关于铝合金门窗及幕墙节能措施研究

赵旭初

海南海玻建设工程有限公司 海南 海口 570100

近年来，随着我国建筑业的快速发展，传统木窗门窗、实心钢窗、空心钢窗逐渐被市场舍弃。大楼的新门窗，尤其是玻璃幕墙，都得到了很大的技术改善。但铝合金在热工性能方面存在明显劣势，会出现能量损失大、热度指数低、无法保证理想室温等问题。据建设部相关行业统计，全国总能耗的25%为建筑能耗约。在建筑能耗和使用中的功能能耗之间，功能能耗占多数。分散的门、窗、幕墙等建筑物的能耗约为建筑物运行能耗的 51%。冷热地区的节能窗和幕墙的耗能问题值得关注。

1 铝合金门窗及幕墙的性能

我们首先讨论门窗的基本功能，实现门窗的最大性能，防水、抗风、良好的气密性、透光性和开放性是所有门窗必需的主要功能，这些基本性能性能满足国家基本标准。铝合金门窗及幕墙的绝缘和隔音性能，超过了一般门窗基本性能要求。最后是满足客户的个人需求，这种类型的性能主要表现在舒适和美观上，尽可能为客户提供优质满意的服务。

2 建筑幕墙与铝合金门窗节能设计原则

2.1 整体性原则

铝合金幕墙、门窗的设计和生产涉及到很多工作流程。在门窗的设计和施工这个过程中，必须考虑许多影响铝合金幕墙能耗的因素。因此，在总体设计、施工时，需要考虑到铝合金幕墙、建筑门窗和各种环境因素的影响。在使用节能或环保技术时，要避免节能设计的过度运用破坏整个建筑的结构。对此，建筑人员要考虑幕墙和铝合金门窗与建筑的整体性。

2.2 环境性原则

在设计制造铝合金幕墙、门窗时，必须综合考虑环境因素。建筑人员必须清楚了解，节能技术的使用与建筑物所在区域的环境因素密切相关。光输出、湿度因素、环境温度因素影响铝幕墙和门窗结构的设计建设。

2.3 人性化原则

人性化设计原则是铝合金幕墙、门窗设计制造中的一个重要的、根本的原则。建筑物的设计和建造最终将造福于人们。在设计过程中坚持以人为本的原则大大提高了建筑使用价值。秉承人性化发展的原则，密切关注环保功能，提高铝合金结构对墙体、门窗、幕墙体系的影响，降低内外因素的影响。这是建筑结构需要考虑的一部分，完全影响幕墙、铝门窗结构的节能环保价值。

3 铝合金门窗与幕墙节能技术发展现状

3.1 设计思想传统保守

随着现代科学技术的广泛发展，铝合金门窗以及幕墙的设计和生产，都是环保节能的。但在这个过程中，现有的设计理念和管理思路相对保守落后，不利于环保节能领域的新科技与铝合金、金属门窗的无缝融合墙壁的发展。现有的设计思路比较局限，影响了铝合金门窗乃至节能环保技术的发展。传统的设计理念往往导致铝门窗和幕墙设计无法有效宣传。在这些限制的影响下，门窗窗帘节能技术的应用范围非常有限，不利于整个行业的发展和创新。

3.2 市场环境相对复杂

当前国内建筑行业市场环境较为复杂，行业内诸多技术应用面临严重局限。节能减排、环境保护和增加经济效益三者相互交织，难以实现均衡发展。使用节能环保技术的产品，未经充分评价，不予使用。此外，铝合金门窗、幕墙节能技术的有效运用并没有完全改善运行，市场环境非常混乱，不利于维护和高效实施环保技术和工艺的进一步发展。

3.3 节能推广力度不足

目前，公共标志性建筑的节能环保意识有所提高，但发展水平仍有限。造成这一问题的主要原因是市场上的一些从业者对节能技术的发展和环境科学的概念没有很好的了解，铝合金的节能技术几乎制造和生产缓慢出现。此外，市场行业使用节能环保的铝合金门窗幕墙技术还没有得到充分的发展，没有得到推广，导致公共市场有限[1]。

4 关于铝合金门窗及幕墙节能措施

4.1 优化门窗幕墙设计

铝合金门窗幕墙的设计方案影响着最终的施工效果。为了提高铝合金门窗幕墙的节能环保性能，需要从设计入手，进行优化。例如，对铝合金门窗、幕墙的定位进行科学设计，提高定位的合理性。通常，可以避免暴露在南部和西部。此外，在设计幕墙时应避免过度集中的问题。

