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摘要：本文依据北京市地方标准：《居住建筑节能设计标准》DB11/891-2020, 《公共建筑节能设计标准》DB11/687-2015探讨节能附框（词条“附框”由行业大百科提供）系统, 《建筑门窗附框应用技术规程》T/BCMA001-2019的要求，从材料的选择及理论数据计算等进行多方面阐述节能附框的应用。
关键词：节能附框、PVC附框、低能耗建筑外窗、节能
国家发展改革委员会于2004年正式发布的我国第一个《节能中长期专项规划》中明确了我国“十一五”期间全社会节能的重点领域,列前三位的是:工业、交通运输、建筑。并明确建筑节能的重点是严格执行节能设计标准。 “十二五”期间将节能25.5亿千瓦时，减排二氧化碳229.8万吨。“十三五”节能目标为将能源消费总量控制在50亿吨标准煤以内。为实现节约能源和保护环境的战略，在全面总结“十三五”能源行业发展经验、问题、国际经济及能源形势最新状况的基础上，落实 “十四五”时期建筑节能发展规划的目标，改善居住建筑室内热环境（词条“室内热环境”由行业大百科提供），进一步提高居住建筑节能设计水平，居住建筑节能参数又将大幅提高，为全面实现低能耗建筑外窗打好坚实基础。
在建筑物中，门窗、墙体、屋面、地面为建筑能耗较大的四个部位，其中门窗列首位，约占耗能52%，因此在开发节能型门窗时首先是要适应建筑节能的要求。我们不仅要提高门窗产品的保温性能而且要重视门窗在建筑洞口安装中边界的保温措施，使用钢附框是现今建筑门窗安装的一种常规工艺，它的使用，规范了铝合金门窗的施工操作，提高了门窗的安装质量和效率，改变了传统的安装方法，使其更好地保护门窗的外观质量。但是钢附框的导热系数较高，如何提高建筑门窗安装上墙后的保温性能和提高附框的保温性能是本文研究的主要课题。
1、建筑门窗附框节能要求
中国的建筑节能要求近年在逐步提高，已经形成了国家、气候区域及地方政府的多重标准体系及要求，各地区政府陆续制定或修订了居住建筑节能设计指标。对于建筑外门窗安装的节能：
北京市的DB11/687-2015《公共建筑节能设计标准》中3.2.9的规定如下：
3.2.9外门窗安装应符合下列规定：
1)外窗的安装位置宜靠近保温层的位置，否则外窗(外门)口外侧或内侧四周墙面应进行保温处理。
2)外窗宜采用具有保温性能的附框。
3)外门、窗框或附框与墙体之间应采取防水保温措施。
北京市的DB11/891-2020《居住建筑节能设计标准》中3.2.17的规定如下：
3.2.17外门窗安装应符合下列规定：
1)外窗的安装位置宜靠近保温层的位置，当不能靠近时，外窗(外门)口
外侧或内侧四周墙面应进行保温处理;
2)外窗安装宜采用附框，且宜选用具有自保温性能材料的附框，外墙或窗
口的保温层应覆盖附框，外门、窗框或附框与墙体之间应采取密封、防水、保温措施;外窗、附框的安装应符合现行地方标准《民用建筑门窗工程技术标准》DB11/ 1028 的规定;
3)当采用外墙外保温时宜在窗口外侧下口设置金属披水板;
4)外窗宜采用整体外挂式安装。
鉴于此，我们主要从以下几方面采取节能措施：
1)为减少热损失，外窗应尽可能与墙体保温层的位置靠近，以减少窗框四周的热桥面积。即：当建筑采用内保温时，窗框安装位置尽量内移。当建筑采用外保温时，窗框安装位置尽量外移。同时考虑防水措施。这就要求门窗安装节点的保温与防水设计恰到好处。
2)随着外窗本身保温性能的提高，外窗附框，外窗框或附框与墙体之间的缝隙，容易形成保温的薄弱环节，处理不好容易引起室内侧窗框周边结露（词条“结露”由行业大百科提供），并降低窗本身的保温性能。
3)目前，门窗框或附框与墙体之间的缝隙多采用防水砂浆或聚氨酯发泡（词条“聚氨酯发泡”由行业大百科提供）填充，在细部节点处理时如何做好保温材料与之有效连接是我们需要考虑的。
4)选用具有保温性能的附框材料或对钢附框采取保温补加措施。
2、附框采取保温冷桥附框节点设计
