節(jié)能門窗的材料性能、熱工計算及模擬研究.pdf

1、門窗作為建筑結(jié)構(gòu)中不可缺少的部件，是室內(nèi)與室外聯(lián)系的重要組成部分，同時也是建筑節(jié)能中的薄弱環(huán)節(jié)，通過門窗損失的能量約占建筑圍護(hù)部件總能耗的40％～50％。因此針對節(jié)能門窗材料與各項性能的研究對建筑節(jié)能具有重要意義。本文在綜合論述了目前我國建筑門窗的發(fā)展、研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，從實際檢測、理論計算、模擬計算的角度對節(jié)能門窗的材料性能、熱工理論計算及模擬進(jìn)行研究，并采用建筑能耗模擬軟件，結(jié)合門窗熱工性能計算結(jié)果，研究門窗熱工性能對建筑能耗的影響

2、，為節(jié)能門窗的研究及應(yīng)用奠定重要理論基礎(chǔ)。主要研究內(nèi)容以及結(jié)論如下:
　　分別對集成松木、集成柞木、集成竹材進(jìn)行耐候性以及力學(xué)性能研究，研究結(jié)果顯示集成松木、集成柞木與集成竹木在鹽霧環(huán)境下均易發(fā)生嚴(yán)重霉變和膨脹。當(dāng)集成松木與集成柞木的紋理方向與受力方向一致時，抗彎強度達(dá)到最大;集成竹材作為新型門窗材料，抗彎強度優(yōu)于集成松木，且不受紋理方向影響。
　　制作了純木節(jié)能門窗、斷橋鋁合金節(jié)能門窗、木包鋁門窗、鋁包木門窗、塑鋼門窗等典

3、型節(jié)能門窗系列的標(biāo)準(zhǔn)樣窗，對其保溫性能、水密性、氣密性以及抗風(fēng)壓性進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示各系列節(jié)能門窗均有良好的使用性能以及優(yōu)異的節(jié)能保溫性能。
　　根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和算法，計算中空玻璃系統(tǒng)以及整窗系統(tǒng)的傳熱系數(shù)，計算結(jié)果表明采用Low-E玻璃以及充入惰性氣體，均可使中空玻璃系統(tǒng)傳熱系數(shù)顯著降低。填充空氣時普通中空玻璃與Low-E中空玻璃傳熱系數(shù)分別為2.70 W/(m2· K)和1.86 W/(m2· K);填充氬氣時，二者傳熱系數(shù)分

4、別降至2.60 W/(m2·K)和1.54 W/(m2·K)。玻璃種類與窗框材質(zhì)均對門窗保溫性能具有重要影響。
　　使用THERM和WINDOW軟件，對中空玻璃系統(tǒng)、窗框以及整窗熱工性能進(jìn)行模擬計算，研究氣體間隔層厚度以及充入惰性氣體對中空玻璃傳熱系數(shù)、太陽得熱系數(shù)以及可見光透過率的影響。計算結(jié)果顯示氣體間隔層厚度以及充入惰性氣體對中空玻璃傳熱系數(shù)均有明顯影響，對太陽得熱系數(shù)與可見光透過率影響不大，空氣間隔層厚度為12mm時，傳熱

5、系數(shù)最小。對比研究了中空玻璃系統(tǒng)充入空氣、氬氣、氨氣、氙氣等條件下，傳熱系數(shù)、太陽得熱系數(shù)以及可見光透過率的變化規(guī)律。
　　幾類典型節(jié)能門窗傳熱系數(shù)的實際檢測、理論計算以及模擬計算結(jié)果表明:各種理論及模擬計算的結(jié)果與實際檢測結(jié)果基本一致，為節(jié)能門窗的設(shè)計提供了重要理論依據(jù)。
　　結(jié)合門窗模擬結(jié)果，利用建筑能耗模擬軟件DeST-c，分析了在我國嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、溫和地區(qū)以及夏熱冬暖地區(qū)氣候條件下，建筑模型裝配不