节能门窗在工程外立面的应用
新闻来源：未知 作者：admin 发布日期：2017-04-24 17:51
[摘要] 泉州市行政管理服务中心外立面，采用断桥隔热铝材同Low-E中空钢化玻璃结合的节能方式，本文结合工程实际介绍该节能方式的主要施工方法和技术控制措施，表明该方法节能效果明显的特点。
随着能源的日趋紧张，人们在享受大面积门窗赋于的舒适和自然采光等诸多优点的同时，必须考虑采用什么形式的门窗及玻璃才能符合建筑节能的要求。泉州地处我国南方夏热冬暖地区，属于典型的湿热气候。目前在这一地区建筑外门窗主要以铝合金和钢塑为骨料，配予4-6mm的平板玻璃。这种形式的门窗对于组成围护结构的一大部分外立面，将很容易在这里构成节能的薄弱环节。我们知道，建筑能耗中的30%-40%是发生在门窗洞口处的，提高门窗的保温性能和气密性能是建筑节能不可或缺的措施之一，如何根本解决这一产生冷热矫缺陷的部位。我们从保温隔热技术体系角度总结了我司施工的泉州市行政管理服务中心工程。大楼门窗面积达1万多m2（图1），采用断桥隔热铝材同Low-E中空钢化玻璃结合，大大增加了节能的效果。
图1 大楼外立面
1 节能门窗的构造与材料选用
在泉州市行政服务中心工程中，考虑到泉州所处的地理环境，冬季不太冷，时间周期比较短，夏季温度比较高，时间周期比较长，对门窗的要求传热系数为2.2W/㎡.k。因此，本工程采用的是明框幕墙所配套的铝型材来做窗框，利用幕墙的特性来进行窗的设计，对铝型材的选材为断桥隔热型，玻璃选用(Low-E)低辐射中空钢化玻璃，窗位置采用三元乙丙胶条(EPDM)，铝材同玻璃接触处采用中性硅酮耐候胶，所有的填充材料采用保温棉。
图2窗横剖节点大样
图3窗竖剖节点大样
图4窗同主体结构节点大样
2 节能门窗的主要特点
2.1 断桥隔热铝合金型材的应用
断桥隔热铝合金型材，是一种符合社会发展方向的节能新型门窗材料，其优点是既有铝合金的强度高、重量轻、美观、耐腐、加工简单，又有隔热的特点，具有非常好的节能效果。
断桥型门窗的材料和断面形式是影响门窗保温性能的重要因素之一，门框材质不同，其导热系数是不同的，型材的断面一般大于3腔，金属框的窗在保证有足够空腔的条件下用非金属材料进行断桥处理，断桥的宽度不小于15㎜，长度应与框构相等，在安装时不要破坏断桥结构，采用断桥式门窗，可较好的达到建筑节能降耗的效果。根据本工程特点，断桥采用热阻值较大的聚酰胺尼龙断热条，将铝型材的室外部分与室内部分隔开。该材料与铝材等强，膨胀系数与铝型材相近，耐久性好，因此能连同铝材共同工作,并且解决了室内外热量的传递。其主要特点为：
①隔音性：其结构经精心设计，接缝严密，试验结果符合相关标准。
②气密性好：有良好的气密性，型材的中间隔热体导热系数低，隔热效果比铝材好得多，可充分发挥空调效应，节约能源。
③ 水密性好：设计有防雨水结构，科学的水气腔室设计，将雨水完全隔绝于室外。
④耐冲击性好：由于外表面两侧为铝合金型材，抗风压性好。
2.2 Low-E玻璃的应用
Low-E玻璃是一种对波长范围4.5~25微米的远红外线有很高反射比的镀膜玻璃。由于温度差引起的热量传递主要集中在远红外波段上，白玻、吸热玻璃、阳光控制镀膜玻璃对远红外热辐射的反射率很小，吸收率很高，吸收的热量将会使玻璃自身的温度提高，这样就导致热量再次向温度低的一侧传递。与之相反，Low-E玻璃可以将温度高的一侧传递过来的80%以上的远红外热辐射反射回去，从而避免了由于自身温度提高产生的二次热传递，所以Low-E玻璃具有很低的传热系数。泉州行政中心门窗玻璃采用的是Low-E 6㎜+12A+6㎜中空钢化玻璃，在节能方面又进了一步。其与普通玻璃及传统的建筑用镀膜玻璃相比，更具明显优势。
2.3 耐候胶、胶条、同填充材料的选用，关系着门窗气密性、水密性等性能，在炎热的夏季，耐候胶开裂，胶条的老化，都会让室外室内的能量在偷偷的流失，降低节能效果，因此施工中不可忽视这些材料。
3 节能门窗的施工
3.1施工流程
测设铝窗控制线→定出各层水平基线位置，并标注清楚→根据洞口尺寸确定各窗框位置→安装铝窗窗框→就位、调节、固定窗框→嵌缝→打密封硅胶→安装窗扇、五金配件、固定玻璃→调节、检查→清洁、验收
