關于鋁合金門窗及幕墻節能措施研究

趙旭初

海南海玻建設工程有限公司 海南 海口 570100

近年來，隨著我國建筑業的快速發展，傳統木窗門窗、實心鋼窗、空心鋼窗逐漸被市場舍棄。大樓的新門窗，尤其是玻璃幕墻，都得到了很大的技術改善。但鋁合金在熱工性能方面存在明顯劣勢，會出現能量損失大、熱度指數低、無法保證理想室溫等問題。據建設部相關行業統計，全國總能耗的25%為建筑能耗約。在建筑能耗和使用中的功能能耗之間，功能能耗占多數。分散的門、窗、幕墻等建筑物的能耗約為建筑物運行能耗的 51%。冷熱地區的節能窗和幕墻的耗能問題值得關注。

1 鋁合金門窗及幕墻的性能

我們首先討論門窗的基本功能，實現門窗的最大性能，防水、抗風、良好的氣密性、透光性和開放性是所有門窗必需的主要功能，這些基本性能性能滿足國家基本標準。鋁合金門窗及幕墻的絕緣和隔音性能，超過了一般門窗基本性能要求。最后是滿足客戶的個人需求，這種類型的性能主要表現在舒適和美觀上，盡可能為客戶提供優質滿意的服務。

2 建筑幕墻與鋁合金門窗節能設計原則

2.1 整體性原則

鋁合金幕墻、門窗的設計和生產涉及到很多工作流程。在門窗的設計和施工這個過程中，必須考慮許多影響鋁合金幕墻能耗的因素。因此，在總體設計、施工時，需要考慮到鋁合金幕墻、建筑門窗和各種環境因素的影響。在使用節能或環保技術時，要避免節能設計的過度運用破壞整個建筑的結構。對此，建筑人員要考慮幕墻和鋁合金門窗與建筑的整體性。

2.2 環境性原則

在設計制造鋁合金幕墻、門窗時，必須綜合考慮環境因素。建筑人員必須清楚了解，節能技術的使用與建筑物所在區域的環境因素密切相關。光輸出、濕度因素、環境溫度因素影響鋁幕墻和門窗結構的設計建設。

2.3 人性化原則

人性化設計原則是鋁合金幕墻、門窗設計制造中的一個重要的、根本的原則。建筑物的設計和建造最終將造福于人們。在設計過程中堅持以人為本的原則大大提高了建筑使用價值。秉承人性化發展的原則，密切關注環保功能，提高鋁合金結構對墻體、門窗、幕墻體系的影響，降低內外因素的影響。這是建筑結構需要考慮的一部分，完全影響幕墻、鋁門窗結構的節能環保價值。

3 鋁合金門窗與幕墻節能技術發展現狀

3.1 設計思想傳統保守

隨著現代科學技術的廣泛發展，鋁合金門窗以及幕墻的設計和生產，都是環保節能的。但在這個過程中，現有的設計理念和管理思路相對保守落后，不利于環保節能領域的新科技與鋁合金、金屬門窗的無縫融合墻壁的發展。現有的設計思路比較局限，影響了鋁合金門窗乃至節能環保技術的發展。傳統的設計理念往往導致鋁門窗和幕墻設計無法有效宣傳。在這些限制的影響下，門窗窗簾節能技術的應用范圍非常有限，不利于整個行業的發展和創新。

3.2 市場環境相對復雜

當前國內建筑行業市場環境較為復雜，行業內諸多技術應用面臨嚴重局限。節能減排、環境保護和增加經濟效益三者相互交織，難以實現均衡發展。使用節能環保技術的產品，未經充分評價，不予使用。此外，鋁合金門窗、幕墻節能技術的有效運用并沒有完全改善運行，市場環境非常混亂，不利于維護和高效實施環保技術和工藝的進一步發展。

3.3 節能推廣力度不足

目前，公共標志性建筑的節能環保意識有所提高，但發展水平仍有限。造成這一問題的主要原因是市場上的一些從業者對節能技術的發展和環境科學的概念沒有很好的了解，鋁合金的節能技術幾乎制造和生產緩慢出現。此外，市場行業使用節能環保的鋁合金門窗幕墻技術還沒有得到充分的發展，沒有得到推廣，導致公共市場有限[1]。

4 關于鋁合金門窗及幕墻節能措施

4.1 優化門窗幕墻設計

鋁合金門窗幕墻的設計方案影響著最終的施工效果。為了提高鋁合金門窗幕墻的節能環保性能，需要從設計入手，進行優化。例如，對鋁合金門窗、幕墻的定位進行科學設計，提高定位的合理性。通常，可以避免暴露在南部和西部。此外，在設計幕墻時應避免過度集中的問題。

