带有透明防晒隔热节能卷帘的玻璃门窗

据有关方面研究，“建筑节能的70％在门窗，门窗节能的70％～90％在玻璃”。热量转移有三种途径：对流、传导和辐射。本实用新型“带有透明防晒隔热节能卷帘的玻璃门窗”，将能防热辐射的“透明防晒隔热节能卷帘”与能够有效防止热量对流和传导的双层玻璃(单空腔)或三层玻璃(双空腔)的玻璃门窗结合在一起，能够兼具这两种节能技术的优点，不仅能够有效防止热量通过对流和传导在室内、外传输，而且还可以在保障适当透光效果的同时，能够有效防止热量透过大面积玻璃的热辐射在室内、外的传输，可以起到透明、防晒、隔热、节能的效果。尤其对现有白玻璃幕墙和门窗进行节能改造时，采用本技术方案比采用Low‑E玻璃所需要的投资成本和工程量要小得多。

技术领域
本发明属于建筑节能技术领域。
背景技术
如今，采用大玻璃窗已经成为一种建筑时尚。据有关方面研究，“建筑节能的70％在门窗，门窗节能的70％～90％在玻璃”。学过物理的人们都知道，热量的传输有三种方式和途径：对流、传导和辐射。虽然密封性好并带有阻热介质层(例如断桥铝)由双层或三层玻璃构成的带空腔体结构的玻璃门窗，能有效阻隔热量的对流和传导，但却难挡热量以热辐射的方式通过透明玻璃的辐射传输。因此，没有采取特殊防辐射措施的大玻璃门窗建筑，就成了浪费能源的“黑洞”。到了夏季，由于阳光以及被太阳晒热的室外物体(室外建筑物、树木等)，甚至室外的热空气，都会通过热辐射的形式，透过窗户玻璃将大量热量辐射进室内，而使室内温度快速升高。虽然布质窗帘可以防晒，但却挡不住热量的涌入，不得不长时间地使用空调机来进行降温，并为此耗费大量的电能；而到了冬季，由于供暖或开空调升温而使室内温度比室外气温高，又会因为透过窗户玻璃的热辐射，而使室内热量大量散失，这就会明显增加冬季供暖的负担，同样增加了耗能。有的建筑采用工艺复杂、价格昂贵的镀膜玻璃门窗，能够在一定程度上减少通过幕墙和窗玻璃的热辐射，具有较好的节能效果。但若采用能够有效阻隔热辐射的普通镀膜玻璃，就往往会给人造成一种比较阴沉的感觉，难以体验阳光的明媚。而且，为了较好地采光，保持室内的亮度，所使用的镀膜玻璃对阳光的透光率都比较高，因此，对热辐射的阻隔作用也就不会很强，不能很好地满足防晒隔热和节能的需要。而且，镀膜玻璃的透光率和反射率都是固定不变的，安装后不能根据需要(例如早、午、晚、天晴、天阴等不同情况的需要)进行调节。近年来出现并快速发展了在玻璃窗内贴反射窗膜的一类技术产品。利用在玻璃窗内贴反射膜的办法来减少热量的辐射传输，减少夏季空调电能的消耗，以及冬季供暖的耗能。这实际是镀膜玻璃的一种廉价的替代形式。问题在于这种技术方案也像镀膜玻璃那样缺少灵活性。一旦贴上反射膜之后，其透光率和反光率就不能更改，不能随着春夏秋冬季节的变化和早午晚时辰的变更，以及天阴天晴，而按需要改变阳光透入和反射的比例：需要透入多时(如冬季、早晚、阴天)不能多透入，需要反射强时(如夏季、中午，尤其东面或西面的窗户在上午或下午遇到的长时间东晒或西晒问题) 不能多反射。同时，反射膜本身对阳光的反射与透射的比例也是“一锤定音”被固定了的：如果选择贴装的是反射多透射少的膜，那就会使室内显得阴暗而不明媚；如果选择贴装的是反射少而透射多的膜，室内倒是明亮得多，但阻挡阳光和节省空调(以及暖气)耗能的效果也小得多。