門窗耗能居高不下

 

隨著我國建筑節(jié)能新標(biāo)準(zhǔn)出臺，門窗節(jié)能產(chǎn)品倍受市場青睞。目前，天津、安徽等地也相繼出臺地方建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，積極加快推進(jìn)建筑節(jié)能步伐。

 

當(dāng)前，我國正處于建設(shè)高峰期，每年建成房屋面積近20億平方米，但97%以上是高耗能建筑。預(yù)計(jì)到2020年，全國高耗能建筑面積將達(dá)700億平方米。

 

目前，在我國400多億平方米既有建筑中，90%以上屬于高耗能建筑。而在高能耗建筑中，門窗能耗則占近一半。業(yè)內(nèi)人士表示，建筑節(jié)能的關(guān)鍵是門窗節(jié)能技術(shù)提高。因此，新型節(jié)能型門窗是市場未來發(fā)展的必然趨勢。

 

在建筑節(jié)能政策的推動下，鋁合金節(jié)能門窗、玻璃鋼節(jié)能門窗、鋁塑復(fù)合門窗等一大批新型環(huán)保門窗節(jié)能產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)、新品迭出。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前各地建筑節(jié)能型門窗市場占有率提高較快，已占到整個(gè)門窗市場的50%。所以，大力發(fā)展門窗節(jié)能新產(chǎn)品，不管是經(jīng)濟(jì)效益還是社會效益，都是十分巨大的。

 

德國節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)演變

 

想要了解我國門窗節(jié)能要求的現(xiàn)狀，我們須先了解一下歐洲的門窗節(jié)能發(fā)展歷程。

 

歐洲門窗節(jié)能的典型代表是德國(見圖1)，圖中德國門窗節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)變化是我國門窗節(jié)能未來的發(fā)展方向。德國的傳熱系數(shù)在1995年以前叫K值(同我國現(xiàn)在一致)，之后改為U值。1977年德國要求型材Kf值不超過3.5 W/m2·k，到 1995年降低為1.8W/m2·k，降低了接近一半; 而到了 2002年則要求整窗Uw值不超過1.7 W/m2·k，2009年降低為1.3 W/m2·k。在32年的時(shí)間里，德國門窗傳熱系數(shù)減低了 63 %，也就是說消耗的能源減少了63 %。 2010年，德國Uw降低到1.0 W/m2·k，到2013年將降低到0.8W/m2·k左右，門窗的傳熱系數(shù)要求基本向墻體靠近。

 

到2012年，除了西班牙Uw ≤3.1W/m2·k和法國Uw≤2.6W/m2·k外，其他國家的Uw都在2.0W/m2·k以下，尤其在北歐地區(qū)，全部在1.5W/m2·k以下。

 

中國是一個(gè)幅員遼闊的國家，氣候區(qū)域的復(fù)雜性相當(dāng)于整個(gè)歐洲。針對我國各區(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。我國不同氣候分區(qū)的門窗傳熱系數(shù)要求大致跟歐洲的變化歷程相近，現(xiàn)在北京的節(jié)能要求為整窗Kw值小于2.8W/m2·k，跟德國1984年的水平基本一致，而東北地區(qū)為 2.2 W/m2·k，跟德國1995年的水平相近。為了達(dá)到建筑節(jié)能70%的目標(biāo)，北京地區(qū)整窗Uw值需要達(dá)到2.0 W/m2·k，東北地區(qū)需要達(dá)到 1.5W/m2·k，尚不及德國現(xiàn)在執(zhí)行的節(jié)能要求。

 

門窗節(jié)能的3個(gè)突破

 

我國節(jié)能門窗發(fā)展速度迅猛，新技術(shù)、新科技不斷涌現(xiàn)。近期，我國節(jié)能門窗在玻璃、鋁材等技術(shù)領(lǐng)域不斷取得突破。

 

