基于門窗視角下的建筑節能設計探討

安 玉 英

(河北工程大學，河北 邯鄲 056038)

1 概述

門窗是建筑結構中非常重要的組成部分，是進行室內外連接的關鍵所在。門窗的建設要保證充足的光照要求，并且要同時滿足換氣需求、防風需求、隔音需求和裝飾作用等，也要滿足室內外的整體美觀。門窗不單單是調節室內外環境舒適度的主要工具，同時也是促進建筑節能發展的重要途徑。節能門窗的發展，也賦予了門窗行業嶄新的定義。建筑圍護結構中的一些主要的傳熱部件及相應的系數(見表1)，從中能夠發現，門窗所損失的能量是墻體的近5倍，是地面熱量損失的20多倍，總的來說要占建筑圍護部件總耗能的40%～50%之間[1]。所以，門窗盡管在建筑中的所占比重比較小，但是在建筑節能方面卻有著非常重要的意義，換句話來說，門窗節能對建筑節能具有極大作用。

表1 一般建筑圍護結構中的傳熱系數 W/(m2·K)

根據我國統計局在2012年所公布的數據信息顯示，在2012年中，我國的房屋竣工面積總數為9.94×108m2。如果按照門10%，窗戶20%的所占比來進行計算，那么門窗的建筑面積總數是竣工面積總數的30%，初步估算當前我國門窗市場為3×108m2。并且伴隨著我國建筑行業的發展，門窗市場將會以每年平均11%的增長速度在不斷的遞增，而中國也將會在未來成為世界最大的門窗市場。從建筑能耗的角度來說，在當前我國400×108m2的既有建筑中，其中有90%以上的建筑都屬于高耗能建筑，預計每年的建筑門窗能耗占建筑圍護結構能耗的1/2以上，是整體澆筑總能耗的1/4。在數據中顯示，當前我國居住建筑的單位總能耗是西方發達國家的3倍左右，而外窗能耗超過1.5倍，此外還有3倍～6倍的門窗漏氣率等問題，所以說門窗節能對于建筑節能的發展有著非常重要的現實作用。采用新型的節能門窗，能夠有效的降低外窗的熱量損耗，對提升建筑整體節能有非常重要的現實意義。

2 邯鄲市建筑設計中節能門窗應用的現狀

邯鄲市的氣候有著明顯的四季變化，并且冬冷夏熱特點非常突出，因此在這種特定的氣候條件下，建筑圍護結構的節能工作不單單需要考慮到夏季的隔熱，還需要注重冬季的保暖。筆者對邯鄲市主城區進行走訪調研，了解到邯鄲市的建筑門窗主要以鋁合金和塑鋼材料為主。其中鋁合金門窗占總量的38%～47%之間，而塑鋼門窗則占總量的49%～59%之間。窗戶的類型主要以平開窗和推拉窗為主。從抽樣調查的數據中顯示，邯鄲市仍舊以推拉窗為主，只有極少數的辦公大樓或者是高檔建筑才會采用平開窗和上懸窗。

表2 不同類型玻璃的傳熱系數

對于建筑外窗玻璃來說絕大多數都是采用中空玻璃，在玻璃的品種方面主要是選擇中空玻璃，還有一少部分的貼膜玻璃。如表2所示，普通單層玻璃的傳熱系數最大，而Low-E中空玻璃最小[2]。因此，Low-E中空玻璃(5+12+5)塑料門窗的節能效果最好。對于玻璃幕墻來說，邯鄲市的絕大多數建筑都是運用中空玻璃，在公共建筑方面則會采用中空Low-E玻璃。在門窗的生產加工方面，一些大型企業主要是通過引進國外先進的生產技術和設備來進行門窗以及玻璃等材料的生產加工，通過先進的生產線來保證生產質量和效率。同時，國務院印發《“十三五”節能減排綜合工作方案》之后，諸多企業圍繞著節能減排的核心思想，針對門窗以及型材的生產加工進行了創新發展，在這一方面也取得了顯著的效果。

