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摘要：本文通过对目前市场上传统明装式外遮阳窗、Low-E中空玻璃窗和百叶中空玻璃窗三种遮阳节能窗产品的特点进行分析对比。本文采纳市场上主要的三种节能产品的优点，通过对型材结构和遮阳装置进行创新设计，采用密封排水系统和5+12A+5，5mm三层玻璃结构，单片玻璃扇室内侧可开启的设计方式，研发出了设计新颖，成本较低，具有良好抗风压性能、气密性、水密性能的新型遮阳节能一体窗产品。
关键词：百叶遮阳;隔热;节能;成本低;平开窗
1、研发背景
统计资料表明，建筑能耗约占全国总能耗的25%。为此，我国把建筑节能列为国家可持续发展的重要工作，随着国家建筑节能政策的实施，人们充分认识到建筑节能的重要性。门窗透光建筑构件的能耗，在整个建筑物能耗中占相当大的比例。我国大多数高耗能建筑中，门窗的能源消耗约占了50%，通过玻璃的能量损失约占门窗能耗的75～80%。因此门窗节能是建筑节能的重要组成部分和关键部位。为缓解能源矛盾，国家发改委发布了《铝中长期专项规划》，要求逐步提高铝环保型门窗的使用比率。根据国家节能减排的发展方针政策，结合江苏一带夏热冬冷地区的实际情况，研发适合夏热冬冷地区使用的新型遮阳节能一体窗产品，具有广泛的市场需求。夏热冬冷地区，在夏天需要采用遮阳隔热以达到节能的目的;在冬天则需要最大限度地利用太阳能采暖，以实现降低能耗。
2、普遍的遮阳节能产品特点分析
目前，市场上主要有传统明装式外遮阳、Low-E中空玻璃和百叶中空玻璃三种遮阳节能产品。三种遮阳节能产品的特点如下。
2.1、传统明装式外遮阳产品
传统明装式外遮阳产品顾名思义就是将百叶等遮阳物装在玻璃窗的外侧，通过调整遮阳物高低或角度来达到遮阳的目的。该产品的安装、维修简单、成本低，遮阳物易积尘、遮阳物的材质、安装距离等对节能效果有影响，总体节能效果较差。国内城镇建筑大部分为高层建筑（词条“高层建筑”由行业大百科提供），采用传统明装式外遮阳产品还会给安装、维修、清洁等都带来了很大困难，而且影响建筑物的美观。
2.2、Low-E中空玻璃
Low-E 玻璃是在玻璃基片上镀制功能性金属或者金属化合物膜层以及其它非功能性介质层，使其具有高可见光透过率（词条“可见光透过率”由行业大百科提供），较高的热辐射反射率，阻止因温差引起的热辐射的传递。Low-E 玻璃即低辐射镀膜玻璃，一种对波长范围在4.5μm ～ 25μm 的远红外线具有较高反射比的镀膜玻璃。由辐射率表示对红外热反射能力的高低，物体的辐射率等于物体在一定温度下辐射的能量与同一温度下黑体辐射能量之比。辐射率越低，表示其反射的辐射热越大。
中空玻璃就是由两片玻璃用灌满分子筛的铝间隔框将其周边分开并用密封胶条密封，在玻璃层间形成干燥气体空间或灌入惰性气体的产品。中空玻璃的另一大使用功能就是能大幅度减低噪音的分贝数。一般的中空玻璃可减低噪音30-45dB。其隔音原理是:中空玻璃的密封空间内的空气，由于铝框内灌充的高效分子筛的吸附作用，成为导声系数很低的干燥气体，从而构成一道隔音屏障。中空玻璃密封空间内若是惰性气体，还可以进一步提高其隔音效果。
Low-E中空玻璃就是Low-E玻璃和中空玻璃相结合的产物。因此使用Low-E中空玻璃既能有效减少夏季太阳的热辐射进入室内，冬季有效抑制室内的采暖热向室外传导，可以节约夏季空调制冷和冬季室内采暖的费用，从而达到节能的目的;也可以达到很好的隔音效果。
这种涉及高端节能技术玻璃，其性能较好的 Low-E中空玻璃价格昂贵。Low-E中空玻璃虽然夏天可遮挡太阳辐射热，但是冬天也遮挡部分可采暖的热能，达不到主动利用太阳热能的目的，并且Low- E玻璃的隔热功能几年后会慢慢退化。
