节能政策与门窗应用浅析

马玉强易序彪

节约能源是我国国民经济发展的一项长期战略方针，是实现可持续发展的重要内容。由于建筑能耗约占社会总能耗的30%，因此，建筑节能是我国节能工作的重要领域之一。

在实施建筑节能的工作中，我国相继制订和颁布了一系列建筑节能标准，这些标准对建筑外窗都提出了明确的要求，指导门窗行业朝着节能、可持续方向发展。各阶段节能政策施行以来，门窗市场尽显适者生存的法则。

一、标准与门窗节能发展历程

第一阶段：节能30%

1986年，原城乡建设环境保护部批准发布了行业标准 《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》（JGJ26-86），要求北方地区采暖居住建筑节能30%。1987年9月25日，原城乡建设环境保护、国际计委、国家经委、国家建材局联合印发 “关于实施《民用建筑节能设计标准 （采暖居住建筑部分）》的通知” [(87)城设字第514号]，之后民用建筑节能受到各地主管部门的重视。华北、东北、西北、江苏等地区相继制订细则，建成了一大批节能30%的节能建筑。

第一阶段时期建筑节能主要在外墙保温上，对窗户还没提出多高的要求。当时北京市外窗的传热系数K值仅在6.4W/（m2·K）左右水平。除了一些老建筑有相当一部分安装木窗，绝大部分建筑采用的都是25型空腹外平开单玻钢窗。为了追求节约钢材，钢窗型材的壁厚均较薄、断面小，外窗刚性较差，加上安装产生的问题，窗户密封性能很差，空气渗漏现象严重，且易产生结霜、渗水现象。当时外窗成为建筑物采暖能耗主要部位，其能耗要占整个建筑采暖能耗的一半以上。

第二阶段：节能50%

1995年，建设部批准发布了行业标准《民用建筑节能设计标准 （采暖居住建筑部分）》（JGJ26-95）， 将节能率提高至50%。1997年9月25日，建设部、国家计委、国家经委、国家税务总局联合印发 “关于实施《民用建筑节能设计标准 （采暖居住建筑部分）》的通知” [建科[1997]31号]，要求 “九五”期间逐步达到50%节能目标，并提出 “凡符合JGJ26-96规定的居住建筑，且采用新型墙体材料或新型复合墙体，其固定资产投资方向调节税税率为零”。按照居住建筑节能由北向南推进的战略，建设部于2001年又批准发布了行业标准《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ134-2001），2003年又发布了 《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》（JGJ75-2003）。

第二阶段时期，对于建筑外门窗的节能要求在逐渐提高。1997年，北京市发布《居住建筑节能设计标准》实施细则 （DBJ01-602-1997），将外窗传热系数限值定为4.0W/（m2·K）。当时钢窗行业通过技术研发，开发出断面更为合理的35型空腹钢窗，可安装20mm间距双层玻璃，能安装密封胶条，并增大框扇搭接尺寸，其传热系数可达到3.5W/（m2·K）。当时铝合金单扇双玻窗也受到欢迎，但热工性能更差些。1999年北京市发布《<北京市九五住宅建设标准>建筑外窗部分补充规定》，明确规定 “各类住宅建筑外窗传热系数小于等于3.5W/（m2·K）”，从而导致热工性能较差的普通铝合金单扇双玻窗遭到淘汰。另外，普通实腹、空腹钢窗于1999年底在北京市被列入限制使用建材产品目录，并于2000年3月1日停止使用。之后塑料门窗开始广泛应用，其中断热铝合金窗和玻璃钢门窗崭露头角。单层普通铝合金窗也于2001年4月被列入限制和淘汰落后建材产品目录。

第三阶段：节能65%

第三阶段是由部分大城市率先执行的。2004年7月1日北京市发布《居住建筑节能设计标准》（DBJ01-602-2004），率先将节能率提高至65%。该 “标准”是在第二阶段设计标准节能50%的基础上再节能30%，而且这部分节能率完全由提高建筑物围护结构的热工性能来实现，而不考虑靠采暖系统效率的提高来分担。继北京之后，天津、青岛、郑州、开封、洛阳等许多城市陆续执行了节能65%的政策。其他地区也陆续制订地方性的建筑节能政策逐步执行节能65%政策。2010年，住房城乡建设部发布了《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ26-2010），才正式将节能率提高至65%。2010年8月1起实施《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》（JGJ134-2010），另外《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》（JGJ75-2003）也在修订中。