近年来出现并推广的低辐射镀膜玻璃(即Low-E玻璃)，对波长范围为380～780nm的可见光具有较高的透射比，有利于室内采光；对太阳近红外辐射和中远红外辐射具有较高的反射比。因此，低辐射玻璃在保证较高可见光透射比的前提下，可以降低室内外热量通过玻璃的热辐射传输，具有较优异的隔热、保温性能。不过，由于这种玻璃的制造工艺复杂，生产条件苛刻，而且需要消耗贵重金属银来镀多层复合薄膜，还必须在镀银之后及时进行密封处理，否则镀制的银膜在空气中会变质，因此，货真价实的Low-E玻璃价格自然也就比较贵(尤其阻热性能优越但需要镀13 层膜的三银Low-E玻璃)，而且对不能及时进行密封处理的使用场合也不便使用，特别是对于大量现有的纯玻璃(白玻璃)门窗建筑，要想使用Low-E玻璃来解决透过玻璃的热辐射问题，就需要对原有门窗进行拆换，其耗资量和工程量都不小。目前市场上常见的节能门窗主要有三大类：隔热铝合金玻璃门窗(俗称“断桥铝门窗”)、塑料窗(俗称“塑钢窗”)和铝木复合窗(俗称“铝包木或木包铝窗”)。这些门窗一般只是在阻隔热量通过“对流”和“传导”的方式进行内外传输上下功夫，除了使用镀膜玻璃的情况之外，一般都没有能够解决热量通过门窗玻璃的“热辐射”传输问题。在现有建筑门窗节能技术中，除了采用前述的技术之外，对于遮阳防晒的节能问题，不仅有在大玻璃窗外面加装能够抗风遮阳的“外遮阳百叶卷帘”；也有在空腔夹层大玻璃门窗里面加装可以电动控制的百叶卷帘，被称为“内遮阳卷帘”，只不过所加装的都是常规的金属或塑料或复合材料等制的百叶卷帘。本发明人此前曾申请的实用新型专利“透明隔热节能窗帘”(ZL200920277715.6)，是被专利局的《专利权评价报告》审查确认的专利项目，由于不是将反光膜层镀膜在窗户玻璃上的(如镀膜玻璃)，也不是贴在窗户玻璃上(如窗户贴膜)，而是作为窗帘，可以根据需要收起和放下的，就可使前述镀膜玻璃和贴窗膜存在的问题得到比较好的解决：“透明隔热节能窗帘”不仅可以根据需要，选择所使用帘体(帘面)材料对可见光、红外线以及紫外线的透射和反射比例，而且可以通过控制窗帘的升降，既能够在需要多反射阳光时多反射(放下帘)，又能够在需要多透射阳光时多透射(收起帘)，操作灵活，效果可变，很容易根据需要进行调整控制和转换，使得既能够满足防晒隔热保温节能的需要，又能够满足采光的需要。此前，本发明人还曾提出了“透明隔热防晒节能的卷帘”(ZL 201821210388.8)，是从使用的角度对“透明隔热节能窗帘”进行了简化和改进。后来又提出了“带有透明防晒隔热节能卷帘的夹层玻璃门窗”(ZL 201811619882.4)，是将“透明隔热节能窗帘”与高档的三层玻璃(双空腔)的玻璃门窗结合在一起的技术方案，将“透明隔热节能窗帘”安装在双空腔玻璃门窗靠室内的第二空腔里，不仅能够具有很高的阻隔热量在室内、外对流和传导的能力，又能够可控制地阻隔热量通过玻璃的热辐射，起到透明防晒隔热节能的作用，并且能够以较低的成本，起到与带有Low-E玻璃的三层玻璃(双空腔)的玻璃门窗类似的节能作用，其阻隔热辐射的能力甚至可以胜过单银Low-E玻璃。虽然可见光的透射率较低，但由于里面的窗帘是可以收起来的，在需要高透射可见光时，收起里面的窗帘后，白玻璃的透可见光能力更胜过Low-E玻璃。尤其可以在不需拆换原有白玻璃单空腔 (双层玻璃)或双空腔(三层玻璃)门窗的情况下，就能对现有使用的白玻璃门窗进行防热辐射的节能技术改造。现在，本发明人提出的“带有透明防晒隔热节能卷帘的玻璃门窗”，去掉了前述项目名字中的“夹层”二字，是将“透明隔热节能窗帘”与双层玻璃(单空腔)或三层玻璃(双空腔)的玻璃门窗结合在一起的技术方案，是以更低的成本和简化结构来实现的，更便于白玻璃门窗产品进行防热辐射的节能技术改造。
