由于鋁合金推拉窗具有簡潔、美觀，窗幅大的特點(diǎn)，在美麗的春夏秋季節(jié)里，無論用戶開與不開窗戶，都不會(huì)破壞整個(gè)建筑的外立面分格效果，保證大樓整體表面的平整性，所以推拉窗是建筑大師心中的首選窗型。同時(shí)由于具有視野開闊，采光率高，且開啟時(shí)不占用寶貴的室內(nèi)空間的特點(diǎn)使其成為購房用戶的理想窗型。但由于推拉窗框與扇之間的縫隙是固定不變的，緊靠扇軌道槽內(nèi)裝配的毛條與框搭接，沒有壓緊力，密封性較差，若采用普通鋁型材，其能量消耗十分嚴(yán)重。在世界范圍的能源緊張狀況日趨嚴(yán)重的形勢(shì)下，隔熱型推拉窗的使用

設(shè)計(jì)隔熱型推拉窗必須采用隔熱鋁型材，無論穿條式還是注膠式的斷熱橋，都可有效的將窗框、扇型材分為室內(nèi)側(cè)暖鋁型材和室外側(cè)冷鋁型材。

由于推拉窗兩窗扇不在同一軸線上，所以窗扇上、下邊緣處各裸露一條窗框的冷型材，設(shè)計(jì)上常在窗上下框滑道之間各增設(shè)一個(gè)PVC材質(zhì)的卡槽。同時(shí)，兩窗扇勾企中帶碰勾側(cè)的左右兩端分別位于室內(nèi)外兩側(cè)，成為室內(nèi)外熱傳遞的通道，出現(xiàn)行業(yè)所說的假隔熱現(xiàn)象，設(shè)計(jì)上常通過在該側(cè)加塑料碰勾或在勾企上設(shè)置兩條互相垂直的隔熱條來達(dá)到阻斷室內(nèi)外熱傳遞的目的。但這些設(shè)計(jì)有沒有科學(xué)依據(jù)作為支撐，能否真正起到隔熱的作用，本文將利用Therm5.2熱工分析軟件對(duì)上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的傳熱系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，從科學(xué)的角度驗(yàn)證這些設(shè)計(jì)及理念的正確性。

1.1 分析手段

采用國際上公認(rèn)的應(yīng)用廣泛、功能豐富、計(jì)算準(zhǔn)確的玻璃門窗熱工性能模擬計(jì)算軟件Therm5.2進(jìn)行分析。

1.2 邊界條件

采用JGJ/T151-2008標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的傳熱系數(shù)計(jì)算邊界條件，如表1所示。

表1 邊界條件

1.3 研究對(duì)象

(1)對(duì)隔熱推拉窗相同截面尺寸和結(jié)構(gòu)的固上滑和下滑有無采用PVC卡槽的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)（如圖1所示）進(jìn)行分析，研究PVC卡槽對(duì)傳熱系數(shù)的影響；

(2)對(duì)隔熱推拉窗相同截面尺寸的傳統(tǒng)勾企結(jié)構(gòu)及改進(jìn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，研究改進(jìn)結(jié)構(gòu)中隔熱條對(duì)傳熱系數(shù)的影響。傳統(tǒng)勾企結(jié)構(gòu)通過一對(duì)互相平行的隔熱條將室內(nèi)外兩側(cè)的型材連為一個(gè)整體，而改進(jìn)結(jié)構(gòu)則通過一對(duì)互相垂直的隔熱條將室內(nèi)外型材連為一體，如圖2所示。

1.4 結(jié)果分析

1.4.1 PVC卡槽的作用分析

圖3和圖4分別為固上滑和下滑在有無PVC卡槽情況下的分析結(jié)果，由圖中可以看出，與有卡槽的結(jié)構(gòu)相比，無PVC卡槽的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅傳熱系數(shù)顯著增大（固上滑由4.65W/m²·K增至5.29W/m²·K，下滑由3.22W/m²·K增至3.66W/m²·K），且無PVC卡槽結(jié)構(gòu)裸露于室內(nèi)熱空氣中的邊緣溫度也顯著減?。ㄈ鐖D中紅線所示，固上滑由3.0℃降至-2.0℃，下滑由4.5℃降至3.0℃），當(dāng)室內(nèi)濕度較大，室外氣溫較低時(shí)，無卡槽結(jié)構(gòu)該部位可能要結(jié)露，當(dāng)室外氣溫達(dá)到0℃度以下，該部位可能要結(jié)霜。且由于該部位直接與室內(nèi)熱空氣接觸，會(huì)成為室內(nèi)外熱量交換的一個(gè)通道，產(chǎn)生大量的熱能損失，嚴(yán)重影響整窗的總傳熱系數(shù)。而有PVC卡槽的結(jié)構(gòu)可有效的遮擋室內(nèi)熱空氣與室外冷型材接觸，減緩室內(nèi)外熱交換降低熱量散失，使整窗的傳熱系數(shù)也隨之減小。

