淺談門窗節能

劉 雙， 唐福永

黃淮學院（463000）

1 門窗在建筑節能中的特殊意義

在建筑圍護結構的門窗、墻體、屋面、地面四大圍護部件中，門窗的絕熱性能最差，是影響室內環境質量和建筑節能的主要因素之一，就我國目前典型的圍護部件而言，門窗的能耗約為墻體的4倍，屋面的5倍，地面的20多倍，約占建筑圍護部件總能耗的40%～50%。因此，我們要提高門窗的保溫隔熱性能，減少門窗的耗能。然而，隨著人們生活水平的不斷提高，為創造一個舒適的居住環境，室內制冷或采暖方式越來越普遍。門窗作為建筑物的表面圍護之一，直接影響到建筑物的節能性能,提高門窗的保溫性能是保證建筑物能耗的主要途徑。

2 節能措施

2.1 控制各向墻面的開窗面積和建筑朝向

由于建筑外（門）窗比墻體的傳熱系數大得多，同時考慮到采光性和經濟性，故必須控制窗墻面積比。窗墻面積比是指窗戶洞口面積與房間立面單元面積（即建筑屋高與開間定位線圍成的面積）的比值。通常，窗戶的傳熱系數大于同朝向墻體的熱傳系數。因此，建筑物的冷熱耗量隨窗墻面積比的增加而增加，單純從節約建筑能耗來講，窗墻面積比越小越好。但其值太小，又會影響窗戶的正常采光、通風，并存在利用太陽能問題。所以，窗墻面積比要根據不同地區的氣候條件及不同的朝向來確定。不同地區不同朝向的太陽輻射強度和日照率不同，窗戶所獲得的太陽輻射也不相同。因此，北、東、西向窗墻比應小些，南向可大些。在無空調的建筑中各朝向窗墻比可取北向0.25、東西向0.3、南向0.35。在有空調的建筑中,單框單玻璃平均窗墻比不宜超過0.3，雙玻璃不宜超過0.4，夏熱冬冷地區夏季太陽輻射強度大，時間長，因此東西向的窗墻比應更小或不開窗，南向窗應加強防太陽輻射，北向窗應提高保溫性能，這樣可以取得較好的綜合節能效益。

2.2 提高窗的氣密性，減少冷風滲透

完善的密封措施是保證窗的氣密性、水密性以及隔聲性能達到一定水平的關鍵。窗戶存在墻與框、框與扇、扇與玻璃之間的裝配縫隙，就會產生室內外空氣交換。目前我國在窗的密封方面，多只在框與扇和玻璃與扇處作密封處理。由于安裝施工中的一些問題,使得框與窗洞口之間的冷風滲透未能很好處理。因此，我們可以采取以下措施來加強窗戶的氣密性:①提高窗用型的規格尺寸、準確度、尺寸穩定性和組裝的精確度以增加開啟縫隙部位的搭接量,減少開啟縫的寬度達到減少空氣滲透的目的；②采用氣密條，提高外窗氣密水平；③改進密封方法，注意各種密封材料與密封方法互相配合。

2.3 選擇適宜的窗型

窗的幾何形式與面積以及開啟窗扇的形式對窗的保溫節能有很大的影響。因此，在設計開扇形式上要求:①在保證必要的換氣次數前提下，盡量縮小開扇面積；②選用周邊長度與面積小的窗扇形式，即接近正方形有利于節能；③鑲嵌的玻璃面積盡可能的大。

而窗型的選擇,對節能也起著很重要的作用。目前，常用的窗型有外平開窗、左右推拉窗、固定窗、亮窗、上下懸窗，還有內開下懸翻轉窗、上下提拉窗等。在我國門窗市場中，推拉窗和平開窗產量最大，其中左右推拉窗使用量最多，它有安全、五金件簡便、成本低等優點，但開啟面積只有1/2，不利于通風，在南方地區這是最大的缺點。平開窗雖然價格比推拉窗稍變，但其通風面積大，且氣密性較好，故應盡量選用這個窗型。因我國建筑窗臺離地面高度一般在800～900mm左右,上下提拉窗的下窗扇向上提時有800～900mm的通風高度,也即在房間的800～900mm高度內是全通風的，恰好在人的高度范圍內，而且又便于晾曬衣物，符合我國居民生活習慣。