4.2 采用節能玻璃

在鋁合金門窗工程中，玻璃部分占整個窗戶的 80%，對實現良好的能源效率有很大的影響。雖然我們建筑行業的門窗使用提供了最基本的性能，但建筑門窗的節能、保溫、舒適和美觀的特性沒有在實踐中得到實現。在我國的傳統建筑中，往往會使用一層不能阻擋遠紅外線和太陽輻射的玻璃。比如冬天外面很冷，所以里面的溫差很大。由于使用單層玻璃，窗戶和玻璃之間的空間會損失大量的內部熱量。在夏天，太陽的熱量通過玻璃進入建筑物的空間。正是玻璃層使房子里的溫度高于外面的溫度。這些條件極大地影響了家庭的生活質量。一般來說，為了達到建造門窗的目的，提高房屋的保溫隔熱功能，應優先選用合適的節能窗戶。鋁制門窗設計非常節能，因為它們使用空氣玻璃反射熱量。這不僅儲存內部熱量，防止熱輻射直接穿過玻璃，而且還控制了進入房間的太陽輻射量。一些硬質玻璃和低輻射鍍膜玻璃可能對節能有一定的影響，但效果不如熱反射的玻璃。

表1 門窗玻璃節能措施

4.3 鋁合金部分的節能措施

鋁合金是另一種重要的熱導體。鋁合金傳熱的成本約為鋁合金門窗幕墻的一半。因此，鋁合金型材也是鋁合金門窗幕墻的重要原材料。選用隔熱節能的鋁合金型材可以提高能源效率。絕緣條的寬度和尺寸是影響鋁合金絕緣型材設計導熱系數的主要因素。電工膠帶的主要功能是通過在發生熱傳遞的路徑中產生空腔來阻塞熱傳遞路徑。絕緣膠帶是鋁合金的主要成分，決定了鋁合金絕緣門窗的質量。在選擇絕緣材料時，員工必須考慮影響絕緣膠帶的其他因素。目前，在隔熱性能較高的建筑中，隔熱和可調跳線采用鋁材。絕緣鋁型材的設計原則是使絕緣條的尺寸與建筑物的形狀相匹配，使鋁合金型材的斷面不被損壞。

4.4 選用斷橋隔熱鋁型材

鋁合金型材在門窗幕墻的制造中不僅起到轉角支撐的作用，而且對門窗幕墻的節能效果也有比較大的影響。一般情況下，鋁合金型材的截面小于玻璃表面。因此，導熱系數對節能有很大的影響。這樣，就形成了帶有鋁合金絕緣型材的斷橋。即內外層均采用鋁合金型材。 墊片由低導熱尼龍PA66制成，稱為絕緣型材。目前，主要有兩種制造斷橋絕緣型材的方法。通過冷卻、固化、去除損壞的金屬橋接等工序，然后將絕緣材料倒入鋁合金型材絕緣腔內，形成“絕緣條”。斷橋絕緣鋁合金型材的主要優點是剛性好、耐高溫、裝飾性能好。保溫隔熱，斷橋滿足節能環保要求。可節省超過 45% 的能源。此外，隨著門窗環境溫度接近環境溫度，用戶可以降低夏季室內門窗隔熱的風險，減少內部的熱量消耗。

4.5 合理選用門窗五金配件

長期以來，人們常常被“硬件配件”的“兼容性”所欺騙。配件是門窗的主要組成部分，不僅與建筑門窗的氣密性、水密性和防風性密切相關，還與安全性等性能密切相關。選擇優質的門窗配件是節能門窗的主要保證。由劣質材料制成的門窗上的物體很容易老化或破損。用劣質材料制成的電器配件，門窗使用一段時間后，門窗開關可能會變得不靈活或不能開閉。這意味著門或窗將不起作用。這些門窗配件不僅保證了建筑物門窗的密封性，而且會嚴重影響人身安全，引發事故。為此，設計師在選擇門窗配件時，應選擇質量有保證的品牌。對于門窗配件的正確選擇，重要的是要選擇密封性能優良、更換靈活的配件，根據經驗及國家標準計算出來關鍵點的數量。

4.6 提高裝配上墻過程的質量

我們通常使用優質聚氨酯泡沫和其他材料來粘合窗戶和窗扇，以確保固化的密封膠不開裂或防水。根據我國炎熱地區的建筑熱防護措施，我們通常在鋁合金和幕墻上安裝百葉窗療法系統，以減少陽光直射，防止房屋溫度過高。因此，提高裝配過程的質量非常重要。在節能方面，可以從選材上考慮，重點是節能環保。

4.7 盡可能降低玻璃的傳熱系數，提高玻璃的節能保溫性能

另一方面，可以使用Low-E玻璃加工技術，即Low-E鍍膜玻璃。 Low-E鍍膜玻璃可以吸收大量的輻射熱能，減少熱傳遞。在冬季，室內熱輻射可以反射回室內，減少室內熱量損失。在夏天，它表現出室外熱輻射，可以減少室內熱量，節約能源，你可以得到節能保溫效果。同時，夾層玻璃加工技術也可用。雙層玻璃分為雙層玻璃和多層玻璃，是玻璃與惰性氣體、干燥氣體等之間形成的空間，填充以減少熱傳遞，并具有優良的保溫箱體。真空玻璃和密閉玻璃可以大大降低玻璃的傳熱系數，從而提高玻璃的節能隔熱性能。

