摘要：建筑外窗作为建筑中损失能量最多的部位，在建筑总能耗中占有很大的比重。作为影响建筑能耗的根本原因，绿色节能铝合金建筑外窗系统的研发应从每个方面进行节能。只有这样，建筑的外窗才能经济、美观、节能。

  对目前2种结构的隔热铝合金型材，我们建立1500 mm×1500 mm的铝合金平开窗模型进行模拟分析计算。

  1.通过采用新型隔热条、填充聚氨酯硬质泡沫和玻璃槽底填充PE塑料泡沫三个指标对隔热型材传热系数的影响计算分析。我们以有代表性左边框节点为例分别对三个方面设计进行模拟计算和综合三方面设计的新型隔热铝合金型材模拟计算做多元化的分析，通过模拟计算，不难发现基础设计新型隔热条铝合金型材较传统隔热条铝合金型材传热系数下降0.43 w／(m2·K)，下降16.4％，在此基础上填充聚氨酯硬质泡沫效果最明显，传热系数下降1.02W／(m 2·K)，下降38．9％。综合结果为，总体效果很明显，新型隔热铝合金窗型材保温性能效果提升明显。

  3. 遮阳系数。遮阳性能是指外窗在夏季阻隔太阳福射热的能力，该标准还确定了铝合金外窗遮阳性能分级，外窗的遮阳性能指标用外窗的遮阳系数 SC 值来表示，分级自 1 至 7 分为 7 级。

  4.窗户传热系数。窗户传热系数值是衡量因温差引起的经过建筑外窗的热流量的大小，是传导、对流和表面辐射这三种热传方式的综合体现，即当建筑外窗两侧温差为 1℃时，单位时间通过单位面积建筑外窗的热量。传热系数值越大，建筑外窗的隔热能力就越差，通过建筑外窗的能量损失就越多。

  2.建筑外窗节点模拟计算结果对比分析。此次模拟计算环境边界条件采用标准JGJ／T151—2008《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》标准冬季标准计算条件计算，室内侧温度为20℃，室外侧温度为-20℃，这种环境边界条件和实验室门窗保温性能检测标准GB／T 8484-2020《建筑外门窗保温性能分级及检测方法》的检测冷热室空气温度条件一致，计算结果和检测结果也很接近，具有参考价值。新型隔热铝合金窗型材和传统隔热铝合金窗节点传热系数模拟计算结果相比，节点传热系数值下降了1．00～1．46 w／(m2·K)，下降百分点为45．7％～53．7％，新型隔热铝合金窗型材的传热系数值下降很明显，保温性能得到了明显提升。

  建筑外窗是建筑围护结构节能的薄弱环节，其能耗占建筑总能耗近50％，提高建Biblioteka Baidu外窗的保温性能，是提高建筑物围护结构节能的关键。

  1.抗风压性能。建筑外窗的抗风压性能是指外窗正常关闭状态时在风压作用下不发生损坏和五金件松动、开启困难等功能障碍的能力。抗风压性能是口窗的一项十分重要的物理性能，GB/T 7106—2019 和 GB/T 8478—2020 确定了铝合金口窗抗风压性能分级，将定级检测压力差 P3 定为分级指标值。

  3．建筑外窗整窗模拟计算结果对比分析。新型隔热铝合金窗型材的研究的目的是降低建筑外窗的传热系数，提高保温性能，所以我们需要将它应用到整窗里面来分析节能的效果，我们分别通过隔热铝合金型材与普通3层中空玻璃或低辐射镀膜充氩气3层中空玻璃组合计算，计算结果如下，整窗传热系数下降值分别为0．47 w／(m2·K)和0.67 w／(m2·K)，下降百分比为21.5％和39.9％，整窗传热系数下降明显，保温性能明显提升。通过机构优化的新型隔热铝合金窗，传热系数可以达到1.0W／(m2·K)，达到了GB／T 51350—2019《近零能耗建筑技术标准》严寒地区的要求，满足了建筑节能65％能耗对建筑外窗的要求。

