基于门窗视角下的建筑节能设计探讨

安 玉 英

(河北工程大学，河北 邯郸 056038)

1 概述

门窗是建筑结构中非常重要的组成部分，是进行室内外连接的关键所在。门窗的建设要保证充足的光照要求，并且要同时满足换气需求、防风需求、隔音需求和装饰作用等，也要满足室内外的整体美观。门窗不单单是调节室内外环境舒适度的主要工具，同时也是促进建筑节能发展的重要途径。节能门窗的发展，也赋予了门窗行业崭新的定义。建筑围护结构中的一些主要的传热部件及相应的系数(见表1)，从中能够发现，门窗所损失的能量是墙体的近5倍，是地面热量损失的20多倍，总的来说要占建筑围护部件总耗能的40%～50%之间[1]。所以，门窗尽管在建筑中的所占比重比较小，但是在建筑节能方面却有着非常重要的意义，换句话来说，门窗节能对建筑节能具有极大作用。

表1 一般建筑围护结构中的传热系数 W/(m2·K)

根据我国统计局在2012年所公布的数据信息显示，在2012年中，我国的房屋竣工面积总数为9.94×108m2。如果按照门10%，窗户20%的所占比来进行计算，那么门窗的建筑面积总数是竣工面积总数的30%，初步估算当前我国门窗市场为3×108m2。并且伴随着我国建筑行业的发展，门窗市场将会以每年平均11%的增长速度在不断的递增，而中国也将会在未来成为世界最大的门窗市场。从建筑能耗的角度来说，在当前我国400×108m2的既有建筑中，其中有90%以上的建筑都属于高耗能建筑，预计每年的建筑门窗能耗占建筑围护结构能耗的1/2以上，是整体浇筑总能耗的1/4。在数据中显示，当前我国居住建筑的单位总能耗是西方发达国家的3倍左右，而外窗能耗超过1.5倍，此外还有3倍～6倍的门窗漏气率等问题，所以说门窗节能对于建筑节能的发展有着非常重要的现实作用。采用新型的节能门窗，能够有效的降低外窗的热量损耗，对提升建筑整体节能有非常重要的现实意义。

2 邯郸市建筑设计中节能门窗应用的现状

邯郸市的气候有着明显的四季变化，并且冬冷夏热特点非常突出，因此在这种特定的气候条件下，建筑围护结构的节能工作不单单需要考虑到夏季的隔热，还需要注重冬季的保暖。笔者对邯郸市主城区进行走访调研，了解到邯郸市的建筑门窗主要以铝合金和塑钢材料为主。其中铝合金门窗占总量的38%～47%之间，而塑钢门窗则占总量的49%～59%之间。窗户的类型主要以平开窗和推拉窗为主。从抽样调查的数据中显示，邯郸市仍旧以推拉窗为主，只有极少数的办公大楼或者是高档建筑才会采用平开窗和上悬窗。

表2 不同类型玻璃的传热系数

对于建筑外窗玻璃来说绝大多数都是采用中空玻璃，在玻璃的品种方面主要是选择中空玻璃，还有一少部分的贴膜玻璃。如表2所示，普通单层玻璃的传热系数最大，而Low-E中空玻璃最小[2]。因此，Low-E中空玻璃(5+12+5)塑料门窗的节能效果最好。对于玻璃幕墙来说，邯郸市的绝大多数建筑都是运用中空玻璃，在公共建筑方面则会采用中空Low-E玻璃。在门窗的生产加工方面，一些大型企业主要是通过引进国外先进的生产技术和设备来进行门窗以及玻璃等材料的生产加工，通过先进的生产线来保证生产质量和效率。同时，国务院印发《“十三五”节能减排综合工作方案》之后，诸多企业围绕着节能减排的核心思想，针对门窗以及型材的生产加工进行了创新发展，在这一方面也取得了显著的效果。

