1. 前言
在中國(guó)，很多家庭每天早上做的第一件事就是打開(kāi)窗戶(hù)。人們覺(jué)得通過(guò)打開(kāi)門(mén)窗，讓新鮮的空氣和日光進(jìn)入室內(nèi)，可以降低室內(nèi)的污染物濃度。門(mén)窗的作用，是在視覺(jué)和溫度上連接室內(nèi)與室外，對(duì)室內(nèi)環(huán)境的提高與節(jié)能都能起到作用。
本篇報(bào)告，通過(guò)定量地分析門(mén)窗在通風(fēng)與遮陽(yáng)性能都有效發(fā)揮時(shí)，兩者的節(jié)能效果，明確各地區(qū)不同氣侯條件下適合的門(mén)窗功能和使用方法。在這里。通風(fēng)是指屋外的風(fēng)從迎風(fēng)口的窗進(jìn)入室內(nèi)再?gòu)谋筹L(fēng)口的窗流出室外的過(guò)程。因?yàn)橥ㄟ^(guò)通風(fēng)功能可以有效地把室內(nèi)的熱量排出到外部，在室外溫度比制冷設(shè)定溫度低的時(shí)間段內(nèi)可以削減空調(diào)制冷的能耗。所謂通風(fēng)的狀態(tài)，是指室內(nèi)換氣次數(shù)達(dá)到10 回/ 小時(shí)以上的狀態(tài)。其次，遮陽(yáng)功能是指適當(dāng)遮擋太陽(yáng)光能，從而在夏季和春秋季，能有效削減空調(diào)制冷能耗。
門(mén)窗有各種開(kāi)閉的形式，可以根據(jù)房間的用途自由的配置門(mén)窗。表1顯示了各種門(mén)窗和其通風(fēng)功能。想有效地發(fā)揮通風(fēng)功能，必須要根據(jù)建筑物所在地的風(fēng)向，來(lái)考慮門(mén)窗和開(kāi)閉形態(tài)的配置。在這里，通過(guò)通風(fēng)換氣削減制冷能耗效果的評(píng)價(jià)方法，是運(yùn)用了從2001 年到2004 年由日本的產(chǎn)業(yè)、學(xué)術(shù)和官方聯(lián)合開(kāi)發(fā)的獨(dú)立循環(huán)型住宅發(fā)展項(xiàng)目的成果。
2. 門(mén)窗的熱工性能基準(zhǔn)值
門(mén)窗的熱工性能（保溫性能•遮陽(yáng)性能），必須遵循【民用建筑條例】和各個(gè)地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（北京市；居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)DBJ11-602-2011（意見(jiàn)征求稿）、上海市；居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) DG/TJ08-205-2011、夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) JGJ 75-2009））的規(guī)定。建筑物中，門(mén)窗的熱工性能相比于外墻和屋頂較差，所以從門(mén)窗處的熱損失和太陽(yáng)光投射對(duì)能耗影響很大。
門(mén)窗的熱工性能要求不斷的提高，形成了如今的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)保溫有影響的門(mén)窗保溫性能，用“傳熱系數(shù)”（K值）表示，各個(gè)地區(qū)有相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)制冷有影響的門(mén)窗遮陽(yáng)性能，單窗性能用“太陽(yáng)光總投射比”（SHGC值）來(lái)表示。現(xiàn)在各地實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)要求如表2。
居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中，根據(jù)門(mén)窗的位置和窗墻比規(guī)定了不同的綜合遮陽(yáng)系數(shù)要求，且對(duì)室內(nèi)外遮陽(yáng)附屬物也進(jìn)行了規(guī)定。表2里表示的是本報(bào)告評(píng)價(jià)的住宅模型對(duì)象所必須遵循的性能值（取用平均窗墻比為（Cm=0.27））。
3. 門(mén)窗的熱工性能計(jì)算結(jié)果
門(mén)窗的熱工性能值（傳熱系數(shù)•太陽(yáng)光總投射比），根據(jù)建筑門(mén)窗玻璃幕墻熱工計(jì)算規(guī)程JGJ151-2008的計(jì)算方法，進(jìn)行窗框斷面的模擬計(jì)算求出。從詳細(xì)的斷面圖中刪除細(xì)小的圓弧和螺絲孔等進(jìn)行簡(jiǎn)化，制作簡(jiǎn)易圖。通常二次元傳熱模擬計(jì)算求出窗框的傳熱系數(shù)。模擬計(jì)算采用（Lawrence Berkeley National Laboratory）和NFRC（National Fenestration Rating Council Incorporated）所開(kāi)發(fā)的軟件[WINDOW]、[THERM]。
表3表示從條件 0到條件 3的計(jì)算對(duì)象，即推拉門(mén)（A-1）、內(nèi)平開(kāi)固定窗組合窗（A-2），外平開(kāi)門(mén)（A-7）的外觀圖和商品特征。條件 0是被比較的基準(zhǔn)對(duì)象窗。門(mén)窗一直在關(guān)閉狀態(tài)，并且使用一般的中空玻璃。條件1是有通風(fēng)換氣功能的門(mén)窗，對(duì)門(mén)窗在開(kāi)啟或使用通風(fēng)功能的情況下進(jìn)行評(píng)價(jià)，門(mén)窗即使在關(guān)閉的情況下也可以通過(guò)通風(fēng)器來(lái)進(jìn)行通風(fēng)，與條件一樣使用普通的中空玻璃。條件2是帶有遮陽(yáng)功能的窗，室外側(cè)玻璃（5-A9-5的普通中空玻璃）和室內(nèi)側(cè)玻璃（3毫米的浮法玻璃）當(dāng)中安裝有可收納的遮陽(yáng)百葉構(gòu)造裝置，通過(guò)調(diào)節(jié)百葉來(lái)達(dá)到遮蔽太陽(yáng)光的效果，表4表示的是百葉片和框表面的日照特性，百葉片的節(jié)角度為45度。條件3是結(jié)合條件1的通風(fēng)換氣功能和條件2的遮陽(yáng)功能于一體的門(mén)窗。
YKK AP的推拉門(mén)（A-1）窗框（上部）的溫度分布，框的傳熱系數(shù)（U值）結(jié)果如表5中表示。窗框全部都采用鋁合金斷橋結(jié)構(gòu)。這里，斷橋鋁框的型材是指用玻璃纖維隔熱條連接起來(lái)的鋁合金型材。
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