當(dāng)代置業(yè)(中國)有限公司總工程師 陳音
外窗是住宅最重要的構(gòu)件之一,窗戶對建筑的重要性不言而喻,建筑能耗,特別是采暖能耗,60%是從窗戶流失的。當(dāng)代在很多自己開發(fā)的項目里,都做了長期的跟蹤研究檢測,檢測的數(shù)據(jù)也支持剛才林院長說的情況。確實(shí)從外窗流失的能源超過60%,但是這種流失不僅是窗的傳熱、輻射傳熱、對流傳熱,還包括傳導(dǎo)傳熱,也包括窗的氣密性達(dá)不到設(shè)計要求,或者有開窗通風(fēng)的要求,開窗的時候造成能源的流失。但開窗是必須的,因?yàn)槭覂?nèi)需要新鮮空氣。怎么解決這些問題,還是要靠門窗企業(yè)的聰明才智來解決。
高品質(zhì)的住宅在于所有的細(xì)節(jié),所有的細(xì)節(jié)其中最重要的就是建筑的門窗。我們在歐洲考察的時候看到一棟住宅建筑,外墻的抹灰非常粗糙,按照國內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)來說是坑坑洼洼不平整,但是門窗和外墻進(jìn)行對比,是非常漂亮的。
高性能的外窗是建筑品質(zhì)的保證,而且也能夠符合節(jié)能要求,如果是比較小的窗,整體的節(jié)能會做得比較好。但是我們考察的時候發(fā)現(xiàn),哪怕在北歐地區(qū),在芬蘭、挪威、瑞典等緯度超過北緯50度以上的這些國家,看到的住宅仍然有大面積的外窗,但是這些外窗的熱工性能和物理性能都做得非常好。雖然開窗面積很大,通風(fēng)、景觀的條件很好,但是并不以大量的能耗為代價。但是很重要的前提就是需要有高品質(zhì)、高性能的建筑外窗。
在赫爾辛基的一棟建筑,房子是玻璃房子,但是他們講完全符合在歐洲最新、最先進(jìn)的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),很重要的就是靠透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)的高水平的設(shè)計和安裝的性能。
什么是好的窗戶?國家標(biāo)準(zhǔn)其實(shí)講得很清楚,不但要求它的K值傳熱系數(shù),還要求它的抗風(fēng)壓性、水密性、氣密性、保溫性能、隔聲性能,這些都構(gòu)成了高品質(zhì)、高質(zhì)量的窗戶。而且玻璃組件的熱物理性能對窗戶的傳熱性能影響很大,門窗企業(yè)對高性能的窗玻的要求能夠跟玻璃的生產(chǎn)廠商互相來促進(jìn),因?yàn)椴AS商往往是更基礎(chǔ)的材料的供應(yīng)商,對窗戶的性能其實(shí)是需要不管是設(shè)計院也好、開發(fā)企業(yè)也好,提出性能的要求,需要玻璃組件的生產(chǎn)企業(yè),需要把普通的玻璃加工成真空玻璃和鍍膜玻璃,加工成所需要的各種形式的部件,從而達(dá)到要求。
遮陽的情況也一樣。我們冬天希望陽光的熱輻射盡可能多的進(jìn)入室內(nèi),到夏天我們希望把陽光的熱輻射就是長波紅外線熱輻射擋在室外,這對玻璃性能要求非常高,有各種各樣的方法,單銀的、雙銀的、真空的等等各種不同的方法。但是好的窗玻系統(tǒng),包括在北方地區(qū)、在南方地區(qū)不同的城市、不同的緯度、不同的建筑,遮陽也是窗戶一個非常重要的性能。
陽光輻射的增熱系數(shù)。我們對于窗戶的性能不只是要求熱傳導(dǎo),熱傳導(dǎo)只是在室內(nèi)室外有溫差的情況下,通過窗戶傳導(dǎo)的熱量。但是陽光輻射有輻射傳熱的作用,傳導(dǎo)的機(jī)制會非常復(fù)雜,這需要我們的門窗企業(yè)在設(shè)計門窗的時候要經(jīng)過非常精細(xì)的計算。
