浅谈门窗节能

刘 双， 唐福永

黄淮学院（463000）

1 门窗在建筑节能中的特殊意义

在建筑围护结构的门窗、墙体、屋面、地面四大围护部件中，门窗的绝热性能最差，是影响室内环境质量和建筑节能的主要因素之一，就我国目前典型的围护部件而言，门窗的能耗约为墙体的4倍，屋面的5倍，地面的20多倍，约占建筑围护部件总能耗的40%～50%。因此，我们要提高门窗的保温隔热性能，减少门窗的耗能。然而，随着人们生活水平的不断提高，为创造一个舒适的居住环境，室内制冷或采暖方式越来越普遍。门窗作为建筑物的表面围护之一，直接影响到建筑物的节能性能,提高门窗的保温性能是保证建筑物能耗的主要途径。

2 节能措施

2.1 控制各向墙面的开窗面积和建筑朝向

由于建筑外（门）窗比墙体的传热系数大得多，同时考虑到采光性和经济性，故必须控制窗墙面积比。窗墙面积比是指窗户洞口面积与房间立面单元面积（即建筑屋高与开间定位线围成的面积）的比值。通常，窗户的传热系数大于同朝向墙体的热传系数。因此，建筑物的冷热耗量随窗墙面积比的增加而增加，单纯从节约建筑能耗来讲，窗墙面积比越小越好。但其值太小，又会影响窗户的正常采光、通风，并存在利用太阳能问题。所以，窗墙面积比要根据不同地区的气候条件及不同的朝向来确定。不同地区不同朝向的太阳辐射强度和日照率不同，窗户所获得的太阳辐射也不相同。因此，北、东、西向窗墙比应小些，南向可大些。在无空调的建筑中各朝向窗墙比可取北向0.25、东西向0.3、南向0.35。在有空调的建筑中,单框单玻璃平均窗墙比不宜超过0.3，双玻璃不宜超过0.4，夏热冬冷地区夏季太阳辐射强度大，时间长，因此东西向的窗墙比应更小或不开窗，南向窗应加强防太阳辐射，北向窗应提高保温性能，这样可以取得较好的综合节能效益。

2.2 提高窗的气密性，减少冷风渗透

完善的密封措施是保证窗的气密性、水密性以及隔声性能达到一定水平的关键。窗户存在墙与框、框与扇、扇与玻璃之间的装配缝隙，就会产生室内外空气交换。目前我国在窗的密封方面，多只在框与扇和玻璃与扇处作密封处理。由于安装施工中的一些问题,使得框与窗洞口之间的冷风渗透未能很好处理。因此，我们可以采取以下措施来加强窗户的气密性:①提高窗用型的规格尺寸、准确度、尺寸稳定性和组装的精确度以增加开启缝隙部位的搭接量,减少开启缝的宽度达到减少空气渗透的目的；②采用气密条，提高外窗气密水平；③改进密封方法，注意各种密封材料与密封方法互相配合。

2.3 选择适宜的窗型

窗的几何形式与面积以及开启窗扇的形式对窗的保温节能有很大的影响。因此，在设计开扇形式上要求:①在保证必要的换气次数前提下，尽量缩小开扇面积；②选用周边长度与面积小的窗扇形式，即接近正方形有利于节能；③镶嵌的玻璃面积尽可能的大。

而窗型的选择,对节能也起着很重要的作用。目前，常用的窗型有外平开窗、左右推拉窗、固定窗、亮窗、上下悬窗，还有内开下悬翻转窗、上下提拉窗等。在我国门窗市场中，推拉窗和平开窗产量最大，其中左右推拉窗使用量最多，它有安全、五金件简便、成本低等优点，但开启面积只有1/2，不利于通风，在南方地区这是最大的缺点。平开窗虽然价格比推拉窗稍变，但其通风面积大，且气密性较好，故应尽量选用这个窗型。因我国建筑窗台离地面高度一般在800～900mm左右,上下提拉窗的下窗扇向上提时有800～900mm的通风高度,也即在房间的800～900mm高度内是全通风的，恰好在人的高度范围内，而且又便于晾晒衣物，符合我国居民生活习惯。