4.8 盡可能采用節能型的玻璃面板

玻璃是鋁合金門窗幕墻的主要材料。建筑玻璃是優良的熱導體和太陽輻射的優良發射器。玻璃的選擇對于節能門窗和幕墻的設計至關重要。液態透明玻璃、光致變色玻璃、光伏玻璃、Low-E鍍膜玻璃、Low-E中空玻璃、夾層玻璃等。如今，鋁合金門窗或幕墻采用多種玻璃都有自己的重量，可以不同程度地降低功耗。因此，根據建筑設計和節能需要選擇玻璃應該是科學合理的。一方面，可以使用低輻射玻璃加工技術。 Low-E玻璃具有高紅外反射率、低輻射率、低吸熱、低溫升、低二次熱輻射等特點。在夏天，玻璃上的Low-E涂層反射太陽的紅外線輻射，阻止太陽熱量的穿透。這減少了建筑物中太陽熱的存在。在冬天，衣服會將溫暖的內部熱量反射回房間，防止它逸出。同時，夾層玻璃加工技術也可用。兩層或多層雙層玻璃窗充滿干燥空氣或惰性氣體。在玻璃和玻璃之間形成間隙，減少熱量損失，阻擋聲音傳播。它是節能的，可以很好地散熱。絕緣。這時可以使用光致變色玻璃。光致變色鏡片是一種新型的功能性鏡片。該裝置由主玻璃和光致變色系統組成，在溫度（或吸收）的影響下利用光致變色材料的光透射。調整屏幕可以達到根據人們的喜好調整光線的目的。同時，光致變色系統選擇性地吸收或反射外部熱輻射，阻止內部熱擴散，實現冬暖夏涼，達到節能的目的[2]。

4.9 因氣候制宜

為了節約能源，因地適宜選用鋁合金門窗、幕墻。在冬季，最大限度的陽光進入室內，減少室內損失；夏季應充分利用防曬系統，盡可能防止外界陽光和熱量的滲透。這兩個要求雖然看似矛盾，但只要采取適當的技術措施，就能有效平衡。對于位于寒冷和極端地區的建筑，以采暖為主要能源消耗，傳熱系數U是門窗幕墻設計中的主要控制因素。在以空調和制冷為主要能源消耗者的局部建筑中，在夏熱冬熱地區，調光比作為主要控制方式。

4.10 嚴格控制窗墻比

建筑物外窗總面積（包括透明幕墻）與任一方向的墻體總面積（包括建筑物外窗面積）之比稱為窗戶之比。一般來說，建筑物外窗的傳熱系數大于同一面積、同一方向的實心外墻的傳熱系數。因此，用于加熱和冷卻的能量消耗增加。增加窗框面積系數。《公共建筑節能標準》（GB50189-2005）中規定的窗墻體積比為0.7，體現了對科學性和目的性的重視程度。

4.11 發展百葉節能技術

除上述措施外，在盧布節能方面，鋁幕墻和門窗的建設也可以實現節能、環保、可持續發展。例如，在建筑物的幕墻和鋁門窗上安裝百葉，肯定會影響建筑物的整體外觀和結構。然而，這種架構的設計和圖案可以定制并適應陽光照射。然后調節內部空間的溫度和光照。將這種設計方案應用到現代建筑中，不僅可以降低建筑內部的溫度和照明控制成本，實現最大的經濟效益，而且可以通過將太陽能轉化為電能來提高建筑的效率。幕墻效果很好。以及鋁合金門窗。節能環保的功能促進了鋁合金幕墻、門窗的可持續發展。

4.12 使用光電幕墻

懸垂光伏幕簾是鋁合金懸垂幕簾、門窗結構、節能環保技術現代發展中一項非常重要的新技術。在建筑物的設計和建造中使用這項技術可以產生出色的效果。比如光伏幕墻中計算與技術的結合，讓用戶有更好的視覺體驗。這種設計方法不僅可以產生很大的經濟效果，而且可以提高建筑的環保節能。太陽能與太陽能中的幕墻技術相結合，可以將太陽能轉化為光能。利用陽光的光子能量，傳輸來自電解質或照射的半導體材料的電子，產生電壓，使幕墻看起來很漂亮。

5 結語

換言之，在環保節能的時代，鋁合金門窗幕墻的節能對于推進建設項目非常重要。節能傳熱控制是鋁門窗和幕墻節能技術的核心。在科學合理設計的基礎上，選用節能環保的玻璃和鋁合金材料，玻璃與鋁合金的相互作用系數（如遮陽系數和傳熱系數）減量化。提高鋁合金門窗、幕墻的環保節能性能。