第三阶段时期，建筑门窗节能作用显著增大。北京市DBJ01-602-2004标准，将建筑外窗的传热系数限值定为2.8W/（m2·K）。第三阶段初期，普通双玻断热铝合金窗传热系数大多仅能达到3.2W/（m2·K），普通双玻塑料窗、双玻木窗的传热系数可达到2.8W/（m2·K）以下。塑料门窗因其最佳的保温性价比而广受欢迎，经济适用房中大量应用了普通双层玻璃塑料窗，中空玻璃塑料窗在商品房中也应用较广。2008年前后，随着房价急剧攀升及房地产利润的增加，北京市开始涌现较高档的商品房，有些建筑开始采用保温性能更佳的Low-E玻璃断热铝合金窗，通过减小框玻面积比，使得整窗传热系数也能达到2.8W/（m2·K）要求，在第三阶段后期，断热铝合金窗开始广泛使用，塑窗和铝窗成为市场主要产品，中高档木窗、复合门窗也铿锵入市，玻璃钢窗市场应用率仍很低。

新阶段：节能75%

随着国家节能减排形势的需要，建筑节能指标仍在进一步提高。2011年2月22日北京市召开的建筑节能工作大会上，北京市政府提出将 “十二五”时期的北京市建筑节能的各项指标瞄准国际上同纬度国家的最高水平。2011年9月1日北京市发布了《北京市 “十二五”时期民用建筑节能规划》，提出 “2012年北京市率先实施新建居住建筑75%节能设计标准，围护结构传热系数、热源和管网热效率指标达到世界同等气候条件地区先进水平。十二五时期组织6000万平方米城镇既有非节能建筑围护结构节能改造。正在修订的北京市《居住建筑节能设计标准》将于2012年发布，该标准拟将建筑外窗的保温性能限值定在1.8-2.0W/（m2·K）。

新阶段时期内，建筑用高保温性能门窗将占据主导。2011年《北京市 “十二五”时期民用建筑节能规划》提出 “要重点研究和推广四腔和五腔塑料型材的生产应用技术，节能门窗暖边材料及应用技术。”在正确的市场监管和引导下，塑料门窗将会有更大的发展。

二、门窗对建筑节能的影响

一般普通外门窗的保温隔热性能比外墙差很多，而且外门窗和墙连接的周边又是保温的薄弱环节，因此，从降低建筑能耗的角度出发，必须要求建筑外门窗的保温性能。在整体建筑中，通过围护结构的传热耗热量约为72%，通过门窗缝隙的空气渗透耗热量约占28%，窗户的传热量占22%，略低于外墙，但把通过窗户的传热量与空气渗透耗热量相加，即约占全部建筑能耗的50%左右。窗户的热工性能优劣将极大地影响到建筑的采暖和空调能耗，使用节能门窗是降低建筑能耗的重要途径。技术经济分析也表明，提高外窗的热工性能，比提高外墙热工性能的资金效益高3倍以上。

建筑门窗对建筑能耗高低的影响主要有以下几个方面：一是窗的传热系数影响冬季采暖、夏季空调时的室内外温差传热；二是窗受太阳辐射影响而造成室内得热；三是因门窗密封性差室内外冷热空气交换造成的能耗。在冬季，通过窗户进入室内的太阳辐射有利于建筑节能，因此，减小窗的传热系数抑制温差传热以及提高窗户密封性能是降低窗热损失的主要途径之一；而夏季，通过窗口进入室内的太阳辐射热成为空调降温的负荷，因此，减少进入室内的太阳辐射热以及减少窗的温差传热，还有提高窗户密封性能都是降低空调能耗的途径。

三、国内节能标准的思考

1.中国建筑节能水平与发达国家的差距

中国建筑节能水平的逐步提高，从长远角度来看，是在拉进与发达国家的差距；但就目前来看，中国与发达国家仍存在着显著的差距。

发达国家发展节能也是源于能源紧缺。德国是1973年全球性的石油危机爆发之后，启动的建筑节能工作。1977年，德国实施第一部建筑节能法规《WSVO》；1982年，该法规在原有基础上修订并提高了25%；1995年，《WSVO95》在1982年的基础上再次提高了30%。