2.3、百叶中空玻璃
百叶中空玻璃窗就是百叶片固定设于中空玻璃中间的一种新型节能型产品。把传统的百叶窗帘与中空玻璃结合为一体。因中空玻璃内的气体是干燥的，因而具有隔热、隔音、防结霜、降低冷辐射及增强玻璃安全性等功能。而百叶中空玻璃技术是将百叶安装在中空玻璃内，在保持中空玻璃各项技术要求基础上，增加了百叶的功能，通过磁力控制闭合装置和升降装置，完成百叶升降和翻转的功能动作。即节省了使用空间与不便，可实现百叶的升降、翻转，结构合理，操作简便，又实现中空玻璃保温和百叶窗帘遮阳综合性能。该产品集保温、隔热、隔声、安全和装饰性于一身，具有良好的遮阳性能，提高了中空玻璃保温性能，改善了室内光环境，特别是通过调整百叶角度实现传热系数和遮阳系数（词条“遮阳系数”由行业大百科提供）可控的目的，保温性能和遮阳性能广泛适用于我国各地。在使用相同厚度原片玻璃的情况下，中空玻璃的抗风压强度是普通单片玻璃的1.5倍，百叶中空玻璃则采用钢化玻璃，更具有安全性。
但是该产品的不足之处是当太阳辐射热穿过玻璃外层，在中空玻璃内的百叶上会产生二次辐射热，同时影响室内通风，舒适度不高，造价和维护成本较高。
根据以上三种遮阳节能产品的分析，立足于国家的发展方针政策，结合夏热冬冷地区的实际情况，进行研发一套适合夏热冬冷地区使用的新型遮阳节能一体窗产品是顺应市场需求和必需的。
3、总体思路
本项目主要是针对夏热冬冷地区的气候特征，开发具有良好的气密性、水密性能、保温性能和遮阳性能的夏热冬冷地区用建筑窗新系统产品。
针对上述目的和要求，本项目的总体思路为：技术环境与市场调研→用料选择的调研→单元铝合金型材（词条“铝合金型材”由行业大百科提供）的研发设计→铝合金窗结构设计研究与试验、产品试制→技术性能指标测试→实施应用研究→工艺技术性能试验→产业化应用。
4、技术方案和特点分析
4.1、技术方案
本项目的具体实施方案和实施步骤为：铝合金窗型材结构的设计→遮阳装置设计→隔热条的选择→玻璃的选用→密封胶条的选用配置→五金配件（词条“五金配件”由行业大百科提供）的选择→加工组装→产品检验→安装应用。
本项目的技术方案，针对夏热冬冷地区的实际情况，采用新的技术方法进行设计：
4.1.1在型材结构设计方面：结构设计采用密封排水系统，排水腔设计在外侧，其具有独立的腔体与其他功能的腔体分隔，避免了雨水的渗透，利用压力平衡原理，窗框和窗扇之间采用三道弹性（词条“弹性”由行业大百科提供）密封条镶嵌密封，显著提高窗的水密性和气密性;
4.1.2在遮阳装置设计方面：采用5+12A+5，5mm三层玻璃结构，将百叶置于中空玻璃和单片玻璃扇之间;单片玻璃扇室内侧采用可开启的设计方式，设计新颖，生产安装便捷，且便于对里面的遮阳金属百叶片进行清洗和维修;维修更换成本低。产品节点图见下图1。
图1 新型遮阳节能一体窗(拉珠)的节点（词条“节点”由行业大百科提供）图
4.2、技术特点分析
(1)开启扇组合是由中空玻璃(5+12A+5)mm、遮阳百叶和单片玻璃扇(5mm)通过不锈钢合页（词条“合页”由行业大百科提供）和卡扣合并组成，再用欧标合页直接安装在窗框上。单片玻璃扇室内侧可开启的设计方式，设计新颖，生产安装便捷。可轻松地对里面的遮阳金属百叶片进行清洗和维修。
(2)固定扇是由中空玻璃(5+12A+5)mm、遮阳百叶和单片玻璃扇(5mm)用可拆卸的扣条固定。室内侧中空玻璃可轻松拆卸，以便对里面的遮阳金属百叶片进行清洗和维修。
(3)遮阳百叶帘收纳和伸展的操作采用电动和拉珠两种方式，适用任何窗型组合与安装高度，叶片可在0-180度范围内任意旋转，满足不同的遮阳和采光（词条“采光”由行业大百科提供）需求。其价格适宜，最为广大家庭用户接受，颜色可与铝型材表面颜色相匹配。
