现有建筑外窗的节能改造技术探讨

梅 华 李瑞红 徐 丁

(南通职业大学建筑工程学院 江苏 南通 226007)

现有建筑外窗的节能改造技术探讨

梅 华 李瑞红 徐 丁

(南通职业大学建筑工程学院 江苏 南通 226007)

建筑必须要在保暖、隔热功能上不断加强，由于外窗是建筑必有的部分之一，外窗成为影响建筑整体保暖、隔热效果的关键性因素。通过对现有建筑外窗进行节能改造，能够切实加强建筑的保暖、隔热效果，因此，本文通过阐述了对现有建筑外窗进行节能改造的必要性，联系实际，分析了现有建筑外窗的节能改造技术，从多个角度分析了我国建筑外窗的节能改造技术，旨在为促进我国建筑事业的发展提出一些建设性意见。

建筑外窗；节能改造；必要性分析；技术探讨

前言：窗户是建筑必备的部分之一，通过窗户不仅可以增加室内的光线，同时还能够调节室内气温，改善室内空气质量，但是由于窗户的保暖隔热效果参差不齐，窗户的安装也依赖于施工技术，因此，在实际的应用效果中，难以满足社会的不同需求。通过加强对建筑外窗的节能改造技术创新和发展，能够在原有建筑的基础上，强化建筑的保暖效果，从而减少对空调、暖气的过度依赖，促进城市的现代化进程。我国的外窗节能改造技术发展良好，在多个方面已经实现了技术上的突破，促进了我国城市化的发展，提高国民生活质量方面起到了关键性的作用。

一、对现有建筑外窗进行节能改造的必要性

随着建筑事业的不断发展，技术上的创新和发展理念上的更新，使得建筑事业朝着更加环保和节能的方面发展，尤其在外窗的设计建造上，采用节能的方式能够最大程度的利用光照，同时减少热能供应，实现可持续发展。我国建筑发展较早，现有建筑由于不具有良好的外窗设计，在保暖功能上存在欠缺，且我国建筑数量庞大，如果不采取有效的改造措施，对现有建筑外窗进行改造，则不利于民生发展，同时也造成技术发展的局限[1]。通过对现有建筑外窗进行节能改造，能够扩大技术的应用范围，同时，节约了建筑改造的成本，扩大了建筑节能改造的经济效益，如图 1所示。尤其在我国北方地区，冬季寒冷对供热产生了较大的需求，但是，通过对建筑外窗进行节能改造，增强了建筑外窗的密封性，加强了保暖功能，使得室内温度满足于人体的要求，有效降低煤炭的需求，减少二氧化碳的排放量，改善城市的空气质量，提升国民的生活质量。另外，通过采用先进的节能改造技术，在增加建筑保暖性的同时，不影响建筑的外观，不仅可以保留历史原有的风貌，同时也避免改造技术对具有历史价值的建筑产生的影响作用，从根本上实现技术与传统的有效结合，促进了建筑事业的良好发展。我国在节能改造技术方面不断投入，在实际的应用中已经取得了良好的效果，对改造技术进行分析，能够总结当前技术的特点和改造的局限，对于建筑技术的创新具有重要的意义[2]。

传统的窗框保暖性能较差，在建筑外窗的节能改造之初，设计人员设想通过增强窗框与墙壁的融合力度，以此来达到保暖的效果，但是在实际的施工过程中，由于施工难度较大，楼层较高的建筑施工存在风险性，难以在实际的改造过程中予以推广。随着技术的不断创新和发展，改造技术在窗框的性质上实现了突破。达到了良好的保暖、节能的效果[3]。目前的窗框改造技术主要有三种，一种是实腹钢窗改造技术，通过在原有窗框的基础上，进行包塑，实现密封性操作。另外还可以通过加强外框与隔热框扇的连接作用，避免热气的流失，达到保暖的效果。第

