窗帘的节能作用

窗帘的节能作用 窗帘的节能 我国因建筑耗能量几近国民经济总耗能的1,3，故建筑节能已成节能减排重点之一。外窗是建筑物的围护结构之一，因其不仅承担着隔绝与沟通室内外两种不同环境的任务，还需有采光、通风、隔音、装饰和防火等功能。故目前大都仍是采用热阻较小的玻璃窗。在居住建筑的围护结构之中，窗的面积虽不如墙的大，但其散热损失却占建筑物总散热损失的30,50,。在北方冬季的玻璃窗，热能随时有从温度较高的室内向温度较低的室外，以传导、对流和辐射等方式的散失;但在白天也有透射太阳能使室内得热的功能。因而研究提高窗的保温性对于建筑节能至关重要。现仅试就窗帘的节能看法述下，以资参考。 1 简介一种保温窗帘 现将手动式的铝涂层涤纶布的保温型窗帘示于下图，其特点如下:电动的窗帘其电动机置于卷轴内。 1.1 密封性好:窗帘关闭后，因帘布及其周边均有密封，可减少冷空气的渗透热损失。 1.2 传热阻力较大:窗帘关闭后，帘布与窗的玻璃之间形成了空气 夹层，以增加窗的传热阻力(即降低窗的传热系数)。 1.3 具有热反射功能:窗帘关闭后，帘布的内侧或内外两侧的铝涂膜层，可以减轻室内向室外的热辐射或室外向室内的冷辐射热损失。 1.4 安装和操作方便:该窗帘可以在新窗上用，也可在旧窗上用;可安装在窗洞口之内或洞口之外;可以手动开闭窗帘，也可按预定的时间或按室外的亮度自动开闭窗帘。如把窗帘安在窗洞口内，既不占室内空间，也不妨碍再加设其它窗帘;窗帘打开后卷入罩内，既能采光又不妨碍窗的视野和景观。为了操作和维护的需要，应将窗帘安在窗的室内一侧为佳。 1.5多种功能:冬季可以当保温窗帘使用，夏季还可用它遮阳降温;又可以更换帘布来改变窗的功能，如将帘布更换为纱窗或半透明的窗帘或其它美化的窗帘等。 1.6 性价比较高:手动开闭的保温窗帘造价约是中空玻璃造价的 1,2;中空玻璃加保温窗帘的造价约是Low-E玻璃造价的1,2，但窗 帘的多种功能却为Low-E玻璃所不及。 2 夜间加防寒窗帘的节能效果 建筑热工学指出:寒冷地区的建筑物不仅有散热损失,还有太阳的辐射(含直射与散射)得热;建筑物各个朝向相同的围护结构，其单位面积的散热量虽基本相同，但其太阳得热量却有很大差别。各个朝向的窗在白天得热后，如晚间在窗上再加保温窗 〔1〕、〔2〕帘，必能减少窗的热损失;甚至可使窗的散热量少于得热量，而取得明显的节能效果。现将某寒冷地区无遮阳的各朝向 1m2窗玻璃的冬季日平均热平衡计算结果(假设其它围护结构是绝热的)，列于下: 注:1. 该地区的冬季平均太阳角33.46?、冬季太阳总辐射照度100W2〔3〕,m、冬季气温—3,—7?、室内温度18?。 2. 白浮法玻璃和Low-E玻璃的热工和光学特性，均取自秦皇岛耀华玻璃股份有限公司的《耀华在线低辐射镀膜玻璃》资料;各型玻璃的传热系数是计算而来。 〔3〕3. 窗玻璃的污染折减系数按较清洁的，取0.825;窗帘是铝涂层涤纶布密封式的，仅按单面的铝箔计算，窗帘与玻璃之间空气层 2〔3〕的热阻取0.5 m?K,W;如用双面的铝箔帘再加上帘布的隔热，则保温效果还可提高30,多。 4. 窗帘是在早7点打开，晚7点关闭。 表中的数据显示，各朝向的窗玻璃在夜间加保温窗帘之后，均一有不同程度的节能效果: 2.1 南朝向的单层白玻璃:虽因其太阳能透射率较高，而得热最多;但如夜间不加窗帘时，其散热则大于得热;如夜间加窗帘，却是散热少于得热而有余热;单层白玻璃窗夜间加窗帘的节能率J为: d J,(3381,2051),3381×100,,39.3, d 我国北方冬季农作物的塑料大棚就是借白天得到的太阳能，晚间加盖保温被而种植并收获的例子。