发明内容
本发明提出的“带有透明防晒隔热节能卷帘的玻璃门窗”，是将“透明隔热节能窗帘”技术方案中的薄膜式卷帘或百叶式卷帘，与具有良好隔热保温性能的两层玻璃(单空腔)或三层玻璃(双空腔)的夹层大玻璃门窗，通过在玻璃门窗的玻璃框架室内侧的顶部处安装“透明防晒隔热节能卷帘”，并在竖向框架的室内侧加装导轨的方式，将二者结合在一起的技术方案，不仅可以具有后者优良的阻断热量通过对流、传导途径进行内、外传输的作用，还能够有效阻隔热量通过门窗玻璃进行的热辐射传输，是一种综合二者优点的组合发明新产品。本发明“带有透明防晒隔热节能卷帘的玻璃门窗”，采用现有在夹层玻璃门窗内安“内遮阳卷帘”的机械结构和控制结构，但将常规的帘体材料改换成带有金属镜面反光膜的塑料薄膜卷帘或百叶窗式卷帘。与“透明隔热节能窗帘”专利技术方案不同的是，本技术方案“带有透明防晒隔热节能卷帘的玻璃门窗”不是单纯的窗帘产品，而是将能够有效阻隔热量通过“对流”和“传导”传输的夹层玻璃门窗(例如断桥铝门窗)，与能够有效阻隔热量通过玻璃“辐射”传输的“透明隔热节能窗帘”相结合产物，其中使用的具有“透明隔热防晒节能”功效的窗帘帘体(帘面)，不是自由悬挂的单独产品，而是作为配件与夹层玻璃门窗有机结合在一起的组合产品的一部分。作为配件的透明隔热防晒节能窗帘安装在大夹层玻璃门窗玻璃框架的室内侧顶部处，并在竖向框架的室内侧自上而下加装可容纳卷帘扁平下杆的两个端头、以使卷帘的帘面能靠近门窗玻璃的内表面进行上、下运动的导轨，其可以调节窗帘帘体升降的卷帘轴、支架以及控制调节机构(管状电机或手动拉链等)，则安装在夹层玻璃门窗框架室内面的顶部，而窗帘帘体(帘面)是使用其上镀有单层的或多层复合的铝、或铜、或镍、或银、或铬或锡等金属材料、或其合金或化合物、或介质反光膜等材料，厚度在几埃到几微米之间，仍然可以在一定程度上保持透明效果的金属镜面反光膜层的透明塑料薄膜制成的；或其帘体是在百叶窗式窗帘透明或半透明的塑料百叶窗板的外侧，镀有上述反光膜，或贴附一层镀有上述反光膜的透明塑料薄膜；或其帘体是在不透明的塑料或金属百叶窗板的外侧镀有上述反光膜或贴附有一层带上述反光膜的塑料薄膜。在“带有透明防晒隔热节能卷帘的玻璃门窗”竖向框架的室内面上，附加有导轨，可以将对窗帘帘体起展平和压重作用的金属或塑料扁平下杆的两个端头容纳于其中，使下杆两个端头能够在导轨里上下滑动，通过电动控制或手动控制，就可以使窗帘帘体贴附在靠近玻璃门窗玻璃的内面进行上、下运动，既具有玻璃门窗可以有效阻隔热量通过“对流”和“传导”在室内、外传输的作用，又可以具有“透明隔热节能窗帘”能有效阻隔热量通过门窗玻璃的热辐射进行室内、外传输的作用，具有透明、隔热、防晒、节能的功能和灵活性，而且由于在“带有透明防晒隔热节能卷帘的玻璃门窗”中使用的“透明隔热防晒节能”四周具有一定程度的密封性，比自由悬挂的“透明隔热节能窗帘”有更好的隔热节能效果，还使“透明隔热节能窗帘”与现代建筑的玻璃门窗融合成为一体，显得更加匹配。