向位置的窗墻比均無異于建筑能耗的節(jié)約，因而應(yīng)對窗墻比加以合理控制。因此，在開展設(shè)計工作時，便應(yīng)在確保室內(nèi)采光、透風(fēng)等需求可得到有效滿足的基礎(chǔ)上盡可能的加強(qiáng)對窗墻比的合理化控制，通常以東西朝向不超過0.25，南朝向不超過0.35，北朝向不超過0.45較為適宜。

[1]戴紹斌,彭瑤,黃俊等.夏熱冬冷地區(qū)辦公建筑窗墻比對建筑綜合能耗的影響分析[J].建筑節(jié)能,2014(11).