国外节能门窗现状及发展趋势

来源:中国幕墙网收集整理　作者:王铁华　日期:2005-4-8 　页面功能【字体：大中小】【打印】【投稿】【评论】

本文拟叙述以下四个方面：发达国家的门窗市场的现状、窗户节能原理、节能技术和发展趋势。
　　发达国家的门窗市场现状截止2003年为止,发达国家的节能门窗的总规模为2.8亿平方米,其中,北美:1.2亿平方米,欧洲:1.6亿平方米。
　　具有以下三个特点：
　　（1）节能窗的配置普遍使用低辐射玻璃、惰性气体和暖边系统；
　　（2）政府介入，采用的政策分别为胡罗卜(奖励)+大棒(惩罚)。胡罗卜(奖励):如荷兰政府规定,旧窗改造的U值达到1.2的奖励30欧元/平米；大棒(惩罚):欧洲共同体规定2006年将实施建筑节能性能标准(新建和既有建筑),将导致各国许多有关能源的法规的实施,并规定国家性的规范的修订周期不能大于5年；
　　（3）采用节能窗标识体系，比如美国、英国、澳大利亚和加拿大等国家。节能窗标识体系从发达国家的建筑能耗构成来看，窗户占建筑物的25%以上，因此推广节能窗具有重要意义。节能窗标识体系的开展推广应用的目的，是便于消费者和设计人员选择节能产品；体系的设立，简单实用，便于比较评价不同产品；体系必须做到公正、准确、可信，改变以前只能听厂家的一面之词。
　　英国门窗等级认定委员会（BFRC）规定节能窗标识体系包括窗质
　　材料、窗框设计、玻璃类型和窗户的其他构件。美国国家门窗等级认定委员会（NFRC）也有类似的规定，但其发展经
　　历了以下过程，1991年启用产品认证册,采用U值传热系数评定门窗；1993年，NFRC标识正式启用,使用太阳得热因子(SHGC)和可见光渗透率；1995年NFRC使用空气渗透率的测定及标识。
　　可见，门窗的标识体系是不断发展和完善的。
　　节能窗采用的主要技术发达国家主要的节能手段包括：低辐射玻璃、惰性气体、暖边技术和阳光控制膜玻璃，并将节能的重点放在整窗上。特别值得强调指出的是，暖边间隔条技术在上个世纪九十年代经历了巨大的变化，市场份额从1990年的15%上升到2000年的80%。同一时期，铝间隔条的市场份额则下降到20%。
　　窗户节能原理分析窗户的节能原理之前，我们首先看一下窗户的功能。窗户功能包括：提供日光、视觉与外界接触、节能、通风和起火时逃生通道，影响窗户节能的因素影响窗户节能的因素主要有三个方面：透过窗户的太阳得热增加热量(正)，透过窗户的热损(负)，和透过窗户的透风(负)。包括传热（主要包括：热辐射、对流和传导），太阳辐射和窗户的气密性。
　　如果太阳辐射忽略不计的话，通过窗户的热流则是室内外的温差造成的，表现为冬天热经由窗户跑到室外，夏天热透过窗户进入室内。热流对于取暖比空调制冷的影响大，因为冬天的室内外温差大于夏天室内外的温差。对于任何窗户来说，室内外温差越大，则热流越大。
　　K值用来衡量窗户的传热系数，K值越小则传热越小（见表格）。从改善K值和抗冷凝能力看，国外窗主要采用低辐射玻璃、惰性气体和暖边，以及低传热系数的窗框材料；从阳光控制和防紫外线看，采用PVB胶片和低辐射玻璃；从通风和密封角度看，窗户侧重于维护保养和耐久性，等等。另外认为，虽然型材的导热不同，但如果设计合理的话，都可以用做节能窗。采用各种节能技术带来的节能改善不一定是累计的。同时使用的两种技术所带来的改善不一定是二者之和。在某些情况下，有些技术相互彼此排斥，使用一种技术不能同时使用另一种技术。提高窗户和中空玻璃的使用寿命，通常要求合理的设计和制造，减少中空玻璃的密封失效或惰性气体的向外泄漏。
　　应该强调指出，（1）在评估窗户的性能时，应是整窗的性能,而不是评估窗户组件的功能；（2）窗户的得热因子与玻璃的得热因子不同,前者大于后者；（3）窗户的传热系数不等于玻璃的传热系数,前者大于后者。窗户传热系数的正确评估应综合考虑影响窗户热传递系数的各因素，包括：玻璃类型、玻璃的层数、玻璃之间的空气间隔距离、玻璃之间的气体种类、中空玻璃间隔条、窗户的设计、窗框材料及其他配件等等。
　　一般来说，传热系数低节能效果好。
　　但是，传热系数本身并不能如实反映窗户对建筑物的节能影响。如果过多地降低传热系数将导致得热因子的降低,从而降低整窗的节能效果。因此，正确评价窗户的节能性能的方法应该是，利用窗户的能源评级来评估窗户的能源等级。以英国的门窗节能等级认证来看，前后两组配置中的低辐射玻璃的辐射率不同，从而传热系数不同，但由于太阳得热因子不同，使得最终得到的全年能源消耗，进而节能等级的认定,却是相同的。
　　发展趋势发达国家在推广应用中空玻璃的过程中，广泛推广应用节能窗标识指标和节能认证指标；不但对新建而且对既有建筑同时采用节能窗；在注重传热的同时，还注意太阳得热因子和窗户的密封性能，这方面的技术有光控玻璃-智能窗，包括，光感玻璃、热感玻璃和电控玻璃。其中，电控玻璃的透光率可控制在5-70%之间，被人们看好具有可观的商业价值。

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