图1 建筑外窗改造施工图

二、现有建筑外窗的节能改造技术分析

（一）使用节能的窗框

二种是采用铝合金双窗框改造技术。通过扩宽原有的窗扇玻璃槽，采用个隔热配置套，放置在窗户玻璃和铝扇架之间，以此来达到保暖隔热的效果，如图2所示。但是由于需要一种媒介部件才能改造成断桥隔热外窗，因此，在实际的应用过程中存在一定的应用局限。第三种是塑钢单玻璃推拉窗的改造技术，通过应用具有节能功能的窗框，改善窗扇的材质，采用重配压线条相关技术，利用密封部件实现对窗框部位的改造，增强了窗框的保暖功能，与具备节能效果的玻璃进行配套使用，不仅增强了美观性能，同时也大大强化了保暖作用，实现了节能改造技术的要求，扩大了技能改造技术的经济价值。目前节能窗框的应用效果较为良好，但是在实际的施工中仍然存在一定的技术难点，未来必须要重点发展节能窗框的应用技术，才能简化节能改造技术环节，在现有建筑的改造工作中扩大作用[4]。

（二）使用节能的玻璃

影响窗户性能的主要原因就是玻璃。传统的窗户玻璃有缺乏对太阳能的利用，使得室内温度的提升必须借助于室内发热设备和供暖措施，室内温度的降低必须要利用空气制冷设备，未能达到节能减排的效果。另外，传统的玻璃散热性能显著，无法有效阻挡阳光照射，不利于室内温度的恒定，增大了室内温度调节设备及措施的压力。因此，为了提升窗户的性能，必须要从玻璃角度入手。研究人员通过借鉴汽车玻璃的性能，研制出了具有节能效果的玻璃，如中空玻璃和镀膜玻璃[5]。中空玻璃区别于传统的双层玻璃，通过将两到三片的玻璃采用高密度符合粘合剂进行粘粘，将玻璃片与干燥剂融合，从而达到隔热的效果。另外，中空玻璃内含的干燥空气能够有效的阻挡噪音，增强了玻璃的实用功能。镀膜玻璃又叫做反射玻璃，通过在玻璃表面涂金属化合物薄膜层，如铬、钛等，能够有效的吸收紫外线，反射红外线，能够实现光线投射的控制功能，从而达到隔热、保温功能，实现了节能减排的目的。根据实践结果证明，采用节能玻璃能够有效降低传热系数，节能效果高达40%以上，不仅造价便宜，同时性能良好，改造技术要求简单，施工过程较为方便，宜在实际的改造过程中予以推广和使用[6]。

图2 节能窗框改造效果图

（三）增加遮阳设施

尽管通过对建筑外窗的节能改造，能够强化建筑外窗的隔热保暖效果，但是在实际的应用过程中，单纯依靠对窗户玻璃、窗框的改造技术难以满足大型公共建筑的需求，因此，为了强化玻璃保暖隔热的效果，还需要增加遮阳设施。通过合理的遮阳设施设计，能够有效的阻挡太阳光的直射，并且增强遮阳设施相对于外窗改造技术更为经济和方便，宜在大型公共建筑中予以推广。且在《公共建筑节能设计标准》中，对遮阳措施进行了规定，以窗户实际面积为准，明确指出遮阳系数应在 0.3%-0.4%之间，在实际的应用过程中，可以通过增加窗帘的隔热功能来强化节能减排效果。另外，可以通过采用遮阳卷帘或百叶窗等设备，根据室外温度的变化，依靠遮阳设备的灵活性，达到适时调节的效果。在夏季时通过遮阳设备保证室内温度的恒定，在冬季时，减少遮阳设备的使用，有效利用太阳能，来减轻供暖措施的压力，实现双向调节。但是由于窗帘、百叶窗在阻挡热源传递的过程中，也会阻挡光线，在公共建筑中使用效果一般。由此，新技术的不断突破，目前已经研制出了具有良好隔热效果的玻璃贴膜，通过在窗户玻璃上贴具有节能效果的玻璃膜，在阻挡热源传递、增强保暖效果的同时，不会影响室内的光线，在实际的建筑外窗改造应用过程中，具有良好的效果[7]。

（四）设计合理的窗扇比和朝向

为了追求建筑外观的美观性，不少公共建筑都以大面积的窗户设计的为基础，但是玻璃面积越大，热源的传递效果越明显。因此在实际的改造过程中，要对窗扇的比例进行调节，根据建筑的使用功能，选择合适的窗扇面积，可以采用推拉式，增强窗户的使用功能。在建筑设计过程中，也要渗透节能环保理念，避免过度追求美观性，而限制了窗户的保暖、隔热功能。另外，在建筑的朝向选择上，要根据建筑的实际需求，转变设计思路，充分利用太阳光能，同时避免阳光的长时间直射，达到强化窗户保暖、隔热的效果，对于整个城市的良好规划也有积极的作用。