因建筑物不同于大棚，未将“夜间加保温窗帘”列入强制性建筑节能措施;单层白玻璃的传热系数 2(6.125W,m?K)，超过了多数北方地区建筑节能65,的标准限值 2(2.8W,m?K)而被禁用。 2.2 南朝向的各型双层窗玻璃:不论夜间加窗帘与否，均因得热量 大于散热量而有余热，且玻璃的面 积越大余热越多，这应是具有通透感视野广的南向落地窗受人青睐，而经常出现在楼盘上的原因。当然夜间加窗帘之后更好。可见建筑物的南朝向无遮阳(阳光权)以及大窗对节能的重要性。 2.3 各朝向双层白玻璃窗的节能率:在夜间加保温窗帘后，其节能率J均为: s J,(1719,1173),1719×100,,31.8, s 2.4 各朝向的白玻璃，Low-E玻璃窗的节能率:在夜间加保温窗帘后，其节能率J均为: l J,(1104,816),1104×100,,26.1, l 2.2.5 东或西和北朝向的各型双层窗玻璃:虽其散热量与南朝向的基本一样，但因其太阳得热量均少(尤其北朝向)，不论夜间加窗帘与否均无余热而只有耗热，故东或西和北朝向的窗墙面积比和传热系数的节能设计标准限值规定，是非常必要的。但其夜间加保温窗帘的节能效果仍很突出。 2.6 加保温窗帘的双层白玻璃与不加保温窗帘的白玻璃，Low-E玻璃的比较:表中数字表明，不加 保温窗帘的白玻璃，Low-E玻璃比夜间加保温窗帘的双层白玻璃的散热少，前者比后者的多节能J为: lb J,(1173,1104),1173×100,,5.9, lb 前者虽较节能，但因其价格比后者贵近1倍，故显得其性价比不如后者。当然前者还有减低太阳紫外线对室内人和物伤害的功能，但它也有因可见光透过率较低，而增加了室内照明的电耗，以及对人视野的压抑感等弊端。 3 夜间加窗帘的环境效益 2的双层白按上表数据，以在一个建筑面积100 m2的住户，共有11m玻璃 外窗为例，如均加设了保温 型窗帘并在夜间关帘，则该户在131天的采暖期中可节约能量Nj为: N,(1719,1173 )×11×131?1000,787 kW?h,a j 如该住户是集中供热采暖，按《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部分)》(JGJ26-95)其供热管网效率和锅炉效率分别为0.9和0.68，以及取标准煤热值8.14( kW?h ),?计算，则其节约的能量合标准煤量Mj为: M,787?j0.9?0.68?8.14,158?,a 如按标准煤与燃料煤的重量比值为1:1.4;燃料煤的含碳量、含硫量和灰份分别按53,、0.8,和20,;碳、硫和氧的原子量分别为12、32和16计算，则其节能量合污染减排量P为: 其中的:二氧化碳 Pco,158×1.4×53,×44?12,430?,a 2 二氧化硫 Pso,158×1.4×0.8,×64?32,4?,a 2 炉灰 P,158×1.4×20,,44?,a h 4 夜间加窗帘的经济效益与投资收回期 现仍用3.的例子，按《民用建筑节能设计标准(采暖居住建筑部 2分)》(JGJ26-95)其建筑物耗热量指标为20W,(建筑面积);当地的采m 2暖费为23元,m(建筑面积);如实施采暖计量按量收费后，在夜间全加窗帘，则其一个采暖期的节约价值Jj为: J,(1719,1173)×11×131×23?(20×24×131),288元,a j 2如按手动的保温窗帘单价50元,m(窗面积)计算，则投资收回期Q为: h Q,50×11,288,1.9年 h 如在非采暖期将窗帘改为其它用途，当年即可收回投资。故保温型窗帘应视为，可积极推广的节能减排技术和物美价廉的建筑部品之一。遗憾的是集中供热尚未实施采暖计量按量收费，至今仍是“大锅饭”式的按建筑面积交纳采暖费，从而制约了业主的行为节能和新技术的开发与应用。