节能系统门窗在我国的现状和发展

马华刚

“低碳”是2009年底哥本哈根世界气候大会的主题，会上各国推出了各自的节能减排目标，中国承诺到2020年我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%，并作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划中。这意味着我国必须在社会的各个经济领域采取切实的节能措施，以达到预定的目标。目前，建筑能耗已占我国全社会总能耗的40%；而门窗能耗又占建筑能耗的45%～50%，门窗是引起建筑能源损失的主要原因。因此，我们必须在各个方面提高门窗的隔热效果。

影响建筑能耗最直接的因素，是建筑围护结构保温隔热性能的优劣，而围护结构热工性能最薄弱的环节是门窗。随着新型墙体材料和外墙保温技术的广泛应用，其他围护结构部分保温隔热能力已有较大提高，门窗的这个缺陷愈加明显。

门窗面积的大小及其保温隔热性能，对采暖和空调能耗有很大的影响。因此，提高门窗的保温隔热性能并加以合理使用，是提高建筑外围护结构，节能指标直接有效的途径。研究、开发并推出不同气候区域、不同建筑类型的节能门窗系列，将有力推动建筑节能目标的实现。

中国是一个幅员辽阔的国家，气候区域的复杂性相当于整个欧洲。针对我国各地区的气候条件，门窗的热工要求也不一样，越靠北传热系数要求越低。这对隔热节能门窗的节能要求更高了。

对于建筑外门窗，与节能有关的性能指标主要有保温性能、隔热性能和空气渗透性能。而通过门窗的热损失主要有：一是由于通过缝隙的空气渗透引起的热损失；二是通过玻璃、门、窗框的热传导引起的损失，而通过玻璃的热传导又可分为温差热传导和辐射热传导。

因此，从以上几个方面看来，做好门窗节能性能无外乎以下几点着手：

一、在门、窗材料确定的情况下，提高门窗节能型材指标是至关重要的。门窗型材框、扇料本身的导热系数高低，决定着通过门框、扇料而造成的热损失的多少。必须设计并采用断热型材才能根本解决热桥问题。穿条隔热设计尽量采用20mm以上的隔热条，穿条隔热部分多腔体，从而更好地阻止热传导提高节能效果。

在型材外框设计时单独设计外框的排水腔、组角腔。形成多腔结构使气密性有一个较大的提高，从而进一步提高节能性能。

内开窗在设计开启扇外侧面时，考虑两腔结构。即将空气腔和排水腔独立设计，可以进一步提高节能性能。

二、在门窗中，玻璃面积占门窗面积的65%～75%。普通玻璃的热阻值很小，而且对远红外热辐射几乎完全吸收，单层普通玻璃是无法达到保温节能效果的。单层玻璃本身的热阻是很小的。在严寒和寒冷地区，过去是通过增加窗的层数，采用二层或三层窗，靠窗与窗之间形成的空气层来提高窗的保温性能。

在夏热冬冷和夏热冬暖地区的夏季，门窗的隔热是个十分重要的问题，空调负荷中的很大一部分是来至于透过门窗直接进入室内的太阳辐射。门窗隔热就要尽量阻止太阳辐射直接进入室内。

根据对门窗隔热性能的不同要求，可相应选择不同品种的玻璃。Low-E中空玻璃或三玻中空玻璃，暖边间隔条，中空玻璃间隔层厚度不小于12mm，基本上可以保证隔热铝合金门窗达到节能指标要求。

但是事物都有一个两面性，Low-E中空玻璃虽然起到了隔热作用，同时也将太阳辐射热能量阻挡在外。在我国夏热冬冷地区最冷月平均温度为0～-10℃，在满足夏季防热要求同时也要兼顾冬季保温，这些地区冬季基本上都没有集中供暖，太阳光热能取暖成了冬季一个重要组成部分。