（五）提高建筑外窗的密封性

密封性是影响建筑外窗的关键性因素之一，尤其对建筑外窗的室内温度来说，气密性不佳，导致室内室外温度趋近于平衡，不仅使得冬季室内温度过低，同时也造成夏季室内温度过高，对空气温度调节设备的依赖越来越大，没有达到节能减排效果，同时长时间处于空调设备下，也不利于人体健康。通过提高外窗的密封性，能够有效增强建筑外窗的保暖隔热效果。在实际的改造技术应用中，主要有两方面内容：一方面是通过增加窗框与窗扇之间的密封性，利用密封条等设备，增加窗框与窗扇的严合效果，从而强化保温隔热的性能，实现节能环保的效果；另一方面，是利用发泡剂等设备将窗户与墙体之间的空隙进行有效的填充，从而减少室内与室外的空气联通效果，达到强化隔热保暖的效果。通过提高建筑外窗的密封性，不仅能够达到节能改造的要求，同时对于整个建筑体的防水效果都有明显的促进作用[8]。

结语：综上所述，要想达到强化建筑保暖隔热的性能，实现节能环保，在实际的外窗改造过程中，必须要使用节能的窗框、使用节能的玻璃、增加遮阳设施，同时，通过设计合理的窗扇比和朝向和加强建筑外窗的密封效果，才能达到保暖、隔热的技术要求。另外，我国建筑改造需求量大，在未来的技术发展上，还要不断增加技术的适应能力，加强在改造施工环节和改造施工模式的突破力度，逐步促进我国城市现代化的发展，通过技术的创新，提高国民的生活质量，同时强化节能减排效果，实现人与自然的和谐共生。

[1]孙亚丽，方建平.浙西地区既有居住建筑能耗现状及节能改造方法探析[J].中国建材科技，2014，05（05）:31-33.

[2]卢凌寰，朱惠英，黄孝云.夏热冬暖地区既有建筑围护结构节能改造技术研究[J].建筑节能，2015，05（10）:93-96.

[3]白建波，沈北安，张宇，芮玮玮，杨江金，张菁燕，吴海军.苏南地区老小区既有住宅节能改造集成技术体系及能耗评估[J].建筑科学，2012，09（02）:59-65.

[4]成维川，沈志明，杨丹萍.节能改造中外墙、外窗与屋顶对既有居住建筑能耗的影响[J].住宅产业，2012，09（08）:67-69.

[5]范宏武，徐强，李德荣.“十一五”国家科技支撑计划项目课题——建筑节能改造关键技术研究[J].建设科技，2011，05（09）:40-44.

[6]潘文明，周维，朱惠英.建筑玻璃贴膜在广西地区既有建筑节能改造中的应用分析[J].建筑节能，2011，09（07）:64-66.

[7]何梅，石颜博.严寒地区既有居住建筑节能改造窗户节能效果研究——以内蒙古地区为例[J].西安建筑科技大学学报(自然科学版)，2013，09（04）:554-558.

[8]程云，郑荣跃，黄莉，高洪双.夏热冬冷地区既有公共建筑围护结构节能改造策略研究——以宁波大学建工楼示范项目为例[J].建筑节能，2014，05（08）:102-106.

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B

1007-6344（2016）10-0085-02

梅华（1977-），江苏泰兴人，硕士，南通职业大学建筑工程学院教师，讲师，主要从事建筑力学、结构、材料、施工技术等方面的教学和研究。

李瑞红（1980.11-）黑龙江鸡西人，硕士，南通职业大学建筑工程学院教师，讲师，主要从事道路桥梁施工等方面的教学和研究

徐丁（1976-），硕士，南通职业大学建筑工程学院教师，讲师，主要从事建筑力学、建筑结构等方面的教学和研究。

项目编号: HS2013055

项目名称:既有建筑外窗节能改造技术及其效益评价