2.4 减少窗的传热耗能

1）提高窗框的保温性能，可采取以下3个途径:①选择导热系数较小的框料;②采用导热系数小的材料截断金属扇形材的热桥制成断桥式窗;③利用框料内的空气腔室或利用空气层截断金属框扇的热桥。

2）减少窗玻璃的热传递，可采取以下3种方法:①利用双层窗或双层玻璃,即通过设置空气间层提高窗玻璃的保温能力;②利用能反射红外线的玻璃或利用贴有反射红外线的玻璃或利用贴有反射红外线的分成树脂薄膜的玻璃；③利用①、②两种方法的复合型式。

2.5 加强窗户内外的遮阳措施

窗户遮阳的目的就是使阳光不能直射入室,避免各种不利情况的产生，并起到调光、降低室温、改善内热环境、光环境的作用,当窗口的遮阳形式符合窗口朝向所要求的形式时,西向窗口用挡板形式遮阳时的太阳辐射透过系数约为17%，西南向用综合式遮阳时约为26%，南向用水平式遮阳时约为35%。可见，遮挡太阳辐射的效果是相当大的，在开窗通风而风速较小的情况下，在遮阳的房间的室温，一般比没有遮阳的约低1～2℃。因此，在满足建筑立面设计要求的前提下，增设外遮阳板、遮阳蓬及适当增加南向阳台的挑出长度都能起到一定的遮阳效果。在做遮阳设计时，要根据建筑物气候、窗口朝向和房间的用途来决定应采用哪种遮阳形式和种类;同时还要考虑需要遮阳的月份和1天中的时间等因素。

而对于室内的遮阳措施一般采用窗帘、弹簧卷帘、活动遮阳百业板、保温盖板等。节能窗帘一般是有纱、布、绒类材料和热反射织物制成，张挂1层或2层，内层一般为热反射织物，可以是透光的或挡光的，这些材料的花纹和颜色还起着美化室内环境的作用。保温盖板是近年发展起来的可同时用于门窗的隔热和保温的覆盖物,可用复合保温材料外贴铝合金板组成。它们都可以在不同程度上起到遮阳的效果。热反射织物窗帘是利用纺织物的多孔绝热特点和金属的优良反射特性结合起来制成的复合材料做成的窗帘,可以对窗户起到良好的保温隔热作用。

2.6 建立正确的节能观念培养良好的节能习惯

尽管可以采用许多措施来提高门窗的保温隔热性能，降低建筑耗能和增加室内热舒适程度,但仍需要人们建立正确的节能观和使用方法，这样才能取得更佳的效果。在夏季，白天不易开窗；但在夜间，应避免采取任何绝热措施。在冬季，热流的基本流向是从室内向室外，故要特别注意室内保温,尤其是在夜间的保温在保证人体健康所需的新鲜空气的前提下，应尽量少开窗。

3 门窗节能在技术上的重点开发和推广

1）改进建筑门窗周边高性能密封技术，降低空气渗透热损失，提高气密、水密、隔声、保温、隔热等主要物理性能。在密封材料和密封结构及室内换气构造上有较大突破。

2）高性能中空玻璃工艺技术和产品性能上有所突破,大力推广新型节能玻璃，重点解决热反射和低幅射中空玻璃、高性能安全中空玻璃以及经济型双玻的结露温度及耐冲击性能和安装技术,实现隔热与有效利用太阳能的科学结合。

3）铝合金专用型材及镀锌彩板专用异型材断技术,重点解决断热材料国产化和耐火、防有害窒息气体安全问题，降低材料成本，扩大推广面。

4）复合型门窗专用材料开发和推广应用技术，加强研制新型复合门窗，重点开发铝塑、钢塑、木塑复合型门窗专用材料和复合型配套附件及密封材料。

5）太阳能开发及利用技术，建筑门窗要改变单一节能的技术观念，合理利用太阳能，风能，地下热（水）能。

6）改进门窗的安装技术，提高门窗与围护结构的一体化节能水平，改善总体节能效果。

[1]付祥钊.夏热冬冷地区建筑节能技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2002.

[2]王立熊.建筑节能[M].北京:中国建筑工业出版社,2004.

[3]龙惟定.建筑节能与建筑能效管理[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.