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[分享]无遮阳南向落地窗是否节能

发表于2010-02-05     184人浏览     0人跟帖    复制链接  只看楼主

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    众所周知,外窗不仅是建筑物的主要围护结构之一;还因它承担着隔绝与沟通室内外两种不同环境的任务,还需有采光、通风、隔音、装饰和防火等功能,因而目前大都仍采用热阻较小的玻璃窗。   
玻璃窗在居住建筑围护结构中的面积虽然不如墙体的大,但因其热阻比墙体小,而散热损失却能占到建筑物总散热量的30H~50H。故在我国北方各地的居住建筑节能规定中,大都对南朝向窗的面积作了“不宜过大”和南朝向的“窗墙面积比不宜超过0.5”等限制性的规定。但同时建筑热工学又指出:寒冷地区冬季各朝向玻璃窗,单位面积的散热量虽然基本相同,但在白天却因窗的朝向不同,其太阳的直接辐射得热量而有很大的差别;南朝向无遮阳的窗,因有白天的得热补偿散热,可能使窗的得热量大于散热量,而取得有余热的节能效果。 
南朝向双层玻璃窗耗能低 
现以某寒冷地区无遮阳的南朝向、面积为1平方米窗玻璃的冬季日平均热平衡计算结果为例进行说明。南朝向的4毫米厚单层白玻璃窗因单层玻璃的太阳能透射率较高,而使1平方米窗玻璃的室内得热平均每日多达约2.4(千瓦·时),但却因单层玻璃的传热系数高达6.1〔瓦/(平方米·摄氏度)〕,致使其平均每日白天和夜间的散热量多达约3.4(千瓦·时),即散热量大于得热量,不仅没有余热,还亏了室内的热量将近1(千瓦·时)。从而使南朝向3毫米厚单层的白玻璃窗无节能可言;还因其冬季时玻璃的内表面温度经常低于室内的露点温度,而结露结霜淌水。 
南朝向的双层4毫米厚玻璃窗:因其多了一层玻璃,使太阳能的透射率降低一些,而使1平方米窗玻璃的室内平均每日得热约2.0(千瓦·时),少于单层玻璃的得热量。但因双层玻璃保温性能的提高,其白天和晚间的散热比单层玻璃的均少了很多,致使其散热量少于从窗射入的太阳得热量,而使1平方米窗玻璃有了约0.2(千瓦·时)的余热;而且门窗玻璃的面积越大所获得的余热量也越多。 
由此可见,在北方无遮阳南朝向的玻璃窗,尤其是大面积的“落地窗”,应是建筑利用太阳能的最佳方式之一。此外,因落地窗具有通透感、视野广受人青睐,经常出现在商品楼盘上。如能将建筑的其他围护结构和空气渗透等的散热量降低至等于或低于南窗的余热量,则该建筑即可成为“零能耗”的“被动式太阳房”。 
南朝向白玻璃窗改大后的节能与节支效果 
南朝向无遮阳玻璃窗改大后的冬季建筑节能量,应是南窗所多获得的太阳能余热量与同面积墙体的散热量之和。 
现以前述的某寒冷地区500户居住小区南窗改大的工程为例:如将原设计每户平均有5.4平方米无遮阳的双层白玻璃南窗,改成为每户平均达10.6平方米的落地窗,则该小区1个采暖期的节能量可达13万(千瓦·时),其节能量合每个采暖期节约锅炉燃料煤约36吨;当该小区实行采暖计量并按量收费时,每年则可节约采暖费约4.6万元,合户平均节约92元。 
南窗设计改大工程的投资收回期,仅以其节能效益计算,取墙和窗的造价分别为每平方米90元和260元。因集中供热的热能是由一次能源——煤炭燃烧热水而来。而电力虽也是由一次能源——煤炭燃烧转换而来,但它却因是能源利用率较低的高品位二次能源,故在使用电热采暖的建筑,其南窗改大的节能效益将更大。集中供热采暖和电热采暖建筑的,南窗设计改大工程投资收回期分别约为9年和7年。 
既有的南窗如有条件改大时,其改造工程的投资回收期虽长些,但如计入南窗改大后还具有通透感、视野广等的效果,也是值得的。 
众所周知,使用一次能源的节能与减排是同步发生的。如仍以上一南窗改大的集中供热小区节能为例,则其每个采暖期节约的36吨燃料煤量,折合环境污染减排量约为:温室气体二氧化碳71吨(19.4吨碳当量)、酸雨气体二氧化硫0.7吨和炉灰7.3吨。同理当使用电热采暖时,南窗改大的减排效果也将更大。 
采用落地窗的注意事项与相应措施 
因凸窗的窗颈会给建筑增加额外散热,不符合节能原则,故在北方不应采用凸窗;将其列入规定中的“不宜”或“禁用”是正确的。 
采用南落地窗时须按《建筑玻璃应用技术规程》JGJ113的要求,采取相应的安全防范措施,其中主要是防止人从窗玻璃冲出的坠楼事故。但如能在窗外加设挑台,不仅能保护人身安全和利于窗的清洗,还因挑台相当于《建筑设计防火规范》GB50016和《高层民用建筑设计防火规范》GB50045中的“防火挑檐”,将能防止或减低楼层之间的火灾蔓延;另外当户内发生险情时,挑台可能成为避难所,又可利用挑台的护栏绑扎绳索逃生;还因我国地处北半球,夏季直射的阳光可被窗外挑台遮阳降暑节约空调能耗,冬季还不妨碍平射的阳光进入室内而利用太阳能;又因挑台能屏蔽冷热风,也会减少采暖或空调的能耗;室外挑台也是北方冬季的食品保存地,从而节约冰箱电耗;挑台还有屏蔽室外噪音提高生活质量、利于建设环境友好型和谐社区的效果;挑台的使用功能符合我国人多地少需“节地”的方针;挑台的加固效果可以提高建筑的抗震性;挑台还能屏蔽风雨对建筑的侵蚀而延长其寿命;室外挑台更为业主提供了接近自然与休闲的条件等等。 

来源:中国节能住宅网

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