而且即使建筑物设计玻璃窗有一定的前、后倾角，作为配件的窗帘帘体也照样能够依附在靠近门窗玻璃的里面，沿导轨上、下运动，而不会像自由悬挂的窗帘帘体那样与门窗分离开。在这里需要说明的是，自由悬挂的“透明隔热节能窗帘”通常在玻璃和帘面(帘体)之间有较大的空隙。在太阳照晒时，被高反射率的帘面反射的阳光，在大部分热量被以热辐射的形式反射，穿过透明玻璃射出室外的同时，还会有少部分被玻璃反射回来，并再次被帘面反射出去。在多次反复并逐次衰减的往返反射过程中，玻璃和帘面之间的空隙会成为一个温度较高的狭小空间。而且，自由悬挂的“透明隔热节能窗帘”帘体周边也有较大的空隙，使得玻璃与帘体之间狭小空间里的较热空气会逐渐流动到室内，降低了“透明隔热节能窗帘”隔热节能的效果。正因为如此，本发明“带有透明防晒隔热节能卷帘的玻璃门窗”虽然表面看只是为“透明隔热节能窗帘”加装了导轨，使其能够沿着导轨上下运动，而实际上由于结构严谨，四周具有一定程度的密封性，就可以在一定程度上比使用自由悬挂“透明隔热节能窗帘”产品有更好的隔热节能效果。而与“带有透明防晒隔热节能卷帘的夹层玻璃门窗”技术方案不同的是，去掉“夹层”二字的本“带有透明防晒隔热节能卷帘的玻璃门窗”方案，不是把“透明隔热节能窗帘”安装在双空腔玻璃门窗的第二空腔里，而是在现有技术中的单空腔(双层玻璃)或双空腔(三层玻璃)门窗框架的室内面上，通过在玻璃门窗两侧竖向框架的室内面附加安装导轨，使安装的“透明隔热节能窗帘”帘体(帘面)能在导轨的约束下紧贴在玻璃内表面附近上、下运动，这就在原有的密封性好、能够有效阻隔热量通过对流和传导途径传输的玻璃门窗产品基础上，进一步解决了透过玻璃门窗大玻璃的热辐射问题，在保持适当透明效果的同时，明显提高防晒隔热节能的效果。此前的“带有透明防晒隔热节能卷帘的夹层玻璃门窗”技术方案不仅不便在已经大量使用的单空腔(双层玻璃)的门窗使用，而且由于是在第二空腔里安装“透明隔热节能窗帘”，第二空腔的厚度尺寸就比较大；而本发明“带有透明防晒隔热节能卷帘的玻璃门窗”方案既可以在新产品制造时实施，又可以对大量现有使用的单空腔(双层玻璃)或双空腔(三层玻璃)白玻璃门窗，通过简单地在框架上加装导轨的方式，就可以实现与“透明隔热节能窗帘”相结合的技术改造，在保持可调节的所需要的透明度的情况下，大大增强其阻隔热量通过玻璃的热辐射进行内、外传输的能力，比较适合在写字楼、办公楼，以及医院、学校、图书馆、营业厅、商店、饭馆等场合现有已经使用的大玻璃门面和橱窗、居室的阳台或别墅的夹层大玻璃窗上使用。对于被纵横网格式框架分割成多块较小玻璃窗组合构成的夹层大玻璃窗，可以在框架上部安装“透明隔热节能窗帘”的同时，在竖向框架内面上加装能够贯通上下的导轨，使窗帘的帘面能够沿着导轨越过横向框架而上、下运动。这样，帘面放下后就可以将上、下多块夹层窗玻璃加以覆盖，并在覆盖范围起到透明防晒隔热节能的作用。如前所说，本发明“带有透明防晒隔热节能卷帘的玻璃门窗”是将能够有效阻隔热量通过“对流”和“传导”方式内外传输的断桥铝合金玻璃门窗、塑料窗或铝木复合窗，与能够有效阻隔热量通过幕墙和门窗的玻璃以“热辐射”形式传输的“透明隔热节能窗帘”相结合的产物，因此，其总体结构就包括两部分：一部分是作为基体的断桥铝合金门窗或塑料窗或铝木复合门窗。这个基体部分属于现有技术，既可以是新加工的产品，也可以是对现有已经使用的产品进行技术改造；另一部分就是附加在基体玻璃门窗里面(室内面)，可以沿着导轨上、下运动的“透明隔热节能窗帘”。