2.4 減少窗的傳熱耗能

1）提高窗框的保溫性能，可采取以下3個途徑:①選擇導熱系數較小的框料;②采用導熱系數小的材料截斷金屬扇形材的熱橋制成斷橋式窗;③利用框料內的空氣腔室或利用空氣層截斷金屬框扇的熱橋。

2）減少窗玻璃的熱傳遞，可采取以下3種方法:①利用雙層窗或雙層玻璃,即通過設置空氣間層提高窗玻璃的保溫能力;②利用能反射紅外線的玻璃或利用貼有反射紅外線的玻璃或利用貼有反射紅外線的分成樹脂薄膜的玻璃；③利用①、②兩種方法的復合型式。

2.5 加強窗戶內外的遮陽措施

窗戶遮陽的目的就是使陽光不能直射入室,避免各種不利情況的產生，并起到調光、降低室溫、改善內熱環境、光環境的作用,當窗口的遮陽形式符合窗口朝向所要求的形式時,西向窗口用擋板形式遮陽時的太陽輻射透過系數約為17%，西南向用綜合式遮陽時約為26%，南向用水平式遮陽時約為35%。可見，遮擋太陽輻射的效果是相當大的，在開窗通風而風速較小的情況下，在遮陽的房間的室溫，一般比沒有遮陽的約低1～2℃。因此，在滿足建筑立面設計要求的前提下，增設外遮陽板、遮陽蓬及適當增加南向陽臺的挑出長度都能起到一定的遮陽效果。在做遮陽設計時，要根據建筑物氣候、窗口朝向和房間的用途來決定應采用哪種遮陽形式和種類;同時還要考慮需要遮陽的月份和1天中的時間等因素。

而對于室內的遮陽措施一般采用窗簾、彈簧卷簾、活動遮陽百業板、保溫蓋板等。節能窗簾一般是有紗、布、絨類材料和熱反射織物制成，張掛1層或2層，內層一般為熱反射織物，可以是透光的或擋光的，這些材料的花紋和顏色還起著美化室內環境的作用。保溫蓋板是近年發展起來的可同時用于門窗的隔熱和保溫的覆蓋物,可用復合保溫材料外貼鋁合金板組成。它們都可以在不同程度上起到遮陽的效果。熱反射織物窗簾是利用紡織物的多孔絕熱特點和金屬的優良反射特性結合起來制成的復合材料做成的窗簾,可以對窗戶起到良好的保溫隔熱作用。

2.6 建立正確的節能觀念培養良好的節能習慣

盡管可以采用許多措施來提高門窗的保溫隔熱性能，降低建筑耗能和增加室內熱舒適程度,但仍需要人們建立正確的節能觀和使用方法，這樣才能取得更佳的效果。在夏季，白天不易開窗；但在夜間，應避免采取任何絕熱措施。在冬季，熱流的基本流向是從室內向室外，故要特別注意室內保溫,尤其是在夜間的保溫在保證人體健康所需的新鮮空氣的前提下，應盡量少開窗。

3 門窗節能在技術上的重點開發和推廣

1）改進建筑門窗周邊高性能密封技術，降低空氣滲透熱損失，提高氣密、水密、隔聲、保溫、隔熱等主要物理性能。在密封材料和密封結構及室內換氣構造上有較大突破。

2）高性能中空玻璃工藝技術和產品性能上有所突破,大力推廣新型節能玻璃，重點解決熱反射和低幅射中空玻璃、高性能安全中空玻璃以及經濟型雙玻的結露溫度及耐沖擊性能和安裝技術,實現隔熱與有效利用太陽能的科學結合。

3）鋁合金專用型材及鍍鋅彩板專用異型材斷技術,重點解決斷熱材料國產化和耐火、防有害窒息氣體安全問題，降低材料成本，擴大推廣面。

4）復合型門窗專用材料開發和推廣應用技術，加強研制新型復合門窗，重點開發鋁塑、鋼塑、木塑復合型門窗專用材料和復合型配套附件及密封材料。

5）太陽能開發及利用技術，建筑門窗要改變單一節能的技術觀念，合理利用太陽能，風能，地下熱（水）能。

6）改進門窗的安裝技術，提高門窗與圍護結構的一體化節能水平，改善總體節能效果。

[1]付祥釗.夏熱冬冷地區建筑節能技術[M].北京:中國建筑工業出版社,2002.

[2]王立熊.建筑節能[M].北京:中國建筑工業出版社,2004.

[3]龍惟定.建筑節能與建筑能效管理[M].北京:中國建筑工業出版社,2005.