節(jié)能系統(tǒng)門窗在我國的現(xiàn)狀和發(fā)展

文/廣東偉業(yè)集團研發(fā)中心副總工程師 馬華剛

中國現(xiàn)有門窗大部分是這種結(jié)構(gòu)

國內(nèi)現(xiàn)在開這種模具廠不多，這款適合我們現(xiàn)在北京、天津新的節(jié)能規(guī)定

“低碳”是2009 年底哥本哈根世界氣候大會的主題，會上各國推出了各自的節(jié)能減排目標，中國承諾到2020 年我國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005 年下降40%～45%，并作為約束性指標納入國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中長期規(guī)劃中。這意味著我國必須在社會的各個經(jīng)濟領(lǐng)域采取切實的節(jié)能措施，以達到預(yù)定的目標。目前，建筑能耗已占我國全社會總能耗的40%；而門窗能耗又占建筑能耗的45%～50%，門窗是引起建筑能源損失的主要原因。因此，我們必須在各個方面提高門窗的隔熱效果。

影響建筑能耗最直接的因素，是建筑圍護結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能的優(yōu)劣，而圍護結(jié)構(gòu)熱工性能最薄弱的環(huán)節(jié)是門窗。隨著新型墻體材料和外墻保溫技術(shù)的廣泛應(yīng)用，其他圍護結(jié)構(gòu)部分保溫隔熱能力已有較大提高，門窗的這個缺陷愈加明顯。

門窗面積的大小及其保溫隔熱性能，對采暖和空調(diào)能耗有很大的影響。因此，提高門窗的保溫隔熱性能并加以合理使用，是提高建筑外圍護結(jié)構(gòu)，節(jié)能指標直接有效的途徑。研究、開發(fā)并推出不同氣候區(qū)域、不同建筑類型的節(jié)能門窗系列，將有力推動建筑節(jié)能目標的實現(xiàn)。

中國是一個幅員遼闊的國家，氣候區(qū)域的復(fù)雜性相當(dāng)于整個歐洲。針對我國各地區(qū)的氣候條件，門窗的熱工要求也不一樣，越靠北傳熱系數(shù)要求越低。這對隔熱節(jié)能門窗的節(jié)能要求更高了。

對于建筑外門窗，與節(jié)能有關(guān)的性能指標主要有保溫性能、隔熱性能和空氣滲透性能。而通過門窗的熱損失主要有：一是由于通過縫隙的空氣滲透引起的熱損失；二是通過玻璃、門、窗框的熱傳導(dǎo)引起的損失，而通過玻璃的熱傳導(dǎo)又可分為溫差熱傳導(dǎo)和輻射熱傳導(dǎo)。

因此，從以上幾個方面看來，做好門窗節(jié)能性能無外乎以下幾點著手：

一、在門、窗材料確定的情況下，提高門窗節(jié)能型材指標是至關(guān)重要的。門窗型材框、扇料本身的導(dǎo)熱系數(shù)高低，決定著通過門框、扇料而造成的熱損失的多少。必須設(shè)計并采用斷熱型材才能根本解決熱橋問題。穿條隔熱設(shè)計盡量采用20mm 以上的隔熱條，穿條隔熱部分多腔體，從而更好地阻止熱傳導(dǎo)提高節(jié)能效果。

在型材外框設(shè)計時單獨設(shè)計外框的排水腔、組角腔。形成多腔結(jié)構(gòu)使氣密性有一個較大的提高，從而進一步提高節(jié)能性能。

內(nèi)開窗在設(shè)計開啟扇外側(cè)面時，考慮兩腔結(jié)構(gòu)。即將空氣腔和排水腔獨立設(shè)計，可以進一步提高節(jié)能性能。

二、在門窗中，玻璃面積占門窗面積的65%～75%。普通玻璃的熱阻值很小，而且對遠紅外熱輻射幾乎完全吸收，單層普通玻璃是無法達到保溫節(jié)能效果的。單層玻璃本身的熱阻是很小的。在嚴寒和寒冷地區(qū)，過去是通過增加窗的層數(shù)，采用二層或三層窗，靠窗與窗之間形成的空氣層來提高窗的保溫性能。

在夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū)的夏季，門窗的隔熱是個十分重要的問題，空調(diào)負荷中的很大一部分是來至于透過門窗直接進入室內(nèi)的太陽輻射。門窗隔熱就要盡量阻止太陽輻射直接進入室內(nèi)。

將空氣腔和排水腔獨立設(shè)計

夏熱冬冰地區(qū)需要窗戶來采暖

根據(jù)對門窗隔熱性能的不同要求，可相應(yīng)選擇不同品種的玻璃。Low-E 中空玻璃或三玻中空玻璃，暖邊間隔條，中空玻璃間隔層厚度不小于12mm，基本上可以保證隔熱鋁合金門窗達到節(jié)能指標要求。

但是事物都有一個兩面性，Low-E 中空玻璃雖然起到了隔熱作用，同時也將太陽輻射熱能量阻擋在外。在我國夏熱冬冷地區(qū)最冷月平均溫度為0～-10℃，在滿足夏季防熱要求同時也要兼顧冬季保溫，這些地區(qū)冬季基本上都沒有集中供暖，太陽光熱能取暖成了冬季一個重要組成部分。