鍍膜玻璃如果在中空玻璃上,到底是放在第二面還是第三面,如果在雙中空玻璃的時候,把鍍膜玻璃放在第幾面上,其實(shí)對整窗的性能都會有影響。當(dāng)代從北方地區(qū)開始,從北京開始開發(fā)房地產(chǎn)項目,逐漸擴(kuò)展到全國,當(dāng)代發(fā)現(xiàn)我們在北京建設(shè)的項目和在長江中下游,就是夏熱冬暖地區(qū),包括夏熱冬冷地區(qū),他們對窗戶的熱工性能要求是不一樣的,有的以保溫為主,有的更強(qiáng)調(diào)隔熱性能。而且隔熱性能同時還要考慮白天有陽光輻射的時候,還有夜間室內(nèi)外溫差比較小的時候。所以對熱工性能要求非常多。
當(dāng)代公司的外窗系統(tǒng),我們從2002年開始,和奧地利、瑞士的一些公司進(jìn)行合作。例如,窗戶的形式跟傳統(tǒng)的窗戶并不一樣,窗戶是長窗,窗戶開啟的面積很小,用擠塑板做外墻的外保溫。整個窗戶用銅板來做外窗的窗套,在窗套的四圍用硬泡聚氨酯來做窗道,可以消除建筑的冷峭。所有裝飾的玻璃是開縫的系統(tǒng),能夠在外室面的玻璃和室內(nèi)空氣之間形成一個空氣層,因?yàn)椴AУ念伾容^深,在陽光照射下有很大的溫升,空氣會被加熱,熱空氣因?yàn)楦∩Φ淖饔猛仙?,進(jìn)行傳導(dǎo)。玻璃是中空LOW-E的玻璃,用的是絕熱的間隔條,固定上大面積的開啟扇,整個外窗有外遮陽,窗套和墻體之間用硬泡聚氨酯灌滿,能消除冷峭。
我們在門窗城展示的是代表了行業(yè)前沿的水平,總體上來講,確實(shí)中國的門窗特別是建筑外窗的質(zhì)量還是和發(fā)達(dá)國家有比較大的差距,大多數(shù)開發(fā)企業(yè)使用的外窗,特別是塑鋼窗還是三腔的結(jié)構(gòu),但是國外已經(jīng)有很多腔的結(jié)構(gòu),有五腔、六腔。我們當(dāng)代在做建筑的時候,已經(jīng)使用多腔的結(jié)構(gòu)了。
高性能的外窗需要高質(zhì)量的安裝,包括正確的安裝,什么是正確的安裝呢?大家看剖面圖,結(jié)構(gòu)的外墻和外墻的保溫,窗框的安裝位置是在等溫線上,就是它讓外墻的熱傳導(dǎo)是一條平行線從室外到室內(nèi)進(jìn)行熱量傳導(dǎo)。如果是保溫比較厚的外墻,也是在保溫層的外側(cè),避免在窗框四圍形成冷峭,如果不注意這一點(diǎn),把窗框放在中間的位置,那在這一段就很容易形成冷峭,造成窗戶的整體熱工性能下降。
溫哥華緯度是49度,但是氣候相對溫和,冬季時間相當(dāng)長,至少有六個月的時間需要采暖。他們使用的鋁合金窗K值要求的并不是特別高,當(dāng)代在溫哥華的住宅項目上,是加拿大最高的綠色建筑標(biāo)準(zhǔn),加拿大也實(shí)施LEED標(biāo)準(zhǔn),但是不是照搬美國的標(biāo)準(zhǔn),而是根據(jù)加拿大國情有一些修訂。這是按照最高綠建標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的設(shè)計,窗就是普通的雙層中空玻璃,是普通的斷橋鋁合金,但是整體設(shè)計上,包括窗的安裝方式,包括窗避免冷峭的出現(xiàn),這些設(shè)計都做了非常精細(xì)的設(shè)計,而且在設(shè)計之前是做了仔細(xì)的計算機(jī)模擬。設(shè)計完了以后,并不是直接在外墻上施工,而是做了一個1∶1的工程實(shí)樣,通過工程實(shí)樣檢查各個節(jié)點(diǎn)的構(gòu)造,是不是達(dá)到建筑節(jié)能的要求。建筑師、設(shè)計師驗(yàn)收合格了以后,才能在建筑上進(jìn)行安裝。
外窗包括建筑的門窗,確實(shí)是一個系統(tǒng)的工程,特別是有實(shí)力的在座的門窗企業(yè),應(yīng)該用系統(tǒng)的方式來考慮建筑節(jié)能的方方面面,外窗節(jié)能的方方面面,包括窗自身、窗的玻璃、窗的五金、窗的配件,像我們在展會上看到的建筑的外窗,不但是外窗本身的性能要好,包括遮陽和外窗的關(guān)系,外窗的批水板及外墻保溫結(jié)構(gòu),都要全面的考慮。
