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建筑工程技術-高性能門窗技術
8.9 高性能門窗技術
8.9.1高性能保溫門窗
8.9.1.1 技術內容
高性能保溫門窗是指具有良好保溫性能的門窗,應用最廣泛的主要包括高性能斷橋鋁合金保溫窗、高性能塑料保溫門窗和復合窗。
高性能斷橋鋁合金保溫窗是在鋁合金窗基礎上為提高門窗保溫性能而推出的改進型門窗，通過尼龍隔熱條將鋁合金型材分為內外兩部分，阻隔鋁合金框材的熱傳導。同時框材再配上2腔或3腔的中空結構，腔壁垂直于熱流方向分布，多道腔壁對通過的熱流起到多重阻隔作用，腔內傳熱（對流、輻射和導熱）相應被削弱，特別是輻射傳熱強度隨腔數量增加而成倍減少，使門窗的保溫效果大大提高。高性能斷橋鋁合金保溫門窗采用的玻璃主要采用中空Low-E玻璃、三玻雙中空玻璃及真空玻璃。
高性能塑料保溫門窗，即采用U-PVC塑料型材制作而成的門窗。塑料型材本身具有較低的導熱性能，使得塑料窗的整體保溫性能大大提高。另外通過增加門窗密封層數、增加塑料異型材截面尺寸厚度、增加塑料異型材保溫腔室、采用質量好的五金件等方式來提高塑料門窗的保溫性能。同時為增加窗的剛性，在塑料窗窗框、窗扇、梃型材的受力桿件中，使用增強型鋼增加了窗戶的強度。高性能塑料保溫門窗采用的玻璃主要采用中空Low-E玻璃、三玻雙中空玻璃及真空玻璃。
復合窗是指型材采用兩種不同材料復合而成，使用較多的復合窗主要是鋁木復合窗和鋁塑復合窗。鋁木復合窗是以鋁合金擠壓型材為框、梃、扇的主料作受力桿件（承受并傳遞自重和荷載的桿件），另一側覆以實木裝飾制作而成的窗，由于實木的導熱系數較低，因而使得鋁木復合窗整體的保溫性能大大提高。鋁塑復合窗是用塑料型材將室內外兩層鋁合金既隔開又緊密連接成一個整體，由于塑料型材的導熱系數較低，所以做成的這種鋁塑復合窗保溫性能也大大提高。復合窗采用的玻璃主要采用中空Low-E玻璃、三玻雙中空及真空玻璃。
8.9.1.2 技術指標
公共建筑使用的門窗的傳熱系數應符合《公共建筑節(jié)能設計標準》GB50189的規(guī)定，其限值不得大于標準中表3.4.1-3的規(guī)定。
居住建筑使用的門窗按所在氣候區(qū)的不同，其傳熱系數應相應符合《嚴寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》JGJ26、《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》JGJ75和《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設計標準》JGJ134的規(guī)定，不應高于門窗的最大限值要求。
8.9.1.3 適用范圍
適應用于公共建筑、居住建筑，廣泛應用于低能耗建筑、綠色建筑、被動房等對門窗保溫性能要求極高的建筑。
8.9.1.4 工程案例
中國建筑科研院節(jié)能示范樓、河北高碑店中國門窗城、中德合作被動式低能耗示范建筑“在水一方”、綠色居住建筑三星項目“昆明市2012年大漾田市級統(tǒng)建公共租賃住房項目”、綠色公共建筑三星項目“中國石油大廈”。
8.9.2耐火節(jié)能窗
8.9.2.1 技術內容
該技術是針對國標《建筑設計防火規(guī)范》GB50016對高層建筑中部分外窗應具有耐火完整性要求研發(fā)而成。建筑外窗作為建筑物外圍護結構的開口部位，是火災豎向蔓延的重要途徑之一，外窗的防火性能已成為阻止高層建筑火災層間蔓延的關鍵因素；同時建筑外窗也是建筑物與外界進行熱交換和熱傳導的窗口，因此在高層建筑上應用同時具備耐火和節(jié)能性能的窗，有重大的工程應用價值。
耐火窗是指在規(guī)定時間內，能滿足耐火完整性要求的窗。目前市場上主流的建筑外窗，如斷橋鋁合金窗、塑鋼窗等，經采取一定的技術手段，可實現耐火完整性不低于0.5h的要求。對有耐火完整性要求的建筑外窗，所用玻璃最少有一層應符合《建筑用安全玻璃 第1部分 防火玻璃》GB15763的規(guī)定，耐火完整性達到C類不小于0.5h的要求。
外窗型材所用的加強鋼或其他增強材料應連接成封閉的框架。在玻璃鑲嵌槽口內宜采取鋼質構件固定玻璃，該構件應安裝在增強型材料鋼主骨架上，防止玻璃受火軟化后脫落竄火，失去耐火完整性。耐火窗所使用的防火膨脹密封條、防火密封膠、門窗密封件、五金件等材料，應是不燃或難燃材料，其燃燒性能應符合現行國家標準的要求。