4.2 采用节能玻璃

在铝合金门窗工程中，玻璃部分占整个窗户的 80%，对实现良好的能源效率有很大的影响。虽然我们建筑行业的门窗使用提供了最基本的性能，但建筑门窗的节能、保温、舒适和美观的特性没有在实践中得到实现。在我国的传统建筑中，往往会使用一层不能阻挡远红外线和太阳辐射的玻璃。比如冬天外面很冷，所以里面的温差很大。由于使用单层玻璃，窗户和玻璃之间的空间会损失大量的内部热量。在夏天，太阳的热量通过玻璃进入建筑物的空间。正是玻璃层使房子里的温度高于外面的温度。这些条件极大地影响了家庭的生活质量。一般来说，为了达到建造门窗的目的，提高房屋的保温隔热功能，应优先选用合适的节能窗户。铝制门窗设计非常节能，因为它们使用空气玻璃反射热量。这不仅储存内部热量，防止热辐射直接穿过玻璃，而且还控制了进入房间的太阳辐射量。一些硬质玻璃和低辐射镀膜玻璃可能对节能有一定的影响，但效果不如热反射的玻璃。

表1 门窗玻璃节能措施

4.3 铝合金部分的节能措施

铝合金是另一种重要的热导体。铝合金传热的成本约为铝合金门窗幕墙的一半。因此，铝合金型材也是铝合金门窗幕墙的重要原材料。选用隔热节能的铝合金型材可以提高能源效率。绝缘条的宽度和尺寸是影响铝合金绝缘型材设计导热系数的主要因素。电工胶带的主要功能是通过在发生热传递的路径中产生空腔来阻塞热传递路径。绝缘胶带是铝合金的主要成分，决定了铝合金绝缘门窗的质量。在选择绝缘材料时，员工必须考虑影响绝缘胶带的其他因素。目前，在隔热性能较高的建筑中，隔热和可调跳线采用铝材。绝缘铝型材的设计原则是使绝缘条的尺寸与建筑物的形状相匹配，使铝合金型材的断面不被损坏。

4.4 选用断桥隔热铝型材

铝合金型材在门窗幕墙的制造中不仅起到转角支撑的作用，而且对门窗幕墙的节能效果也有比较大的影响。一般情况下，铝合金型材的截面小于玻璃表面。因此，导热系数对节能有很大的影响。这样，就形成了带有铝合金绝缘型材的断桥。即内外层均采用铝合金型材。 垫片由低导热尼龙PA66制成，称为绝缘型材。目前，主要有两种制造断桥绝缘型材的方法。通过冷却、固化、去除损坏的金属桥接等工序，然后将绝缘材料倒入铝合金型材绝缘腔内，形成“绝缘条”。断桥绝缘铝合金型材的主要优点是刚性好、耐高温、装饰性能好。保温隔热，断桥满足节能环保要求。可节省超过 45% 的能源。此外，随着门窗环境温度接近环境温度，用户可以降低夏季室内门窗隔热的风险，减少内部的热量消耗。

4.5 合理选用门窗五金配件

长期以来，人们常常被“硬件配件”的“兼容性”所欺骗。配件是门窗的主要组成部分，不仅与建筑门窗的气密性、水密性和防风性密切相关，还与安全性等性能密切相关。选择优质的门窗配件是节能门窗的主要保证。由劣质材料制成的门窗上的物体很容易老化或破损。用劣质材料制成的电器配件，门窗使用一段时间后，门窗开关可能会变得不灵活或不能开闭。这意味着门或窗将不起作用。这些门窗配件不仅保证了建筑物门窗的密封性，而且会严重影响人身安全，引发事故。为此，设计师在选择门窗配件时，应选择质量有保证的品牌。对于门窗配件的正确选择，重要的是要选择密封性能优良、更换灵活的配件，根据经验及国家标准计算出来关键点的数量。

4.6 提高装配上墙过程的质量

我们通常使用优质聚氨酯泡沫和其他材料来粘合窗户和窗扇，以确保固化的密封胶不开裂或防水。根据我国炎热地区的建筑热防护措施，我们通常在铝合金和幕墙上安装百叶窗疗法系统，以减少阳光直射，防止房屋温度过高。因此，提高装配过程的质量非常重要。在节能方面，可以从选材上考虑，重点是节能环保。

4.7 尽可能降低玻璃的传热系数，提高玻璃的节能保温性能

另一方面，可以使用Low-E玻璃加工技术，即Low-E镀膜玻璃。 Low-E镀膜玻璃可以吸收大量的辐射热能，减少热传递。在冬季，室内热辐射可以反射回室内，减少室内热量损失。在夏天，它表现出室外热辐射，可以减少室内热量，节约能源，你可以得到节能保温效果。同时，夹层玻璃加工技术也可用。双层玻璃分为双层玻璃和多层玻璃，是玻璃与惰性气体、干燥气体等之间形成的空间，填充以减少热传递，并具有优良的保温箱体。真空玻璃和密闭玻璃可以大大降低玻璃的传热系数，从而提高玻璃的节能隔热性能。