玻璃：通過門窗的能量損失約占建筑的50%，其中通過玻璃的能量損失約占門窗的75%。在一定條件下，玻璃的熱輻射與傳導(dǎo)是導(dǎo)致室內(nèi)能量損失的主導(dǎo)性因素。

 

由于塑料傳熱性能是鋁材的1/1250，單玻塑窗傳熱系數(shù)為4.3W/m2·k~4.6W/m2·k，等同于雙玻鋁窗的傳熱效果，距離北京市實(shí)現(xiàn)節(jié)能65% 政策，門窗傳熱系數(shù)2.8W/m2·k指標(biāo)以及不同采暖地區(qū)4.0W/m2·k~2.0W/m2·k指標(biāo)差距更大。因此隨著國家建筑節(jié)能工作的持續(xù)發(fā)展，采用節(jié)能玻璃，有效提高門窗玻璃的熱功性能將成為門窗節(jié)能的主攻目標(biāo)。

 

十多年前大部分使用的還是單片浮法玻璃，5毫米的單片玻璃，U值大概在5.8 W/m2·k左右，因此不是節(jié)能玻璃。近年，我國在節(jié)能玻璃領(lǐng)域不斷取得新成就，最新鍍膜中空玻璃更是極大提高了節(jié)能效果。

 

1.使用中空玻璃：由兩片浮法玻璃通過間隔條組成的中空玻璃，中間有一層熱導(dǎo)率約為0.026W/m2·k的空氣層，大大降低了通過玻璃的熱傳導(dǎo)，如6+12A+6的中空玻璃的U值只有2.8 W/m2·k左右。

 

2.在中空玻璃空氣層填充惰性氣體：因惰性氣體分子大，流動性差，能降低氣體對流產(chǎn)生的熱傳遞。一般充氬氣相比空氣能降低玻璃U值0.2 W/m2·k左右。

 

3. 使用鍍膜中空玻璃：即在中空玻璃的其中一片玻璃靠近空氣層側(cè)鍍上一層透明的低輻射膜，從而降低從高溫區(qū)向低溫區(qū)輻射傳熱和二次傳熱。單片鍍膜玻璃U值一般在3.7 W/m2·k左右;而與另一片普通浮法玻璃組成中空玻璃后，U值將在1.6W/m2·k~2.0 W/m2·k之間;若使用隔熱性能效果更好雙銀鍍膜玻璃，隔熱效果可以達(dá)到1.5 W/m2·k;再在此基礎(chǔ)上填充惰性氣體，可以達(dá)到1.3 W/m2·k。

 

型材：根據(jù)型材使用的材料不同，門窗一般分為鋁合金窗、塑鋼窗、木窗等。塑鋼窗隔熱效果良好，但是因強(qiáng)度和熱老化性能等原因，應(yīng)用受到很大的限制;木窗也有很好的隔熱效果，但高昂的價(jià)格使其難以得到普遍推廣，一般用于別墅等高檔項(xiàng)目。因此現(xiàn)在流行的節(jié)能門窗還是鋁合金窗。

 

為了提高鋁合金型材的隔熱性能，節(jié)能門窗一般會在鋁合金中間使用低導(dǎo)熱率的隔熱材料。按加工工藝來分，現(xiàn)在有穿條式和注膠式兩種不同的隔熱方式，其中市場上以使用穿條式為主。簡單來說，穿條式隔熱鋁型材就是將兩支預(yù)先擠出的鋁材和熱導(dǎo)率為0.3w/m.k的尼龍隔熱條，通過開齒，穿條，滾壓工序?qū)⑷呓M合成一體的復(fù)合型材。

 

玻璃間隔條：玻璃間隔條的隔熱是整個(gè)門窗節(jié)能系統(tǒng)中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，專門用來解決玻璃周邊的熱量流失問題。普通的玻璃間隔條是鋁合金加工的，同鋁合金型材一樣，這不是很好的隔熱材料?，F(xiàn)在市場上一般使用暖邊間隔條來降低玻璃周邊的熱傳導(dǎo)，從而降低整窗的U值和防止玻璃周邊結(jié)露。