在2009年底哥本哈根世界氣候大會上，中國承諾到2020年我國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放量比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。目前，我國建筑能耗已占全社會總能耗的40%;而門窗能耗又占建筑能耗的45%～50%，未來門窗節(jié)能新技術將成為建筑節(jié)能重點。
門窗耗能居高不下
隨著我國建筑節(jié)能新標準出臺，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)能標準，積極加快推進建筑節(jié)能步伐。
當前，我國正處于建設高峰期，每年建成房屋面積近20億平方米，但97%以上是高耗能建筑。預計到2020年，全國高耗能建筑面積將達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)能的關鍵是門窗節(jié)能技術提高。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，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)濟效益還是社會效益，都是十分巨大的。
德國節(jié)能標準演變
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)能標準變化是我國門窗節(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3.5W/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1.7W/m2·k，2009年降低為1.3W/m2·k。在32年的時間里，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1.0W/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。
中國是一個幅員遼闊的國家，氣候區(qū)域的復雜性相當于整個歐洲。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2.2W/m2·k，跟德國1995年的水平相近。為了達到建筑節(jié)能70%的目標，北京地區(qū)整窗Uw值需要達到2.0W/m2·k，東北地區(qū)需要達到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個突破
我國節(jié)能門窗發(fā)展速度迅猛，新技術、新科技不斷涌現(xiàn)。近期，我國節(jié)能門窗在玻璃、鋁材等技術領域不斷取得突破。
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是導致室內(nèi)能量損失的主導性因素。
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，距離北京市實現(xiàn)節(jié)能65%政策，門窗傳熱系數(shù)2.8W/m2·k指標以及不同采暖地區(qū)4.0W/m2·k~2.0W/m2·k指標差距更大。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。
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5.8W/m2·k左右，因此不是節(jié)能玻璃。近年，我國在節(jié)能玻璃領域不斷取得新成就，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，中間有一層熱導率約為0.026W/m2·k的空氣層，大大降低了通過玻璃的熱傳導，如6+12A+6的中空玻璃的U值只有2.8W/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0.2W/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3.7W/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~2.0W/m2·k之間;若使用隔熱性能效果更好雙銀鍍膜玻璃，隔熱效果可以達到1.5W/m2·k;再在此基礎上填充惰性氣體，可以達到1.3W/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，但是因強度和熱老化性能等原因，應用受到很大的限制;木窗也有很好的隔熱效果，但高昂的價格使其難以得到普遍推廣，一般用于別墅等高檔項目。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先擠出的鋁材和熱導率為0.3w/m.k的尼龍隔熱條，通過開齒，穿條，滾壓工序?qū)⑷呓M合成一體的復合型材。
玻璃間隔條：玻璃間隔條的隔熱是整個門窗節(jié)能系統(tǒng)中的最后一個環(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。現(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，從而降低整窗的U值和防止玻璃周邊結露。
如泰諾風的TGI(泰居安)隔熱條，是由熱導率為0.193w/m.k的聚丙烯和0.1毫米的不銹鋼薄片復合而成，其隔熱性能遠遠優(yōu)于鋁合金的間隔條。通過圖2可見，在不同的窗型尺寸情況下，相對于鋁間隔條，使用TGI暖邊間隔條能提高整窗U值達0.11W/m2·k-0.24W/m2·k。
隔熱鋁合金門窗新技術與優(yōu)勢
隔熱鋁合金門窗的原理是在鋁型材中間穿入隔熱條，將鋁型材斷開形成斷橋，有效阻止熱量的傳導。隔熱鋁合金型材門窗的熱傳導性比非隔熱鋁合金型材門窗降低40%～70%。
隨著隔熱鋁合金門窗快速發(fā)展，隔熱鋁合金門窗新技術呈現(xiàn)如下特點：
1.應用隔熱鋁合金型材。使用滾壓方式把內(nèi)外鋁合金和隔熱條組合在一起。
2.采用中空玻璃。中空玻璃能夠提高保溫性能和隔聲效果。
3.采用獨立的密封結構。推拉窗采用雙膠條雙毛條四密封結構;平開窗利用等壓原理，采用一道硬密封和兩道軟密封三密封結構，具有優(yōu)良的氣密性和水密性。
4.選用高檔附件。高檔附件造型優(yōu)美、操作靈活、安全可靠，有利于門窗的隔熱效果.
新技術帶來新突破，隔熱鋁合金門窗比傳統(tǒng)鋁合金門窗具有更好的隔熱性能。
1.有效降低熱量傳導。采用隔熱鋁合金型材，其熱傳導系數(shù)為1.8～3.5W/m2·k·h大大低于普通鋁合金型材140～170W/m2·k·h;采用中空玻璃結構，其熱傳導系數(shù)為3.17～3.59W/m2·k·h大大低于普通鋁合金型材6.69～6.84W/m2·k·h，有效降低了通過門窗傳導的熱量。
2.防止冷凝。帶有隔熱條的型材內(nèi)表面的溫度與室內(nèi)溫度接近，降低室內(nèi)水分因過飽和而冷凝在型材表面的可能性。
3.節(jié)能環(huán)保。在冬季，帶有隔熱條的窗框能夠減少1/3的通過窗框的散失的熱量;在夏季，如果是在有空調(diào)的情況下，帶有隔熱條的窗框能夠更多地減少能量的損失。通過隔熱系統(tǒng)的應用，能夠減少能量的消耗，同時減少了由于空調(diào)和暖氣產(chǎn)生的環(huán)境輻射。
4.降低噪音，有益健康。采用厚度不同的中空玻璃結構和隔熱鋁型材空腔結構，能夠有效降低聲波的共振效應，阻止聲音的傳遞，可以降低噪音30分貝以上。人體與環(huán)境交換熱量取決于室內(nèi)空氣的溫度、空氣流動速度和室外空氣溫度。通過調(diào)節(jié)門窗室內(nèi)溫度，使其不低于12℃～13℃，已達到最舒適的環(huán)境。
同時，采用陽極氧化、粉末噴涂表面處理后可以生產(chǎn)RAL(德國歐標色卡)色系200多款不同顏色的鋁型材，經(jīng)滾壓組合后，使隔熱鋁合金門窗產(chǎn)生室內(nèi)、室外不同顏色的雙色窗戶。
摘自中國遮陽網(wǎng) |