三、提高门窗密闭性能。门窗特别是带开启扇的门窗都有缝隙，在风压、热压的作用下，室外冷空气或热空气将通过这些缝隙渗入室内。当渗入室内的空气量大于卫生标准要求的新风量时，加热或冷却这部分多余新风所耗的能量就成为浪费。门窗节能与门窗的密闭性有着重要的关系。要提高门窗的气密性，涉及门窗型材断面的设计、框扇组合结构设计、密封材料、配件的选用及装配质量的控制等环节。

门窗为降低热传导型材断面多腔体设计，增加密闭式等压腔，因密闭式等压腔的建立形成了一个有效的过渡腔室，使内外空气温度形成阶段过渡，提高其保温隔热性能。

为了极大地增强节能性能，将排水腔设置为暗排水。将外界的影响降到最低点，从而提高节能性能。等压腔密闭后为了顺利排水，设置气压平衡孔。气压平衡孔分为暗通式和直通式，建议均采用暗通式。在解决尘垢淤积的同时，门窗的节能性能必定也有所提高。由于增加了一道密封，在冷空气袭来时大部分被阻挡于外，只有少部分通过型材、排水孔、气压平衡孔、胶条传导或经过缝隙进入参与冷热交换，而这种交换必须经过多个阶段才能完成（室内冷热空气析出也需经历此过程），故而形成了几个不同的温度带，使冷热交换减慢提高节能性能。

四、正确选用配件。五金配件在系统化节能门窗设计中占有非常重要的位置。五金配件质量的好坏直接影响门窗的气密、水密以及抗风压等各项性能指标。

门窗的反复开启就是由五金配件来实现的，因此选择质量上乘的五金配件也是关键，五金配件的质量性能直接关系到门窗的质量性能。选择锁闭良好的多点锁系统，保证门窗在受风压的作用下，框、扇变形同步，有效保证密封材料的合理配合，使密封胶条能随时保持在受压力的状态下有良好的密封性能。

五、门窗加工精工细作。很多人以为只要不影响窗扇的正常开启和关闭，即认为门窗就合格。

其实，因为尺寸的不准确，有可能在门窗组角或中挺拼接时45度或90度错位，窗扇或窗框对接时接缝不均匀，造成关闭不严实，导致气密性差，甚至造成漏水现象。

门窗加工制作时应要求严格执行门窗加工工艺，严把每道工序质量关。很多国外门窗企业非常重视工装夹具，使用高精度门窗加工设备，尽量在每道工序设计使用工装夹具，避免人为控制，以工装夹具来保证加工尺寸。有好的门窗型材、好的五金配件，二者装配不到位、不合理，其各项性能就会大打折扣。门窗在设计型材断面时，一是采用欧标槽口，二是在型材断面对要装配配件的部位，进行定位筋、槽、工艺线的设计。在装配配件时直接就位安装，以保证配件装配在设计要求数据内。

影响门窗密封性能最为关键的是门窗密封胶条。虽然采用优质三元乙丙胶条作为门窗的密封材料，但并不是仅仅采用了三元乙丙胶条就一定能保证密封性。因胶条在生产过程中有可能发生变形，造成凹凸不平，不光滑，在框扇搭接时，胶条高的地方可以搭接上，但低的地方有可能接触不上。那么，接触不上的地方则易造成漏风现象，导致气密性差。所以胶条装配时尽量不剪短，并留有合适的收缩量，使胶条形成一个整体，以防止胶条缩短，造成密封不好的现象。

角部是门窗节能部位最为薄弱的地方，在此处使用剪刀进行修剪，并采用专用胶水进行粘接，以保证在后续的使用中不会撑开。要想保证门窗各项性能指标，以及节能指标达到要求，不仅要学习国内外各个品牌门窗系统技术与经验，更要从设计开发，到加工制作每个环节，每个细节，精益求精，力求产品质量在求精中得到保证。

[文献标识码] C

[文章编号] 1671-3362 （2014） 11-0031-02