将这两部分有机组合在一块，就构成“带有透明防晒隔热节能卷帘的玻璃门窗”。在“带有透明防晒隔热节能卷帘的玻璃门窗”中使用的这部分“透明隔热节能窗帘”的具体结构是：在玻璃门窗框架的顶部，安装“透明隔热节能窗帘”的支架、卷轴，卷在卷轴上的帘体和下杆，以及电动的或手动的驱动控制和调节机构，也可以以窗帘盒的形式进行活动密封安装(即在需要时可以打开进行维修或拆换的密封安装)，在玻璃门窗两侧纵向框架的室内面，附加有导轨。导轨可容纳卷帘扁平下杆的两个端头、并可以使两个端头沿着导轨上、下滑动、以使卷帘的帘体(帘面)能够靠近门窗玻璃的内表面上、下运动。如果框架内是上下单一的大面积玻璃门窗，可以将导轨安装在两侧纵向框架垂直玻璃面的方向上，使帘体能更靠近玻璃内表面上下运动；而对于由网格状框架分隔为多块相连的大面积玻璃窗，则可以将导轨上下贯通地安装在两侧纵向框架平行于玻璃面的方向上，使帘体能沿着导轨越过横向框架在平行于玻璃内表面的附近进行上、下运动；虽然帘面不能紧贴玻璃的内表面，但玻璃内表面与帘面之间的狭小空间也是被导轨封闭的。这样的结构有利于提高隔热节能效果。本发明的窗帘帘体，是以透明塑料薄膜为基体，通过真空镀膜或磁控溅射镀膜工艺，在其表面上镀有铝、或铜、或镍、或银、或铬或锡等金属、或其合金或化合物、或介质反光膜等材料、厚度在几埃到几微米之间、仍可在一定程度上保持透明效果的镜面反光膜层(简称“金属反光膜”)而制成的；或其帘体是在百叶窗式窗帘透明或半透明的塑料百叶窗板的外侧，镀有上述金属反光膜，或贴附一层镀有上述金属反光膜的透明塑料薄膜；或其帘体是在不透明的塑料或金属百叶窗板的外侧镀有上述金属反光膜或贴附有一层带上述金属反光膜的塑料薄膜。在“带有透明防晒隔热节能卷帘的玻璃门窗”中使用的这种防晒隔热节能卷帘，用作薄膜型窗帘或贴附在百叶窗帘版上的镀有金属反光膜的塑料薄膜材料，通常使用聚酯或尼龙等材料做基体，具有在其表面单镀膜层的结构，和带有镀膜层的多层复合结构两种形式，即可以直接使用单层的镀有铝等在空气中稳定的金属反光膜的透明塑料薄膜做窗帘帘体，或使用在镀有铝或其他金属或其合金或化合物反光膜的那一面，还复合有着色层和涂胶层以及透明塑料膜保护层等的复合结构膜做窗帘帘体。当然，也可以使用镀制Low-E玻璃那样的镀多层复合膜的镀膜工艺，在塑料薄膜上镀制能对可见光具有高透过率和对热辐射红外线具有高反射率的复合膜。不过，这样的产品不仅成本是高的，而且对于可收可放的窗帘来说意义不大。在“带有透明防晒隔热节能卷帘的玻璃门窗”中使用的用作薄膜型窗帘或贴附在透明百叶窗帘板上的镀有金属反光膜的塑料薄膜材料，其使用透明塑料薄膜制成带有金属反光膜层的帘体，需要严格控制所镀金属反光膜的厚度。可以根据需要，使其对可见光的透射率在1％～ 60％之间选择，而对红外线的阻隔率在50％～100％之间选择。对紫外线的反射率通常都不低，一般不需要规定范围。而镀在或贴在不透明百叶窗帘板上的金属反光膜，不需要透射能力。本发明“带有透明防晒隔热节能卷帘的玻璃门窗”，具体的机械结构与常规的卷帘(“内遮阳卷帘”)相似，总体结构集成为一体，安装在玻璃门窗框架的顶部，两端有支架，上面有与两端支架相连安装的直径适当的圆筒状横轴，与横轴相配合的是管状电机或手控拉链机构；帘体的薄膜或百叶的上端，嵌装在横轴的槽缝里，帘体卷在横轴上，通过控制横轴正、反向的转动，能够将帘体卷起和放下。