门窗的节能降耗的措施

一、中国门窗节能改造的现状

1、门窗节能改造市场潜力巨大

在建筑物的四大围护结构门窗、墙体、屋顶和地面中，以面积与能量损失率计，排首位的是门窗。从门窗跑掉的能量约占建筑使用过程总能耗的50%，其能耗是墙体的4倍、屋顶的5倍、地面的20多倍。

门窗作为是建筑节能降耗的关键，门窗既是能源得失的敏感部位，又关系到采光、通风、隔声、立面造型。这就对门窗的节能技术提出了更高的要求，目前，门窗的节能处理主要是改善材料的保温隔热性能和提高门窗的密闭性能。

目前我国既有建筑面积约400亿平方米，95%以上是高能耗建筑，而透过门窗的能耗约则占到了整个建筑的一半，堪称耗能大户。

介于此，住建部相关负责人预测，对全国现有房屋建筑门窗进行节能改造，蕴藏着超过万亿元的商业机会。由此看出节能窗改造在我国有一个很大的市场空间。

2、多数门窗不节能

至今我国仍有95%以上的既有建筑都是高耗能建筑，能耗比同等气候条件下的发达国家高2倍。如果按照我国现有发展的趋势，2020年以后，建筑耗能将超过我国终端能耗的1／3，采暖能耗将占全国建筑总能耗的55％以上，住宅建筑单位面积的采暖能耗将上升为相同气候条件下发达国家的3倍！

在发达国家，现在使用高性能节能门窗的比例已经达到了门窗总量的70%左右。而我国高性能节能门窗只占门窗总量的0.5%，比发达国家落后了15年。实施门窗节能改造，已成为当今中国节能减排必然的选择。

二、选用节能门窗的意义

对于整幢建筑来说，一般门窗的面积占建筑总面积的 15% 以上，通过建筑门窗的能耗在整栋建筑物能耗占有相当可观的比例。据调查，我国一些北方地区的建筑，由于采用普通钢门窗造成的能量损失占整个建筑的能量损失的50% 以上。因此，降低建筑门窗的能耗，提高建筑门窗的保温性、气密性是建筑节能需要解决的问题。

影响建筑门窗保温性、隔热性和气密性的因素有多种，我们可以从以下几个主要方面来降低其能耗。

1) 选择适宜的窗框型材

目前，根据选用的型材不同，建筑门窗品种分为：木窗、铝合金窗、PVC 塑料窗、玻璃钢窗、彩钢板窗和不锈钢窗，以及钢塑、木塑、铝塑和铝木等复合窗。

其中，木窗、PVC 塑料窗、玻璃钢窗都拥有较好的保温性；彩钢板窗和不锈钢窗美观，耐久性、密封性和保温性能较好；铝合金窗装饰效果好，但导热系数较大，需用非金属材

料进行断热处理后，保温性能才能得到提高；钢塑、木塑、铝塑和铝木等复合窗，保温性能和装饰效果俱佳，但价格较高。

2) 合理的选用玻璃

一般，玻璃面积在建筑外窗面积中所占比例为 70%左右，玻璃的保温性能对窗的传热量影响十分可观。因此，在外窗设计中选用保温性能好的玻璃，是改善外窗保温性能的一个重要途径。

①选用中空或真空加中空玻璃，提高外窗的保温性能；

②选用低辐射镀膜玻璃，显著提高玻璃保温性能；

③选用性能良好的中空玻璃隔条，减小能量消耗，避免在严寒的冬季出现结露、结霜。

3) 确保五金配件和密封材料的质量

五金件及密封条等密封材料的质量直接影响着门窗的气密性能，是门窗节能中不可忽视的重要部分。

4) 合理窗型设计

节能窗窗型宜采用大固定、小开启的方式。固定扇节约型材，不需使用合页、执手、密封条等配件。大固定、小开启的平开窗具有成本低、空气渗透量少、采光面积大等特点。

5) 门窗的安装质量至关重要

门窗的质量再好，如果安装质量不到位，也会影响门窗的气密性能，无法满足节能的要求。门窗安装时，门窗框与墙体之间的缝隙需要使用好的保温材料填实，并在其外面使用密封胶进行封闭，以防裂缝渗水。

6)采用性能优良的遮阳产品

合理利用遮阳设施可提高外窗的隔热性能，可减少太阳辐射所产生的室内升温，从而避免空调电耗大幅增加，节能效果显著。

根据粗略计算，如果我国现有建筑物上的门窗均更换为保温隔热性能、空气渗透性能优良的断热铝合金中空玻璃窗（或塑料中空玻璃窗）等产品，可以减少门窗能耗损失50% 以上，

相当于减少建筑总能耗 25% 以上。若按我国的建筑总能耗为5.6亿吨标准煤计算，建筑使用中空玻璃的节能效果可以达到 1.4亿吨标准煤，相当于减少温室气体 3.7亿吨。

三、建筑节能门窗需达到的八项要求

1.建筑门窗和建筑幕墙全周边高性能密封技术。降低空气渗透热损失，提高气密、水密、隔音、保温、隔热等主要物理性能。在密封材料和密封结构及室内换气构造上有较大突破。

2.高性能中空玻璃和经济型双玻系列产品工艺技术和产品性能上要有较大突破。重点解决热反射和低辐射中空玻璃、高性能安全中空玻璃以及经济型双玻的结构温度及耐冲击性能和安装技术，实现隔热与有效利用太阳能的科学结合。