(4)五金配件槽口为欧标20C槽，可选择国产、合资或进口品牌的配件。配件通用，可以减少库存。根据不同窗型可选择不同开启方式的五金配件，取得适宜的室内通风效果，多点锁紧五金配件，启闭操作灵活，坚固耐用。
(5)采用20mm的“T”型隔热条，室内与室外型材采用合理的多腔结构，多道密封，节能密封效果非常好，保证隔热窗的中空玻璃、窗扇型材、窗框型材的隔热部分处于同一接口上，杜绝了冷热室的导热现象，提高了窗的保温性和隔声性。
(6)结构设计采用密封排水系统，利用压力平衡原理，窗框和窗扇之间采用三道弹性密封条镶嵌密封，密封材料（词条“密封材料”由行业大百科提供）为三元乙丙胶条，使整窗具有良好的气密性和水密性能。
(7)固定、开启扇玻璃均为干式密封镶嵌美观大方，为更换玻璃和百叶提供方便。玻璃嵌装时，有可调高度的玻璃垫块将玻璃边缘与型材槽底间隙挤牢，可保证窗扇不会掉角下沉。
(8)排水腔设计在外侧，其具有独立的腔体与其他功能的腔体分隔，避免了高风压雨水的渗透。对于内平开窗，在雨水冲击时，内等压腔压力小于外等压腔压力，这样，连接内、外等压腔的鸭嘴型密封胶条在外压力的作用下将更加贴紧，使得雨水无法进入内等压腔体，并且在负压的作用下迅速从外等压腔排水口排出。所以，整窗具有优异的排水性能。
这种遮阳节能一体化的解决策略是中空玻璃居于室外侧，实现保温隔音功能，可调节遮阳百叶居于中央，起到遮阳和调光的作用，单片玻璃靠内侧，两层窗中间可以打开，可以随时打开便于清洁、维修遮阳百叶。
5、产品性能实测
对新型遮阳节能一体窗的相关性能进行测试，具体结果如下。
5.1、抗风压性能
采用(5+12A+5)mm中空玻璃普通窗型抗风压性能测试结果可达到GB/T7106-2008，第9级。
5.2、气密性能
普通窗型气密性能测试结果均可达到国家标准GB/T7106-2008 第6级。
5.3、水密性能
普通窗型水密性能测试结果均可达到国家标准GB/T7106-2008第5级。
5.4、隔音性
新型遮阳节能一体窗采用(5+12A+5)mm+5mm的中空玻璃，其隔声性能测试结果均可达到国家标准GB/T8485-2008第5级。
5.5、传热系数
新型遮阳节能一体窗采用(5+12A+5)mm+5mm的透明白片中空玻璃时，整樘(1.5mX1.5m)窗的传热系数K值可达(2.0w/cm2.k)。
6、结束语
综上所述，根据国家发展方针政策，结合夏热冬冷地区的实际情况，通过对市场上主要的三种遮阳节能窗产品的特点进行分析对比，总结吸取好的优点，专门对型材结构和遮阳装置进行创新的设计，研发出具有良好抗风压性、气密性、水密性、隔音性的新型遮阳节能一体窗产品，在设计和生产上遵循标准化、通用化、系统化原则，使型材和配件通用，密封胶条、连接角码的统一化，可减少库存，降低成本。产品具有经济实用、应用市场广泛等特点。
参考文献：
[1] 王昭君，王俊洋，孙梅凤，等.室内百叶帘对隔热铝合金窗热工性能的影响分析势[J] .建设科技，2018，360:21-23.
[2] 韩影，李晓杰，寇飞，等.浅析建筑Low-E玻璃的应用[J].建设科技，2018,359:67-69.
[3] 朱人杰，詹鸣.Low-E玻璃原理及应用[J].科技视界，2018:173-174.
[4] 金承哲，金仁哲.百叶中空玻璃的遮阳优越性能[J].建筑材料组件，2006:45.
[5] 宋海罡，陈福霞.遮阳金属百叶帘隔热性能实验研究[J].土木建筑与环境工程，2013,35:206-208.
[6] 李飞云.夏热冬冷地区Low-E玻璃节能研究[J].建筑节能，2018:63-66.
作者单位：广东伟业铝厂集团有限公司