  总之，要想达到强化建筑保暖隔热的性能，实现节能环保，在实际的外窗系统研发过程中，必须要使用节能的窗框、使用节能的玻璃、增加遮阳设施，同时，通过设计合理的窗扇比和朝向和加强建筑外窗的密封效果，才能达到保暖、隔热的技术要求。另外，我国建筑外窗需求量大，在未来的技术发展上，还要不断增加技术的适应能力，加强在改造施工环节和改造施工模式的突破力度，逐步促进我国城市现代化的发展，通过技术的创新，提高国民的生活质量，同时强化节能减排效果，实现人与自然的和谐共生。

  3.气密性能检验测试。衡量一种窗的节能性能除传热系数外，气密性能也非常重要，在 GB /T 51350—2019《近零能耗建筑技术标准》中对外窗气密性能有了明确要求，要求外窗气密性能不宜低于 8 级要求，即单位开启缝长空气渗透量 q1≤0. 5 m3/( m·h) ，单位面积空气渗透量 q2≤1. 5 m3/( m2·h) 。新型隔热铝合金窗，采用三道密封，增强了窗子的密封性能。按照 GB /T7106—2008《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测的新方法》对制作的样窗进行了气密性能实验室检测，气密性能主要是衡量检测样窗的空气渗透大小。首先测试系统附加渗透量，总渗透量，通过计算得到样窗单位开启缝长空气渗透量和单位面积空气渗透量，通过试验结果显示，样窗单位开启缝长空气渗透量 0.18m3/( m·h) ，单位面积空气渗透量0.34m3/( m2·h) ，满足 GB /T 51350—2019《近零能耗建筑技术标准》标准规定气密性能 8 级要求。

  4.传热系数检测。通过模拟计算，可以看到新型隔热铝合金窗的传热系数能够达到1.0W／(m2·K)，为了进一步验证设计的保温效果，对制作的样窗按照GB／T8484--2008《建筑外门窗保温性能分级及检测的新方法》进行了传热系数实验室检测，检测装置。该检测的新方法基于稳定传热原理，采用标定热箱法检测建筑门、窗传热系数。试件一侧为热箱，模拟采暖建筑冬季室内气候条件，另一侧为冷箱，模拟冬季室外气温和气流速度。在对试件缝隙进行密封处理，试件两侧各自保持稳定的空气温度、气流速度和热辐射条件下，测量热箱中加热器的发热量，减去通过热箱外壁和试件框的热损失，除以试件面积与两侧空气温差的乘积，即可计算出试件的传热系数K值。分别对2种窗进行测试，热箱与冷箱空气温度达到设定值，并且传热过程达到稳定，稳定时间达到3小时以上，系统采集6次数据，试验结束，按照标准中相关规定计算门窗传热系数。通过检测，新型隔热铝合金窗由于其保温性能好，热损失低，所以补热少，加热器加热功率191.95W较传统隔热铝合金窗值250.47W低58.52w，加热器加热功率下降百分比23.4％；传热系数下降百分比39.2％。新型隔热铝合金窗的传热系数测试结果1.04 w／(m2·K)与计算结果1.01w／(m2·K)比较，偏差为2．97％；传统隔热铝合金窗的传热系数测试结果1．71 W／(m2·K)与计算结果1．68 W／(m2·K)比较，偏差为1.79％，符合《建筑门窗节能性能标识导则》中测试值与计算值比较偏差小于5％的要求，测试数据有效。

  2.气密性。建筑外窗系统气密性能系指在风压作用下，建筑外窗在关闭状态时，外窗整体阻止空气渗透的能力，和建筑外窗空气渗透性能有关的气候参数主要为室外风速和温度。建筑外窗气密性能分级及检测的新方法 (GB/T7107-2002) 以单位时间 (1 小时 ) 内，10Pa 压力差作用下，单位开启缝长的空气渗透量 Q0( 单位：m3/m·h) 作为分级指。