在國外塑鋼窗的供貨廠商里,不但是供貨塑鋼的型材,包括室內(nèi)側(cè)、室外側(cè)標(biāo)準(zhǔn)的防水,都是有標(biāo)準(zhǔn)的型材供應(yīng)給開發(fā)企業(yè),能夠一次性的解決外窗安裝過程中的所有問題。因?yàn)榉浪龅貌缓茫瑢峁ば阅苡绊懛浅4?,有水滲入到墻體里面去,墻體的保溫性能、窗的保溫性能會大幅度降低。
瑞典窗戶的安裝,窗戶在圍護(hù)結(jié)構(gòu)的外側(cè)并不是裝在圍護(hù)結(jié)構(gòu)簡易墻的里邊,而是在里面。第二步是把所有的這些用自粘的防水材料嚴(yán)密地密封在一起,把它壓緊,保證整個窗戶的氣密性。外窗的氣密性對窗熱工性能的影響非常大,不但是門窗生產(chǎn)能夠決定的,很重要的是門窗的安裝,如果生產(chǎn)的窗戶本身的氣密性好,但是安裝不得法,或者安裝沒有達(dá)到要求,整窗的氣密性也會出現(xiàn)問題。
對于建筑的外窗、對于建筑的圍護(hù)結(jié)構(gòu),中國和發(fā)達(dá)國家,特別是建筑節(jié)能技術(shù)非常先進(jìn)的歐洲國家還是有相當(dāng)大的差距,還有很大的努力空間。而且新的住宅設(shè)計規(guī)范已經(jīng)正式頒布實(shí)施,對陽臺面積計算有明確規(guī)定。原來很多開發(fā)企業(yè)面臨一種困境,陽臺如果封閉的話,要算100%的面積,如果不封閉,可以算50%的面積,但是封閉陽臺在北方地區(qū)顧得了冬天,顧不了夏天。冬天有陽臺非常好,但是夏天就變成了一個陽光房?,F(xiàn)在根據(jù)新的住宅設(shè)計規(guī)范,對陽臺的面積計算做出了非常明確的規(guī)定,什么是陽臺有了新的定義,所以無論封閉與否,均按照1/2的面積來計算,這時候陽臺就可以作為一種新的概念。這是在芬蘭看到的,芬蘭地處北歐,但是也有很多開敞式的陽臺,是落實(shí)玻璃窗,而且這個落實(shí)玻璃窗可以百分之百開啟,到了夏天可以把窗戶開到一側(cè),變成一個開敞式陽臺,冬天可以把玻璃關(guān)上,變成封閉的??梢杂勺糇约簺Q定陽臺的使用方式。我們當(dāng)代也在研究將來的陽臺會是什么樣的呢?內(nèi)側(cè)是陽臺門,外側(cè)是冬夏兩用的陽臺。
由于封閉陽臺可以起到氣候緩沖室作用,有利于冬季的保溫,寒冷地區(qū)和夏熱冬冷地區(qū)都適用。窗戶也是一樣,香港中文大學(xué)的朱競翔教授在四川農(nóng)村公益項目中做了一個很有意思的實(shí)驗(yàn),把窗的采光、通風(fēng)分開,采光是用其中一面大的固定窗,這面是一個通風(fēng)門,下面還有一個通風(fēng)洞,這個洞平??梢源蜷_,雨永遠(yuǎn)淋不到,因?yàn)槭窃诖跋旅?,所以這是一個凸窗,是有金屬結(jié)構(gòu)的,整體在工廠預(yù)制的。這樣就把采光和觀景、通風(fēng)的功能分設(shè)在兩個部分。一邊是起通風(fēng)作用,一邊是起采光作用。在城市的高密度居住區(qū)里,有時候房與房之間、樓與樓之間距離很近,避免對視,所以轉(zhuǎn)角的采光面也很有使用價值。比如這個采光面朝向東或者朝向西,我們把它轉(zhuǎn)個角,盡可能多的轉(zhuǎn)到南向的采光面。這個設(shè)計非常有意思,當(dāng)然朱教授只是在農(nóng)村的一個很小的公益項目上帶有實(shí)驗(yàn)性的外窗的設(shè)計,但是這樣的設(shè)計也會對我們門窗設(shè)計企業(yè)有一定的啟發(fā),我們能夠生產(chǎn)出或者研發(fā)出更適合市場需求的外窗。