3.2主要安装工艺
⑴铝窗的预留洞口位置应正确，窗框与墙体之间的空隙均匀，控制在15—20mm左右。铝合金窗装入洞口横平竖直，窗框与洞口应弹性连接牢固。不得将铝窗直接埋入墙体。严禁窗框连接件用射钉直接固定于砖墙上或用膨胀螺栓固定于多孔砖上。
⑵铝窗框的连接件应伸出窗框予利内外锚固。设置间距按设计要求放置。连接件应采用不锈钢或经防锈处理的金属件，厚度不小于1.5mm，宽度不小于25mm。连接件固定完毕后，应作好隐蔽工程验收。
⑶框与墙体之间采用PU发泡剂填塞，窗框外口的四周留10—15mm深的槽口，以利填嵌。安装中采用橡胶密封胶条时，留有伸缩余量，转角处成45°斜面断开，并用胶粘剂粘贴牢固。
⑷推拉窗设有限位装置，限位装置的数量和间距保证窗框抬高或推拉时不脱轨。侧边不准随意钻孔，孔洞用密封胶密封。
⑸玻璃安装前用钢刷局部清洁铝合金型材表面及槽底泥土、灰尘等杂物，铝合金型材底部装入氯丁橡胶垫块。在安装玻璃时，窗框与玻璃表面的接触部位都设计有橡胶嵌条。为了克服温度变化引起的铝框和玻璃不同的热胀冷缩造成玻璃爆裂的现象，玻璃与铝框间的间隙按规定严格执行。
⑹玻璃全部调整好后，应进行整体立面平整度的检查，确认无误后，才能进行打胶。玻璃与铝合金槽的缝隙用泡沫胶条塞紧，保证平直，并预留净高8-12的打胶厚度。打胶时要持续均匀，操作顺序一般是：先打横线缝后打竖向缝；竖向胶缝宜自上而下进行，胶注满后，应检查立面是否有气泡，空心，断缝，夹杂，若有应及时处理。
3.3 主要技术措施
⑴保证水密性和气密性措施
①在窗边框与砖墙缝隙间打发泡剂或填水泥砂浆处理；
②建筑上门窗洞口设计鹰嘴（滴水线）。嵌缝应饱满但又不得使窗框变形。窗框与墙体间打防水胶密封，打防水胶必须在墙体干燥后进行；若墙体未干燥、灰尘未清除干净，墙体释放出的水蒸气及会使密封失效，雨水将沿着框、墙缝隙渗入室内。
③门窗的主要受力构件若刚度不足，在风荷载的作用下易变形产生缝隙渗水。因此选用加强型型材。型材构件刚性结合部设有采取密封措施，在风雨同时作用下易产生缝隙渗水（渗水量较大）或毛隙渗水。须在型材构件刚性结合部在拼装前采用打端面胶或使用密封胶片等密封措施。
④推拉窗的毛条、防脱落密封器、下密封块是保证推拉门窗密封性能的重要的配件。下密封块（工程上普遍未安装）是起着勾企与下滑道之间的密封作用，可有效防止在波动荷载的作用下溅水现象的发生，并可防止蚊虫进入室内。毛条是窗扇与窗框间的密封件，决定门窗气密性的优劣，普通化纤毛条遇水会卷曲而失去密封作用，在波动风荷载下易发生溅水现象；必须使用硅化毛条。推拉窗滑道上的排水孔加工应遵循内扇外孔、外扇内孔的原则，以保证门窗的密封性能，尤其是下横毛条水平朝向的推拉窗。
⑤在雨水可能侵入的边框上使用自攻钉、铆钉固定锚固铁片的门窗，锚固前在开孔上涂中性密封胶，可防止渗水和电化学腐蚀的产生。
⑥等压腔的应用是最为经济、有效的防水措施之一，在门窗工艺设计中应最为首选的防水手段。
⑦下滑带有空腔的门窗使用薄膜单向阀，以提高门窗的水密性。应选用高挡水璧的下滑。
⑵保证耐腐蚀措施
①以使用耐腐蚀性材料为选择原则，对于采用的钢制部件及现场焊接处时，作相应的防护处理。
②所有外露铝合金型材均进行表面烤漆处理，施工时应严格要求执行。所用的连接件应具有一定的强度外，所有钢制配件、零部件均应进行与其性能和位置相宜的防护处理，同时也应具有足够的耐腐蚀性能。不同材质材料相接触之处应加设绝缘垫片，以防止点化腐蚀。
③工艺上保证所有连接件所需工艺孔等加工部位均在厂加工好，然后再进行热湿镀锌处理，镀锌前应进行喷砂处理。
4 结语
节能门窗在工程外围护立面的应用大大促进了建筑节能的发展步伐，也是组合工艺材料这种新技术开发给节约能源带来更强的生命。同时建筑节能标准要求的逐步提高也必将促使节能门窗不断实现更加优良的节能特性。随着建筑节能意识的逐步深入，高性能的节能门窗产品必将得到不断的发展。
综上所述，我们认为节能门窗的应用必须是减耗和舒适的，也应充分考虑就地的气候条件和使用者的要求，同时也应具有一定的经济性。
泉州市土木建筑学会 林春建 曾焕辉 傅志宏
2011年10月20日
