五、國家建筑外窗性能標(biāo)準(zhǔn)要求
我國建筑外窗性能國家標(biāo)準(zhǔn)共有六項(xiàng):(1)抗
風(fēng)壓性能(GB7106-86);(2)
空氣滲透性能(GB7107-86);(3)雨水
滲漏性能(GB7108-86);(4)保溫性能(GB8484-87);(5)空氣聲隔聲性能(GB8485-87);(6)采光性能(GB11976-89)。
建筑外窗的保溫性能指標(biāo)是在模擬冬季采暖建筑室內(nèi)、外溫差條件(室內(nèi)18℃;室外:單層窗檢測為-10℃,雙層窗或單框雙玻窗檢測為-20℃,風(fēng)速為3.0m/s下,測得的窗戶冬季
傳熱系數(shù)K值(W/m2·K)(不包括窗縫隙的傳熱),不能直接作為窗的夏季傳熱系數(shù),不能作為建筑外窗的夏季隔熱性能指標(biāo),只能作為窗的傳熱性能比較參考。
保溫和隔熱是有區(qū)別的。保溫是指外窗在冬季幾十度的溫差條件下,阻止室內(nèi)向室外的溫差傳熱;隔熱是指外窗在夏季隔離太陽
輻射熱和阻止室外向室內(nèi)的溫差(<10℃,)傳熱,其中因太陽輻射產(chǎn)生的熱量遠(yuǎn)比因溫差產(chǎn)生的熱量大[2]。
根據(jù)窗的傳熱系數(shù)計(jì)算公式K=1/(1/ai+Rw+1/ae),
內(nèi)表面換熱系數(shù)ai,冬季和夏季為同樣取值8.7(W/m2·K)[2]。現(xiàn)假設(shè)以窗體本身
傳熱阻Fw=1/6.4帶入以上公式,分別帶入冬季和夏季外
表面換熱系數(shù)ae計(jì)算,則可得出冬季窗的傳熱系數(shù)K冬=3.2;夏季窗的傳熱系數(shù)K夏=3.1,由此可見窗的傳熱系數(shù)K值冬季與夏季是不一樣的。
按美國
ASHRAE標(biāo)準(zhǔn)條件計(jì)算窗的傳熱系數(shù)
U值(即K值:冬季夜間Uw值是在室外溫度-18℃,室內(nèi)溫度21℃,風(fēng)速為24kph,無日光條件下計(jì)算;夏季白天Us值是在室外溫度32℃,室內(nèi)溫度24℃,日光
強(qiáng)度為789W/T,風(fēng)速為12kph條件下計(jì)算。5mm透明
浮法玻璃Uw值6.25,Us值5.85;6mm透明
浮法玻璃Uw值6.19,Us值5.85。
六、建筑外窗隔熱性能指標(biāo)
夏季空調(diào)建筑中,通過窗戶進(jìn)入室內(nèi)的熱量包括室內(nèi)外溫差得熱和太陽輻射得熱兩部分,由于夏季時(shí)室內(nèi)、外平均計(jì)算溫差通常僅6℃左右,因此,通過窗戶的溫差得熱所占比例較小;而通過向陽面窗戶特別是東、西向窗戶的太陽輻射得熱是窗的總得熱的主要部分,是構(gòu)成空調(diào)負(fù)荷的主體。
空調(diào)建筑中窗戶的隔熱功能就在于減少窗戶的太陽輻射得熱和室內(nèi)外溫差得熱[3]。因此,應(yīng)將窗玻璃的遮陽系數(shù)(實(shí)際透過窗玻璃的太陽輻射得熱與透過透明窗玻璃的太陽輻射得熱之比值)和窗戶的夏季傳熱系數(shù)K作為窗戶的隔熱性能指標(biāo)。顯然,遮陽系數(shù)和傳熱系數(shù)愈小,則窗戶的隔熱性能愈好,反之亦然。
目前,我國尚未有建筑外窗隔熱性能標(biāo)準(zhǔn)和外窗夏季傳熱系數(shù)的試驗(yàn)實(shí)測數(shù)據(jù);《旅館空調(diào)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定“非嚴(yán)寒地區(qū),外窗玻璃的遮陽系數(shù)應(yīng)小于0.60,或采取外遮陽措施” ;其它有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)尚未有我國南方地區(qū)外
窗玻璃遮陽系數(shù)值的具體規(guī)定。但窗玻璃的生產(chǎn)廠家一般在產(chǎn)品說明書中給出玻璃的遮陽系數(shù),如深圳南玻集團(tuán)給出的數(shù)據(jù):6mm單片透明玻璃
遮陽系數(shù)Sc=0.99;6+12A+6透明
中空玻璃Sc=0.87;6mm單片熱反射CTS240綠色
鍍膜玻璃Sc=0.45;6mmCTS240+12+6mm熱反射
中空玻璃Sc=0.31。