因此，在窗上下框滑道之間增設(shè)一個(gè)PVC材質(zhì)的卡槽結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可有效阻斷室內(nèi)熱空氣與室外冷型材接觸，避免該處產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象，且顯著改善傳熱系數(shù)，提高推拉窗的隔熱保溫性能，該設(shè)計(jì)理念是科學(xué)合理的。

圖3 固上滑有無PVC卡槽的分析結(jié)果

圖4 下滑有無PVC卡槽的分析結(jié)果

圖5 勾企設(shè)計(jì)

1.4.2 勾企改良結(jié)構(gòu)分析

圖5為傳統(tǒng)勾企結(jié)構(gòu)與改進(jìn)結(jié)構(gòu)的分析結(jié)果，由圖中可以看出，與勾企傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，勾企改良結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)有顯著降低，由原來的4.4616W/m²·K降至4.1772W/m²·K，這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)勾企結(jié)構(gòu)僅采用一對(duì)互相平行的隔熱條將室內(nèi)外兩側(cè)型材連為一體，只能阻斷橫向方向的熱傳遞，而無法阻斷縱向的熱傳遞，如圖5上側(cè)圖所示，由于帶有勾部的型材上下兩端分別處于室內(nèi)外兩側(cè)，從而成為縱向方向上熱傳遞的通道（如圖中紅色帶箭頭線所示），出現(xiàn)行業(yè)內(nèi)所謂的“假隔熱”現(xiàn)象，該現(xiàn)象可由縱向方向上的型材兩端的溫度充分體現(xiàn)，由圖中可以看出，其中一個(gè)型材室內(nèi)側(cè)溫度為2.2℃，室外側(cè)為1.9℃，另外一個(gè)型材室內(nèi)側(cè)為-3.2℃，室外側(cè)-3.6℃，室內(nèi)外兩側(cè)溫度幾乎相同，成為熱交換的通道。

而勾企改良結(jié)構(gòu)由于將此對(duì)互相平行的隔熱條改為互相垂直的隔熱條，不僅阻斷了橫向方向上的熱傳遞，也起到了阻斷縱向方向上熱傳遞的作用，圖中顯示，室內(nèi)側(cè)帶勾部型材的溫度由室內(nèi)的8.0℃降至室外的0.8℃，而室內(nèi)側(cè)帶勾部型材的溫度由室內(nèi)的-0.4℃降至-7.1℃，充分證明了該豎向隔熱條起到了阻斷縱向方向熱傳遞的作用。

因此，將傳統(tǒng)勾企結(jié)構(gòu)的隔熱條改為互相垂直的隔熱條的改進(jìn)結(jié)構(gòu)不僅可阻斷橫向方向上的熱傳遞，還能有效阻斷縱向方向上的熱傳遞，避免出現(xiàn)假隔熱現(xiàn)象，顯著改善傳熱系數(shù)，提高推拉窗的隔熱保溫性能，該設(shè)計(jì)理念也是科學(xué)合理的。

總結(jié)：作為衡量隔熱性能的重要技術(shù)參數(shù)，型材傳熱系數(shù)的大小是直接影響甚至決定門窗隔熱節(jié)能及保溫性能的重要因素。本文針對(duì)目前行業(yè)中普遍認(rèn)為的隔熱推拉窗節(jié)能設(shè)計(jì)理念，利用THERM/WINDOW熱工仿真軟件對(duì)不同設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)進(jìn)行模擬計(jì)算，并通過對(duì)計(jì)算結(jié)果的分析討論，驗(yàn)證這些理念的準(zhǔn)確性，以更好的指導(dǎo)隔熱推拉窗的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。