4.8 尽可能采用节能型的玻璃面板

玻璃是铝合金门窗幕墙的主要材料。建筑玻璃是优良的热导体和太阳辐射的优良发射器。玻璃的选择对于节能门窗和幕墙的设计至关重要。液态透明玻璃、光致变色玻璃、光伏玻璃、Low-E镀膜玻璃、Low-E中空玻璃、夹层玻璃等。如今，铝合金门窗或幕墙采用多种玻璃都有自己的重量，可以不同程度地降低功耗。因此，根据建筑设计和节能需要选择玻璃应该是科学合理的。一方面，可以使用低辐射玻璃加工技术。 Low-E玻璃具有高红外反射率、低辐射率、低吸热、低温升、低二次热辐射等特点。在夏天，玻璃上的Low-E涂层反射太阳的红外线辐射，阻止太阳热量的穿透。这减少了建筑物中太阳热的存在。在冬天，衣服会将温暖的内部热量反射回房间，防止它逸出。同时，夹层玻璃加工技术也可用。两层或多层双层玻璃窗充满干燥空气或惰性气体。在玻璃和玻璃之间形成间隙，减少热量损失，阻挡声音传播。它是节能的，可以很好地散热。绝缘。这时可以使用光致变色玻璃。光致变色镜片是一种新型的功能性镜片。该装置由主玻璃和光致变色系统组成，在温度（或吸收）的影响下利用光致变色材料的光透射。调整屏幕可以达到根据人们的喜好调整光线的目的。同时，光致变色系统选择性地吸收或反射外部热辐射，阻止内部热扩散，实现冬暖夏凉，达到节能的目的[2]。

4.9 因气候制宜

为了节约能源，因地适宜选用铝合金门窗、幕墙。在冬季，最大限度的阳光进入室内，减少室内损失；夏季应充分利用防晒系统，尽可能防止外界阳光和热量的渗透。这两个要求虽然看似矛盾，但只要采取适当的技术措施，就能有效平衡。对于位于寒冷和极端地区的建筑，以采暖为主要能源消耗，传热系数U是门窗幕墙设计中的主要控制因素。在以空调和制冷为主要能源消耗者的局部建筑中，在夏热冬热地区，调光比作为主要控制方式。

4.10 严格控制窗墙比

建筑物外窗总面积（包括透明幕墙）与任一方向的墙体总面积（包括建筑物外窗面积）之比称为窗户之比。一般来说，建筑物外窗的传热系数大于同一面积、同一方向的实心外墙的传热系数。因此，用于加热和冷却的能量消耗增加。增加窗框面积系数。《公共建筑节能标准》（GB50189-2005）中规定的窗墙体积比为0.7，体现了对科学性和目的性的重视程度。

4.11 发展百叶节能技术

除上述措施外，在卢布节能方面，铝幕墙和门窗的建设也可以实现节能、环保、可持续发展。例如，在建筑物的幕墙和铝门窗上安装百叶，肯定会影响建筑物的整体外观和结构。然而，这种架构的设计和图案可以定制并适应阳光照射。然后调节内部空间的温度和光照。将这种设计方案应用到现代建筑中，不仅可以降低建筑内部的温度和照明控制成本，实现最大的经济效益，而且可以通过将太阳能转化为电能来提高建筑的效率。幕墙效果很好。以及铝合金门窗。节能环保的功能促进了铝合金幕墙、门窗的可持续发展。

4.12 使用光电幕墙

悬垂光伏幕帘是铝合金悬垂幕帘、门窗结构、节能环保技术现代发展中一项非常重要的新技术。在建筑物的设计和建造中使用这项技术可以产生出色的效果。比如光伏幕墙中计算与技术的结合，让用户有更好的视觉体验。这种设计方法不仅可以产生很大的经济效果，而且可以提高建筑的环保节能。太阳能与太阳能中的幕墙技术相结合，可以将太阳能转化为光能。利用阳光的光子能量，传输来自电解质或照射的半导体材料的电子，产生电压，使幕墙看起来很漂亮。

5 结语

换言之，在环保节能的时代，铝合金门窗幕墙的节能对于推进建设项目非常重要。节能传热控制是铝门窗和幕墙节能技术的核心。在科学合理设计的基础上，选用节能环保的玻璃和铝合金材料，玻璃与铝合金的相互作用系数（如遮阳系数和传热系数）减量化。提高铝合金门窗、幕墙的环保节能性能。