3 邯鄲市建筑設計中節能門窗的應用存在的問題

3.1 生產節能門窗的系統企業較少

房屋建筑行業的全面發展對門窗行業的發展帶來了嶄新的需求，而門窗生產商家也猶如雨后春筍一般不斷的出現，生產的種類呈現出多樣化的趨勢。市場無序競爭導致節能門窗產品的發展非常緩慢。只有極少數的一些企業能夠按照節能設計的要求來進行材料以及門窗產品的設計生產，通過比較嚴密的計算來保證產品的質量。不過玻璃質量也會影響到門窗的質量，還有不專業的隔熱鋁材生產商家，會影響到材料的穩定性，這些問題都會影響到產品的結構性能，導致相應的隱患發生。而這些因素也嚴重的影響到了產品的品質和節能作用。

3.2 門窗節能的監管有待提高

當前，我國現行的有關門窗標準的規定是在2007年所公布的《建筑節能工程施工質量驗收規范》，在規范中明確的表示門窗只有符合規范上的要求才被視為合格產品。在對建筑門窗進行驗收的時候，邯鄲市一些鄉鎮地區還無法實現對門窗物理性能的檢驗，缺少相應的監管手段，導致很多工程無法達到節能的需求。對于有能力檢測的地區來說，即便是進行了數據檢測，要求仍然無法達到，等到工程項目已經完工，也就不了了之了。

3.3 建筑外窗達不到標準節能要求

在最近幾年，邯鄲市的建筑外窗主要以鋁合金、塑鋼為主，類型為推拉式。不過推拉窗的密封性要遠遠的低于平開窗，并且抵抗強風的能力也比較低。因為推拉窗的價格比較低，因此很多商家都是從成本的角度來選擇推拉窗進行設計，以此來降低投標的成本，保證中標率。外窗節能設計工作存在很大的不足，較大原因是很多建筑設計為了迎合開發商的需求，并沒有考慮到熱工性能方面的問題，最終導致的外窗節能計算失敗。另外，設計師沒有完善的遮掩設計理念，無法滿足夏季遮陽以及冬季采光、自然通風等方面的需求。

4 邯鄲市建筑設計中節能門窗的應用問題的相關對策

4.1 加強門窗產品的科技創新

邯鄲市門窗企業需要堅持和建筑節能產品的結構調整工作，同時提升監督管理方面的工作能力，通過先進的技術來進行創新發展，實現產業結構的調整，積極淘汰落后的技術和設備，提升對新產品、新技術以及特色產品的創新能力，實現規模化、產業化的全面發展。

4.2 加大政策扶持力度

在2010年取消門窗許可證制度之后，政府部門應該完善相關的政策監督規定，明確相應的職責，從行業戰略發展的角度來制定長遠發展的目標，從而積極的引導企業進行技術升級發展。另外，政府部門需要提升對門窗企業的支持力度，鼓勵企業開發新技術，提升產品的技術含量。通過對節能門窗的重點培養來提升整個產業的發展進程。

4.3 優化建筑門窗節能設計

門窗會直接的影響到建筑節能，邯鄲市地區冬季寒冷，夏季炎熱，春秋氣候則比較適宜，在這一年四季中，開窗戶的時間比較多，對此應該注重窗戶開啟的面積以及通風狀況。從總體上來說，平開窗的面積比較大，并且具有較好的密封性，左右推拉的窗戶在通風性方面比較好(如圖1所示)，這兩者都符合冬冷夏熱對室內溫度的需求，也可使用選用遮陽型Low-E 膜玻璃，其透光率Tr<60%，遮蔽系數 0.3

5 結語

在我國建筑節能政策的法律推動下，建筑設計過程中應該積極的采用新型節能環保性門窗，并且在門窗的生產方面要因地制宜的進行產品的設計，通過多種節能技術來保證門窗產品的節能性。與此同時，政府部門也需要給予生產企業一定的科技支持，實現門窗節能技術的創新發展，從而推動整個行業的進步，通過這種方式來保證建筑節能工作的實效性。

參考文獻:

[1] 楊 輝,楊 闖,郭興忠,等.建筑節能門窗及技術研究現狀[J].新型建筑材料,2012(9)：39-41.

[2] 何水清.塑料門窗和鋼塑門窗節能效果及節能措施[J].門窗，2007(11)：51-53.

[3] 辛 立.論節能建筑中外門窗的設計[J].建筑節能,2009(7)：33-34.

[4] 于 明，張 榮，張 剛.建筑暖通空調的節能設計分析[J].中國新技術新產品，2012,8(34):79-80.

[5] 張 鑫.試析建筑工程項目暖通空調工程的節能設計[J].建筑技術研究，2013,4(3)：145-147.