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窗户是建筑的眼睛,作为透光外围护结构为代表的窗户起着建筑的采光、通风、隔热、保温等作用,这种与外界环境既要联系又要隔绝的功能特点决定了在外窗、墙体、屋面、地面四大建筑围护结构部件中,外窗的保温、隔热性能是最差的,通过外窗损失的热量也是最大。因此,外窗是影响我国建筑能耗的主要因素之一,对窗户采取新的节能措施是建筑节能的重要手段。本课题的研究内容隶属于湖北省住房和城乡建设厅项目之武汉理工大学留学生公寓节能改造技术对比研究(47080922),对夏热冬冷地区透光外围护结构的外窗进行系统研究,并对外围护结构的能耗损失情况进行分析,提出适合于夏热冬冷地区的新型节能外窗的构造方法。另外,利用新的外窗-可调节外遮阳的外围护结构系统来对武汉理工大学的留学生宿舍进行相关的节能改造工作,为该地区的建筑节能研究提供参考。本文的主要特点以及研究结论如下:1.夏热冬冷地区,外窗仅仅通过降低传热系数K值,并不能有效降低能量损失,K值对冬天保温作用大些,对隔热反而起不到很好的作用。夏热冬冷地区应该重视夏天隔热的问题,透光围护结构的改造也主要由改变玻璃结构转变为从传热系数,遮阳系数,气密性,整个透光围护结构的系统上来考虑。2.在外窗-可调节外遮阳一体化系统中,可调节外遮阳卷帘对于改变室内的舒适性起到很好的作用。将能阻隔高能波的隔热涂料用到外窗-可调节外遮阳透光围护结构系统中可以主动使90%的太阳辐射阻隔回去。以苯丙乳液为成膜剂,硅烷偶联剂处理后的空心玻璃微珠作为功能隔热填料合成新型的隔热涂料。结果表明,用硅烷偶联剂预处理空心玻璃微珠后,能提高涂料附着力一个级别;随着涂膜厚度的增加,隔热效果提高,但当涂膜厚度提高到0.3mm时,继续增加涂膜厚度,隔热效果几乎不再提高;空心玻璃微珠含量小于10%时,热反射率随中空玻璃微珠在隔热涂料中的含量增加而显著增加,超过10%后,热反射率增加速率减缓,当达到12%时,涂料的热反射率值最高,继续增加玻璃微珠的含量,热反射率几乎不增加。3.夏季空调的耗电量随外窗传热系数的增大而增大,随外窗遮阳系数的增大而增大,传热系数对节能的贡献主要体现在冬季,降低夏季空调能耗的主要方式应为外窗遮阳;通过DOE-2软件模拟,如果将目前的单层玻璃窗,改造为现在的外窗-可调节外遮阳一体化节能降噪系统,可以减低能耗为195855 kWh,每年大约11.16万元的经济效益。改造后对留学生宿舍的采暖和空调年耗电量进行全年动态计算,得到改造后的留学生公寓空调耗电量15.40kWh/m2,采暖耗电量30.18kWh/m2全年空调和采暖的耗电量为45.58kWh/m2,建筑节能率达到66.97%,满足65%节能要求的全年耗电量指标限定值。