由于钢附框的导热系数较高，为适应门窗的节能保温的新指标，市场上出现了非金属类的节能附框，考虑到钢附框是现今建筑门窗安装的一种常规工艺，通过研究，我们认为，完全可以通过对钢附框采取保温补加措施，实现门窗的节能新指标。我们主要从以下几方面进行了研究。
1)构造形式为在钢附框外部用隔热材料包裹，形成隔热层。
2)隔热层材料的选择按导热系数、加工工艺的成本等方面考虑。
3)主要材料的导热系数见表1：
4)由于PVC塑料型材的导热系数较低，可实现复杂断面（词条“断面”由行业大百科提供）设计和挤压成型，通过断面设计，可以有效提高材料的热阻值，达到最佳的节能效果和费效比。因此选择柔质PVC塑料型材（词条“塑料型材”由行业大百科提供）做为钢附框外部包裹隔热材料。
5)采用节能型塑钢附框
3、各类型附框采取保温冷桥附框节点的传热计算
本次计算的条件是仅为框二维传热系数的计算，窗框为带隔热条型材，条件不变情况下，改变边界条件，计算窗框二维传热系数并进行对比。以下是不同边界条件下的计算结果：
1)节点1(不含边界条件，窗本体框的传热系数) 框二维传热系数计算结果图1
框二维传热系数计算值
2)节点2(钢附框加水泥砂浆（词条“水泥砂浆”由行业大百科提供）收口加外墙保温（词条“外墙保温”由行业大百科提供）)框二维传热系数计算结果见图2
框二维传热系数计算值
3)节点3(钢附框加节能PVC附框加外墙保温) 框二维传热系数计算结果见图3
框二维传热系数计算值
4)节点4(节能附框加外墙保温收口) 框二维传热系数计算结果见图4
框二维传热系数计算值
4、对比分析
不同边界情况下的计算结果对比表
通过以上计算和大量工程实践，只有对附框采取有效的冷桥隔热措施，并研发与钢附框配套的系列高性能铝合金窗，也可以实现建筑外围护结构门窗的节能目标，其主要措施为两点，即：
1)钢附框加节能PVC附框另加外墙保温;
2)采用节能型附框;
5、节能PVC附框的技术特点
(1)、节能PVC附框
节能PVC附框不但满足连接要求，还应满足配套件安装、保温、密封施工等功能要求。其一般结构形式(根据实际需要，不限于此种结构形式)见图5。
(2)、节能PVC附框的特点
1)室外凸边结构：为门窗安装提供了定位，解决窗框在室内侧安装定位问题，并提高了安装效率;与铝窗框对接的凸台处可打密封胶以便防水
2)分腔结构：使附框形成多腔体（词条“腔体”由行业大百科提供），提高其热阻值和保温性能;
3)与钢附框安装定位面：为节能附框安装提供了控制平面;
4)门窗固定面：为建筑门窗安装提供更有利的安装平面;
5)PVC附框施工工艺简单，按传统工艺安装钢附框后，只要将节能PVC附框用螺钉固定在钢附框上即可。
6)有效的解决了钢附框的保温问题。
7)具备外墙保温的条件下，根据不同建筑类型对不同的围护结构透光部位传热系数的要求，选择是否在钢附框上附加PVC附框，使得建筑外窗安装边界设计具有多样性选择和费效比的最佳配置。
6、节能附框同样适用于超低能耗建筑外窗
7、PVC附框节能技术的社会经济效益分析
在公共建筑的全年能耗中，由一般建筑物的主要围护结构――门窗的传导、辐射和空气渗透等的热损失，约占整个建筑能耗的一半，门窗框及安装边界的能耗占整窗的30%，所以改善门窗框及安装边界的保温隔热性能，采用钢附框加节能PVC附框的外门窗安装方法，对提高建筑节能水平和建设节能型社会具有重大的社会效益和经济效益。
由于我国钢产量去库存的压力很大，门窗安装中使用钢附框，在建筑上多使用钢材，有利于当前和长远的国家钢铁产业在建筑上的配置，由此具有其明显的社会效益。
8、结论
门窗钢附框加PVC附框有保温隔热性能优异、隔热设计配置合理、工艺先进的特点，因此具有高的性价比，处于国内领先水平，在北京、天津、上海、江苏及沿海发达地区的节能建筑（词条“节能建筑”由行业大百科提供）上得到应用和用户的认可，通过绿色建筑适用技术评估，必将在国内获得更大范围的推广应用，为我国的节能减排事业作出新的贡献。
参考文献
《居住建筑节能设计标准》DB11/891-2020
《公共建筑节能设计标准》DB11/687-2015
《建筑门窗附框应用技术规程》T/BCMA001-2019
作者单位：北京西飞世纪门窗幕墙工程有限责任公司