耐火窗可以采用濕法和干法安裝，與普通窗洞口安裝不一樣的地方就是在洞口與窗框之間的密封要采用防火阻燃密封材料（如防火密封膠）。
8.9.2.2 技術指標
高層建筑耐火節(jié)能窗的耐火完整性按照《鑲玻璃構件耐火試驗方法》GB/T12513試驗，其耐火完整性不小于0.5h。
按照《建筑外門窗保溫性能分級及檢測方法》GB/T8484的規(guī)定進行試驗，其傳熱系數可以滿足工程設計要求。
8.9.2.3 適用范圍
（1）住宅建筑
建筑高度大于27m，但不大于100m，當其外墻外保溫系統(tǒng)采用B1級保溫材料時，其建筑外墻上門、窗的耐火完整性不應小于0.5h；建筑高度不大于27m，當其外墻外保溫系統(tǒng)采用B2級保溫材料時，其建筑外墻上門、窗的耐火完整性不應小于0.5h。
建筑高度大于54m的住宅建筑，每戶應有一間房間的外窗耐火完整性不宜小于1.0h。
（2）除住宅建筑外的其他建筑（未設置人員密集場所）
建筑高度大于24m，但不大于50m，當其外墻外保溫系統(tǒng)采用B1級保溫材料時，其建筑外墻上門、窗的耐火完整性不應小于0.5h；
建筑高度不大于24m，當其外墻外保溫系統(tǒng)采用B2級保溫材料時，其建筑外墻上門和窗的耐火完整性不應小于0.5h。
8.9.2.4 工程案例
蘇州郡、太原恒大翡翠城、中山中交南山美廬、泰安恒大城、葫蘆島—山河半島。
8.10 一體化遮陽窗
8.10.1技術內容
遮陽是控制夏季室內熱環(huán)境質量、降低制冷能耗的重要措施。遮陽裝置多設置于建筑透光圍護結構部位，以最大限度地降低直接進入室內的太陽輻射。將遮陽裝置與建筑外窗一體化設計便于保證遮陽效果、簡化施工安裝、方便使用保養(yǎng)，并符合國家建筑工業(yè)化產業(yè)政策導向。
活動遮陽產品與門窗一體化設計，主要受力構件或傳動受力裝置與門窗主體結構材料或與門窗主要部件設計、制造、安裝成一體，并與建筑設計同步的產品。主要產品類型有：內置百葉一體化遮陽窗、硬卷簾一體化遮陽窗、軟卷簾一體化遮陽窗、遮陽篷一體化遮陽窗和金屬百葉簾一體化遮陽窗等。
分類如下：
（1）按遮陽位置分外遮陽、中間遮陽和內遮陽。
（2）按遮陽產品類型分內置遮陽中空玻璃、硬卷簾、軟卷簾、遮陽篷、百葉簾及其他。
（3）按操作方式分電動、手動和固定。
8.10.2技術指標
影響一體化遮陽窗性能的指標有操作力性能、機械耐久性能、抗風壓性能、水密性能、氣密性能、隔聲性能、遮陽系數（表8.15）、傳熱系數（表8.16）、耐雪荷載性能等詳見《建筑一體化遮陽窗》JG/T 500，施工時應符合《建筑遮陽工程技術規(guī)范》JGJ237。
表8.15 遮陽性能分級
分級 | 2 | 3 | 4 |
指標值 | 0.6＜SC≤0.7 | 0.5＜SC≤0.6 | 0.4＜SC≤0.5 |
分級 | 5 | 6 | 7 |
指標值 | 0.3＜SC≤0.4 | 0.2＜SC≤0.3 | SC≤0.2 |
注：一體化遮陽窗遮陽性能以遮陽部件收回、伸展狀態(tài)下遮陽系數SC表示。
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表8.16 傳熱系數分級
分級 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
分級指標值/[W/（m2·K）] | K≥5.0 | 5.0＞K≥4.0 | 4.0＞K≥3.5 | 3.5＞K≥3.0 | 3.0＞K≥2.5 |
分級 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
分級指標值/[W/（m2·K）] | 2.5＞K≥2.0 | 2.0＞K≥1.6 | 1.6＞K≥1.3 | 1.3＞K≥1.1 | K＜1.1 |
注：一體化遮陽窗保溫性能以遮陽部件收回、伸展狀態(tài)下窗傳熱系數K值表示。
8.10.3適用范圍
適合于我國寒冷、夏熱冬冷、夏熱冬暖、溫和等地區(qū)的工業(yè)與民用建筑。
8.10.4工程案例
江蘇省綠色建筑博覽園、南京怡康街招商地產雍華府項目、南京麒麟山莊小區(qū)、蘇州正榮國領項目、海門龍信廣場。
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