帘体下面有一条能够下坠和伸展帘体(帘面)，并沿着导轨上下运动、重量适当的塑料或金属制的扁平窗帘下杆。控制电机正、反向运动的开关，通常安装在附近的墙壁上。使用“带有透明防晒隔热节能卷帘的玻璃门窗”，不需要拆换原有的白玻璃门窗，就可以用相当低的成本，获得比更换成普通镀膜玻璃更高的防晒隔热效果。其阻隔热辐射的能力也比单银Low-E玻璃更强，与双银Low-E玻璃相当；其中的卷帘，不仅升起来时可以显示出纯玻璃窗的明媚豁亮，而且即使全部放下来，除了能够使人明显感到防晒隔热的效果外，还在一定程度上具有单向透明的能力，不仅使室内亮堂，还可以使在室内办公的人们看清室外的景物，而不是像布窗帘那样把人闷在黑屋里。对于使用电脑的人们来说，还可以在很大程度上消除阳光造成的眩光，保护人的眼睛。
附图说明
图1是一种双层玻璃单空腔的“带有透明防晒隔热节能卷帘的玻璃门窗”上部结构示意图。在图中没有画出复杂的铝合金型材具体结构，而只是象征性地画出了结构要点。其中数码1是断桥铝夹层玻璃门窗的铝合金顶部横向框架截面示意图，数码2是玻璃门窗室外层的铝合金纵向侧面框架，数码3是断桥铝顶部框架的横向隔热介质层截面，数码 4是顶部框架两层玻璃之间的横向密封条截面图，数码5是外层玻璃，数码6是夹层空腔以及侧面框架和侧面密封条，数码7是内层玻璃，数码8是室内的纵向侧面框架，数码9是装在室内纵向侧面框架上、靠近玻璃面的纵向导轨条，数码10是装在室内侧面框架上、与数码9导轨条相平行和对应配套的另一半导轨条，其上端稍短，留有能够使卷帘下杆可以安装进导轨的豁口。数码11是下坠窗帘帘体、能够沿着导轨上下滑动的窗帘下杆。数码12是可以沿着导轨上、下收放的下垂的窗帘体(帘面)。数码13是安装在纵向侧面框架上、靠近顶部横向框架的卷帘支架。数码14是卷帘轴(以及管状电机)。数码15是卷在窗帘轴上的窗帘体(帘面)。在这里没有画出窗帘使用手动控制时的拉链链条、电动的电机和控制机构，以及限制卷帘可控上下范围的限程控制开关。
具体实施方式
要实现“带有透明防晒隔热节能卷帘的玻璃门窗”，可以在制造或在安装大玻璃门窗的同时或之后进行。在大玻璃门窗框架的顶部，加装组合在一起的电动的或手动的配件——“透明防晒隔热节能卷帘配件”，并在大玻璃门窗两侧的框架上，加装能够容纳“透明防晒隔热节能卷帘配件”下杆的两个端头在其中上、下滑动的导轨，并将窗帘下杆的两端装进导轨槽里，再把电动卷帘的电线引出，将控制开关安装在附近墙上即可。这样简单的安装，就形成了一种新的组合型节能产品——“带有透明防晒隔热节能卷帘的玻璃门窗”。这种新产品不仅能够有效阻断热量通过“对流”和“传导”的途径在室内外传输，而且可以有效阻断热量通过热辐射的途径透过玻璃在室内外的传输。因此，这种“带有透明防晒隔热节能卷帘的玻璃门窗”兼具了上述两种节能技术的优点。尤其是，这种“带有透明防晒隔热节能卷帘的玻璃门窗”还可以对需要解决防晒和防热量透过玻璃热辐射的大量现有的两层玻璃(单空腔)结构或三层玻璃(双空腔)结构的白玻璃门窗，进行防晒隔热节能改造，仅仅通过在其框架顶部安装“透明防晒隔热节能卷帘配件”和在其两侧框架上安装能使“透明防晒隔热节能卷帘配件”的下杆上、下运动的导轨，就可以解决这类大量浪费能源的大玻璃建筑大幅度节能的问题。