2002年2月1日，德国执行新的建筑节能规范EnEV2002。主要对两个方面进行制约：一方面，对新建建筑实行最低节能标准，另一方面，对旧建筑规定了翻新改造标准。该标准适用于各类建筑物，政府方面对新建筑和需要改造的建筑在标准中，理论上制定了有关规定，对供热、通风和热水处理提供了有关技术参数。EnEv不断修订并提高门窗保温指标。EnEv2002规定居住建筑外窗U值 （类似中国的K值） 限值为1.7W/（m2·K）；EnEv2009规定整窗U值限值为1.3W/（m2·K）。 2012年，EnEv正在修订中，有望将整窗U值限值定至为0.9W/（m2·K）以下。另外，德国还通过税率政策鼓励执行EnEv，比如既有建筑节能改造项目贷款时，可获得比银行贷款利率低2.5%的优惠。

2.北京市新标准对全国的影响

提高建筑节能设计标准要求，在全国范围内是大势所趋。从建筑节能标准的发展历程来看，北京市在第二阶段以后一直处于国内领先水平。2004年北京率先执行节能65%，继北京之后，国内许多城市和地区也陆续执行了节能65%的政策。北京市75%节能标准，是一个讯号，代表着中国的建筑节能在努力向发达国家跟进。

北京市对于节能75%的设计主要通过三个方面，第一是维护结构，屋顶、窗等结构的节能；第二是热源节能；第三是管网热效率。这个思路符合节能深化的方向，对全国范围内提升节能技术具有较好的示范作用。

3.节能75%的门窗发展格局

从长期节能规划来看，塑料门窗还是最为适合的门窗，这也符合发达国家的发展思路。从技术角度看，塑窗通过多年的技术发展，在原有基础上解决了多颜色、多质感、高保温、超高层应用、回收利用、多功能等一系列技术问题；塑窗标准通过多次修订，也从塑窗产品质量和档次上不断提升要求。从国外应用上看，在德国如此高水平的节能要求下，塑窗在住宅中应用量最大，金属窗基本很少使用。目前全球最大的门窗专业展会——德国纽伦堡国际门窗博览会，其中门窗展品主要还是塑窗，以五腔或六腔三密封结构的塑料型材为主，甚至有八腔结构的窗框材料传热系数U值可达0.8W/（m2·K）以下。

北京市制定外窗传热系数2.0W/（m2·K）的要求，对于绝大多数金属窗来说要求相当高。金属窗需解决型材保温性能、断热桥材料结构强度、回收技术、造价成本等一系列难题。另外从生产成本角度看，金属材料高温熔铸的这一高耗能产业将来也将逐步受到限制。在发达国家高节能政策下，金属窗已经基本退出住宅市场，这不仅是因为金属窗保温性能难以达标，更多是生产成本过高。据了解，在德国铝型材企业采取的是双税征收制度，一项是普通增值税，另一项是生产高耗电的惩罚性附加税。这些问题导致金属窗节能性价比不断下降，因而无法适应建筑住宅市场的需求。

木窗作为节能窗会有一定的市场发展空间。木窗的保温性能与塑料窗差不多，但由于价格过于昂贵，木框需要考虑含水率、菌蚀、腐化、易燃、回收利用等问题，其次，木材资源短缺及环境保护问题突出。因此，木窗在国内市场用量还是有限。

4.门窗行业应对节能新政策的关键

面对建筑门窗节能标准发展，门窗行业企业应该主动迎接任务和挑战，加大技术研发与提升门窗质量两手抓。在门窗新品开发方面，门窗的型材、五金、玻璃、配件应树立完整的系统技术研发思路，提倡产业、行业、企业联合开发，促进功能结构标准化，增大产品的适用性和通配性；在门窗质量方面，门窗企业应加强人员培训、规范操作技术流程、提升设备质量精度、普及集成制造技术；在门窗市场方面，杜绝压价格降品质、把好窗型设计关卡、创新模式争取家装市场。另外，建筑设计院、市场监管、质检、监理等部门应为工程选用门窗把好质量关，努力向甲方用户推荐合理、适用的节能窗。

随着中国在国际地位的愈发突出，在制定节能减排政策方面，中国还将不断与发达国家接轨。在今后发布这些标准时，对节能窗的要求也会越来越高，愈加完善。认真贯彻国家、行业和地方节能标准对建筑外窗的要求，大力发展塑料窗等节能窗，将会使我国建筑门窗技术水平不断提高，进一步改善建筑热环境，为节约能源，促进社会经济的可持续发展做出贡献。