三、提高門窗密閉性能。門窗特別是帶開啟扇的門窗都有縫隙，在風(fēng)壓、熱壓的作用下，室外冷空氣或熱空氣將通過這些縫隙滲入室內(nèi)。當(dāng)滲入室內(nèi)的空氣量大于衛(wèi)生標準要求的新風(fēng)量時，加熱或冷卻這部分多余新風(fēng)所耗的能量就成為浪費。門窗節(jié)能與門窗的密閉性有著重要的關(guān)系。要提高門窗的氣密性，涉及門窗型材斷面的設(shè)計、框扇組合結(jié)構(gòu)設(shè)計、密封材料、配件的選用及裝配質(zhì)量的控制等環(huán)節(jié)。

關(guān)閉不嚴影響氣密性

多腔體設(shè)計，增加密閉式等壓腔

門窗為降低熱傳導(dǎo)型材斷面多腔體設(shè)計，增加密閉式等壓腔，因密閉式等壓腔的建立形成了一個有效的過渡腔室，使內(nèi)外空氣溫度形成階段過渡，提高其保溫隔熱性能。

為了極大地增強節(jié)能性能，將排水腔設(shè)置為暗排水。將外界的影響降到最低點，從而提高節(jié)能性能。等壓腔密閉后為了順利排水，設(shè)置氣壓平衡孔。氣壓平衡孔分為暗通式和直通式，建議均采用暗通式。在解決塵垢淤積的同時，門窗的節(jié)能性能必定也有所提高。由于增加了一道密封，在冷空氣襲來時大部分被阻擋于外，只有少部分通過型材、排水孔、氣壓平衡孔、膠條傳導(dǎo)或經(jīng)過縫隙進入?yún)⑴c冷熱交換，而這種交換必須經(jīng)過多個階段才能完成（室內(nèi)冷熱空氣析出也需經(jīng)歷此過程），故而形成了幾個不同的溫度帶，使冷熱交換減慢提高節(jié)能性能。

四、正確選用配件。五金配件在系統(tǒng)化節(jié)能門窗設(shè)計中占有非常重要的位置。五金配件質(zhì)量的好壞直接影響門窗的氣密、水密以及抗風(fēng)壓等各項性能指標。

門窗的反復(fù)開啟就是由五金配件來實現(xiàn)的，因此選擇質(zhì)量上乘的五金配件也是關(guān)鍵，五金配件的質(zhì)量性能直接關(guān)系到門窗的質(zhì)量性能。選擇鎖閉良好的多點鎖系統(tǒng)，保證門窗在受風(fēng)壓的作用下，框、扇變形同步，有效保證密封材料的合理配合，使密封膠條能隨時保持在受壓力的狀態(tài)下有良好的密封性能。

角部是門窗節(jié)能部位最為薄弱的地方

五、門窗加工精工細作。很多人以為只要不影響窗扇的正常開啟和關(guān)閉，即認為門窗就合格。

其實，因為尺寸的不準確，有可能在門窗組角或中挺拼接時45 度或90 度錯位，窗扇或窗框?qū)訒r接縫不均勻，造成關(guān)閉不嚴實，導(dǎo)致氣密性差，甚至造成漏水現(xiàn)象。

門窗加工制作時應(yīng)要求嚴格執(zhí)行門窗加工工藝，嚴把每道工序質(zhì)量關(guān)。很多國外門窗企業(yè)非常重視工裝夾具，使用高精度門窗加工設(shè)備，盡量在每道工序設(shè)計使用工裝夾具，避免人為控制，以工裝夾具來保證加工尺寸。有好的門窗型材、好的五金配件，二者裝配不到位、不合理，其各項性能就會大打折扣。門窗在設(shè)計型材斷面時，一是采用歐標槽口，二是在型材斷面對要裝配配件的部位，進行定位筋、槽、工藝線的設(shè)計。在裝配配件時直接就位安裝，以保證配件裝配在設(shè)計要求數(shù)據(jù)內(nèi)。

影響門窗密封性能最為關(guān)鍵的是門窗密封膠條。雖然采用優(yōu)質(zhì)三元乙丙膠條作為門窗的密封材料，但并不是僅僅采用了三元乙丙膠條就一定能保證密封性。因膠條在生產(chǎn)過程中有可能發(fā)生變形，造成凹凸不平，不光滑，在框扇搭接時，膠條高的地方可以搭接上，但低的地方有可能接觸不上。那么，接觸不上的地方則易造成漏風(fēng)現(xiàn)象，導(dǎo)致氣密性差。所以膠條裝配時盡量不剪短，并留有合適的收縮量，使膠條形成一個整體，以防止膠條縮短，造成密封不好的現(xiàn)象。

角部是門窗節(jié)能部位最為薄弱的地方，在此處使用剪刀進行修剪，并采用專用膠水進行粘接，以保證在后續(xù)的使用中不會撐開。要想保證門窗各項性能指標，以及節(jié)能指標達到要求，不僅要學(xué)習(xí)國內(nèi)外各個品牌門窗系統(tǒng)技術(shù)與經(jīng)驗，更要從設(shè)計開發(fā)，到加工制作每個環(huán)節(jié)，每個細節(jié)，精益求精，力求產(chǎn)品質(zhì)量在求精中得到保證。