3 邯郸市建筑设计中节能门窗的应用存在的问题

3.1 生产节能门窗的系统企业较少

房屋建筑行业的全面发展对门窗行业的发展带来了崭新的需求，而门窗生产商家也犹如雨后春笋一般不断的出现，生产的种类呈现出多样化的趋势。市场无序竞争导致节能门窗产品的发展非常缓慢。只有极少数的一些企业能够按照节能设计的要求来进行材料以及门窗产品的设计生产，通过比较严密的计算来保证产品的质量。不过玻璃质量也会影响到门窗的质量，还有不专业的隔热铝材生产商家，会影响到材料的稳定性，这些问题都会影响到产品的结构性能，导致相应的隐患发生。而这些因素也严重的影响到了产品的品质和节能作用。

3.2 门窗节能的监管有待提高

当前，我国现行的有关门窗标准的规定是在2007年所公布的《建筑节能工程施工质量验收规范》，在规范中明确的表示门窗只有符合规范上的要求才被视为合格产品。在对建筑门窗进行验收的时候，邯郸市一些乡镇地区还无法实现对门窗物理性能的检验，缺少相应的监管手段，导致很多工程无法达到节能的需求。对于有能力检测的地区来说，即便是进行了数据检测，要求仍然无法达到，等到工程项目已经完工，也就不了了之了。

3.3 建筑外窗达不到标准节能要求

在最近几年，邯郸市的建筑外窗主要以铝合金、塑钢为主，类型为推拉式。不过推拉窗的密封性要远远的低于平开窗，并且抵抗强风的能力也比较低。因为推拉窗的价格比较低，因此很多商家都是从成本的角度来选择推拉窗进行设计，以此来降低投标的成本，保证中标率。外窗节能设计工作存在很大的不足，较大原因是很多建筑设计为了迎合开发商的需求，并没有考虑到热工性能方面的问题，最终导致的外窗节能计算失败。另外，设计师没有完善的遮掩设计理念，无法满足夏季遮阳以及冬季采光、自然通风等方面的需求。

4 邯郸市建筑设计中节能门窗的应用问题的相关对策

4.1 加强门窗产品的科技创新

邯郸市门窗企业需要坚持和建筑节能产品的结构调整工作，同时提升监督管理方面的工作能力，通过先进的技术来进行创新发展，实现产业结构的调整，积极淘汰落后的技术和设备，提升对新产品、新技术以及特色产品的创新能力，实现规模化、产业化的全面发展。

4.2 加大政策扶持力度

在2010年取消门窗许可证制度之后，政府部门应该完善相关的政策监督规定，明确相应的职责，从行业战略发展的角度来制定长远发展的目标，从而积极的引导企业进行技术升级发展。另外，政府部门需要提升对门窗企业的支持力度，鼓励企业开发新技术，提升产品的技术含量。通过对节能门窗的重点培养来提升整个产业的发展进程。

4.3 优化建筑门窗节能设计

门窗会直接的影响到建筑节能，邯郸市地区冬季寒冷，夏季炎热，春秋气候则比较适宜，在这一年四季中，开窗户的时间比较多，对此应该注重窗户开启的面积以及通风状况。从总体上来说，平开窗的面积比较大，并且具有较好的密封性，左右推拉的窗户在通风性方面比较好(如图1所示)，这两者都符合冬冷夏热对室内温度的需求，也可使用选用遮阳型Low-E 膜玻璃，其透光率Tr<60%，遮蔽系数 0.3

5 结语

在我国建筑节能政策的法律推动下，建筑设计过程中应该积极的采用新型节能环保性门窗，并且在门窗的生产方面要因地制宜的进行产品的设计，通过多种节能技术来保证门窗产品的节能性。与此同时，政府部门也需要给予生产企业一定的科技支持，实现门窗节能技术的创新发展，从而推动整个行业的进步，通过这种方式来保证建筑节能工作的实效性。

参考文献:

[1] 杨 辉,杨 闯,郭兴忠,等.建筑节能门窗及技术研究现状[J].新型建筑材料,2012(9)：39-41.

[2] 何水清.塑料门窗和钢塑门窗节能效果及节能措施[J].门窗，2007(11)：51-53.

[3] 辛 立.论节能建筑中外门窗的设计[J].建筑节能,2009(7)：33-34.

[4] 于 明，张 荣，张 刚.建筑暖通空调的节能设计分析[J].中国新技术新产品，2012,8(34):79-80.

[5] 张 鑫.试析建筑工程项目暖通空调工程的节能设计[J].建筑技术研究，2013,4(3)：145-147.