绿色节能铝合金建筑外窗系统的研发

摘要

建筑外窗是建筑外围护结构节能中的薄弱环节，建筑外窗节能是建筑节能重要的一部分。系统门窗的保温隔热性较好，整体性能更优异，更能满足建筑节能的要求。系统门窗有着良好的节能效果，是建筑外窗未来重要的发展趋势。目前，系统门窗在国内还处于起步阶段，建筑门窗系统的各组成子系统对系统门窗的热工性能有着重大影响。
　　本文在分析铝合金建筑外窗系统国内外研究现状、建筑外窗热工理论基础上，对铝合金建筑外窗系统的玻璃子系统、型材子系统以及整窗性能等进行了分析研究，研究开发出了一款绿色节能铝合金建筑外窗产品。
　　采用WINDOW7.4软件对不同形式中空玻璃进行模拟计算，分析了中空玻璃气体间隔层厚度及层数、低辐射镀膜层数及位置、填充气体的种类和比例、真空层等不同因素对中空玻璃子系统热工性能的影响。通过对三玻两腔中空玻璃的模拟分析发现，其热工性能随第二气体间隔层厚度的变化趋势与两玻单腔中空玻璃是相同的，都是先明显下降再缓慢上升;采用THERM7.4对铝合金建筑外窗节点传热系数进行模拟计算，分别分析了隔热条的宽度、隔热条的形状以及密封方式对铝合金建筑外窗型材子系统热工性能的影响。重点对隔热条的形状进行了研究分析，发现随着隔热条形状复杂程度的增大，铝合金建筑外窗型材节点的传热系数随着减小，但是减小幅度越来越小，综合成本因素考虑，隔热条形状不宜过于复杂。根据模拟分析结果，确定了所研发的铝合金建筑外窗系统的玻璃配置、型材结构、密封方式、窗型形式及结构。采用THERM7.4、WINDOW7.4软件对不同设计方案的截面节点及整窗传热系数等进行了模拟计算并分析，确定了最终设计方案。
　　玻璃子系统配置对铝合金建筑外窗系统整窗热工性能影响巨大，提高玻璃子系统配置是提高铝合金建筑外窗系统整窗热工性能的重要手段。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景

1．2 建筑外窗系统研究现状

1．2．1 建筑外窗系统国外研究现状

1．2．2 建筑外窗系统国内研究现状

1．3 绿色节能建筑系统门窗概述

1．4 本文的研究内容及研究方法

第2章 建筑外窗系统的热工理论基础

2．1 建筑外窗系统的热能传递方式

2．1．1 热传导

2．1．2 热对流

2．1．3 热辐射

2．2 门窗热工软件概述

2．2．1 门窗热工软件THERM介绍

2．2．2 门窗热工软件WINDOW介绍

2．3 建筑外窗热工计算边界条件

第3章 铝合金建筑外窗系统玻璃子系统热工性能研究

3．1 铝合金建筑外窗玻璃的种类

3．2 气体间隔层厚度及层数对中空玻璃子系统热工性能的影响

3．3 低辐射镀膜层位置对中空玻璃子系统热工性能的影晌

3．4 填充气体种类和比例对中空玻璃子系统热工性能的影响

3．5 真空玻璃热工性能研究

3．6 本章小结

第4章 铝合金建筑外窗系统型材子系统热工性能研究

4．1 铝合金外窗型材的分类及其加工工艺

4．2 隔热条宽度对铝合金建筑外窗系统型材子系统热工性能的影响

4．3 隔热条形状对铝合金建筑外窗系统型材子系统热工性能的影响

4．4 密封形式对铝合金建筑外窗系统型材子系统热工性能的影响

4．5 本章小结

第5章 铝合金建筑外窗系统设计及整窗热工分析

5．1 铝合金建筑外窗系统整窗物理性能

5．1．1 抗风压性能

5．1．2 水密性能

5．1．3 气密性能

5．1．4 保温性能

5．1．5 遮阳性能

5．1．6 空气声隔声性能

5．2 铝合金建筑外窗系统方案设计

5．3 铝合金建筑外窗系统方案整窗热工性能研究

5．4 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间论文发表及科研情况