七、建筑外窗隔熱節(jié)能措施
建筑節(jié)能的原則,應(yīng)考慮盡可能利用自然條件,采用最小的技術(shù)手段和投入,在保證獲得適宜的
室內(nèi)熱環(huán)境的前提下,得到最大的節(jié)能降耗效果。
1.確定適宜的室內(nèi)空調(diào)溫度
國家標(biāo)準(zhǔn)《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ19-87(以下簡稱《采暖空調(diào)規(guī)范》)規(guī)定的舒適性空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)為:溫度24~28℃,相對濕度40~65%,風(fēng)速不大于0.3m/s。
調(diào)查測試表明,許多人都以為,夏季室內(nèi)溫度定得越低越好,將室內(nèi)設(shè)計(jì)狀態(tài)點(diǎn)選定在規(guī)定范圍的高標(biāo)準(zhǔn)側(cè)24℃,結(jié)果導(dǎo)致夏季室內(nèi)過冷,要穿外套。實(shí)際上,這并不符合華南地區(qū)的氣候特點(diǎn)和人們對地方氣候的適應(yīng)能力及生活習(xí)慣。根據(jù)多年考察測定,當(dāng)輻射溫度27.8~29.7℃、相對濕度84~90%、氣流速度0.05~0.2m/s、人體皮膚溫度29.7~32.0℃時(shí),而室內(nèi)溫度27~29℃是感到舒適的。因而認(rèn)為:28~29℃是舒適溫度,30~32℃是人體可忍受的溫度,33℃以上是人體感到過熱的溫度。溫度每提高1℃,可減少空調(diào)器用電量5~10%,空調(diào)房間溫度標(biāo)準(zhǔn)提高2~3℃可節(jié)省大量電能。而且可防止目前華南地區(qū)人們從空調(diào)房到室外由于相對溫差過大引起冷傷風(fēng)等癥狀的“空調(diào)病”。
2.窗戶遮陽
空調(diào)建筑中,窗的遮陽是不可少的,它對防止因太陽直射室內(nèi),避免室內(nèi)過熱,減少空調(diào)機(jī)
冷負(fù)荷效果很大。
外遮陽效果最好。根據(jù)對廣州西向房間的試驗(yàn)觀測資料[4],在閉窗情況下,有無遮陽,室溫最大差值達(dá)2℃,平均差值達(dá)1.4℃;在開窗情況下,有無遮陽,室溫最大差值達(dá)1.2℃,平均差值為1℃。室外遮陽可比單層玻璃窗的透過能量下降88%。夏熱冬暖地區(qū)應(yīng)采用活動(dòng)式遮陽。對廣州地區(qū)主要考慮東、西向窗的活動(dòng)結(jié)構(gòu)的擋板式遮陽,南向窗戶上部的水平
遮陽板實(shí)際上主要是作了窗口防雨構(gòu)件,試驗(yàn)實(shí)測證明[5],夏季水平遮陽板的伸出長度對室溫沒有什么影響,而在冬季遮陽板會(huì)使室內(nèi)熱環(huán)境變差,因此,對廣州地區(qū)可以不用水平遮陽板。
窗內(nèi)遮陽最方便。室外的活動(dòng)式遮陽設(shè)施由于易受風(fēng)雨損壞、安裝和維修較困難等缺點(diǎn),所以,一般情況下,最方便和最經(jīng)濟(jì)有效的方法是采用室內(nèi)懸掛淺色窗簾,可隔離40%左右的太陽輻射熱。表1[6]給出了幾種隔熱窗簾的“遮陽系數(shù)”。
3.采用隔熱
節(jié)能玻璃
通過建筑外窗的熱量中,占窗面積80%左右的玻璃得熱是第一位,其次是窗縫隙空氣滲透傳熱,而窗框所傳熱量占第三位。因此,使用既隔熱又隔聲的采光玻璃是提高窗戶熱學(xué)、聲學(xué)和光學(xué)性能的關(guān)鍵。
(1)
熱反射鍍膜玻璃:又稱陽光控制鍍膜玻璃,能透過
可見光,而又能將40~80%的太陽輻射
熱阻隔在室外,同時(shí)減少
眩光和色散,使外觀顯現(xiàn)不同的色彩,還具有單向透視性,裝飾效果好。其隔熱反射性能用遮陽系數(shù)表示,遮陽系數(shù)越小,鍍膜的性能越好。但是,單片熱反射鍍膜玻璃僅降低了玻璃的遮陽系數(shù),對傳熱系數(shù)影響不到,隔聲效果也無影響,但
可見光透過率有所下降。
表1 室內(nèi)遮陽設(shè)施的遮陽系數(shù)
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