3.铝合金专用型材及镀锌彩板专用异型材断热技术。重点解决断热材料国产化和耐火、防有害窒息气体安全问题，降低材料成本，扩大推广面。

4.复合型门窗专用材料开发和推广应用技术。重点开发铝塑、钢塑、木塑复合型门窗专用材料和复合型配套附件及密封材料。

5.门窗窗型及墙保温隔热技术。要以建筑节能技术为动力，对我国住宅窗型结构、开启形式和窗体构造进行技术改造和创新。改变单一的推拉窗型，发展平开，特别是复合内开窗及多功能窗。改善高密封窗的换气功能和安全性能，发展断热高效节能豪华型铝合金窗和豪华型多功能门类产品。

6.门窗和幕墙成套技术。开发多功能系列化，各具地域特的成套产品;要在提高配套附件质量、品种、性能上有较大突破;要树立名牌产品、精品市场优势;发展多元化、多层次节能产品产业化生产体系。

7.太阳能开发及利用技术。建筑门窗和建筑幕墙要改变消极保温隔热单一节能的技术观念。要把节能和合理利用太阳能、地下热(水)能、风能结合起来，开发节能和用能(利用太阳能、冷能、风能、地热能)相结合的门窗及幕墙产品。

8.改进门窗及幕墙安装技术。提高门窗及幕墙结构与围护结构的一体化节能技术水平，改善墙体总体节能效果。重点解决门窗、幕墙锚固及填充技术和利用太阳能、空气动力节能技术。

四、介绍几种节能降耗的措施

1、窗框材的选择

建筑门窗选用的型材材质不同、型材结构不同, 其保温性能差别很大, 常用窗框材料的导热系数见表1

( 1) 塑料窗框的传热 PVC 塑料窗框传热系数与窗框型材结构设计有关, 不同结构窗框具有不同的保温性能。目前大多选用三腔结构和四腔结构的窗框设计。三腔结构的 PVC 塑料门窗框传热系数约为 1. 9 W/ ( m2 K) , 四腔结构的 PVC 塑料门窗框传热系数约为 1. 7W / ( m2 K) 。

( 2) 普通铝合金窗框的传热铝合金与 PVC 塑

料的导热系数相差约 1270 倍, 但在铝合金窗框型材截面中贯通内外表面的金属实体部分所占比例很小, 因此对整个窗框的保温性能影响程度降低。普通铝塑型材三腔结构铝合金窗框的传热系数约为6. 2W/ ( m2 K) 。

( 3) 断热铝合金窗框传热断热铝合金型材的传热方式相当于两块金属之间由导热系数较小的断热桥和空气间隙联结。这种型材结构设计, 大大降低了窗框的传热系数。断热铝合金窗框的传热系数约为 3. 75W / ( m2 K)

由以上数据看出, 同样为三腔结构的 PVC 塑料门窗型材、断热铝合金型材、普通铝合金型材他们的传热系数分别为: 1. 9W/ ( m2 K ) 、3. 75W / ( m2 K ) 、6. 2W/ ( m2 K) , 由此可见, 塑料型材在门窗节能中将发挥重要作用。

（4）铝塑共挤门窗绿、节能、安全

北京中联建诚建材有限公司高级工程师薛明生，在谈到铝塑共挤门窗时兴奋地说，铝塑共挤门窗有三大突出的优点。

一是铝塑共挤门窗的保温性好、节约使用能源。在玻璃相同情况下，门窗的保温性是由窗型材决定的，铝塑共挤门窗采用发泡PVC做隔热层是最理想的选择。虽然采用发泡PVC保温性好，但是门窗还必须满足使用要求，怎么办？采取在发泡PVC表层再包覆一层硬质PVC塑料的方法，从而达到具有外观坚硬光滑，同时保温性好的目的。技术难度增大了，

但是材料的选择更加科学合理了。铝塑共挤门窗突出的隔音与耐腐性。由于发泡塑料中含有闭合气孔的松散结构，有效降低声波共振，尤其是对于中低频噪音的吸收最为有效，繁华的马路上的噪音一般以中低频为主，因此隔声效果更好。铝表面100%被PVC材料所包覆，角部连接处也采取焊接密封工艺，极大降低了铝与外界空气接触概率，充分发挥高分子材料优异的耐酸碱能力，更加适用于盐碱浓度高潮湿的沿海地区。

二是铝塑共挤门窗强度好、节约材料。铝衬是提供门窗强度的，门窗的抗风压性能即为型材的抗变形能力。在材料相同的情况下，惯性矩越大则抗变形能力越强，为此进行了独特的铝衬结构设计，这就是在铝衬上做出燕尾槽结构，惯性矩增加很多，增强了产品设计的灵活性。由于铝衬燕尾槽结构为入口小、内部大，在连续化的生产中如何将塑料自动填充到燕尾槽中难度很大。经过技术攻关，问题解决，实现了塑料和铝衬的榫接结构，处理得非常完美。创新的产品，每一个技术细节都要做到最好。铝塑共挤型材组装采用内置铝合金角码，塑料部分采用焊接工艺，达到了强度更高、密封性更好，彻底解决了目前所有门窗角部存在的不足问题。

三是铝塑共挤门窗，节约制造能耗。节能不仅要节约使用能耗，更要节约制造能耗。铝塑

共挤门窗把铝合金和塑料门窗融为一体，每平方米比塑料门窗节约30%塑料，比铝合金门窗节约一倍的材料。根据国家标准 GB/T 2589-2008《综合能耗计算通则》，铝塑共挤型材生产能耗只有塑钢的65%、断桥铝的75%。塑钢高的主要原因是钢材生产能耗大。根据《中国节能产业网》碳排放的计算方法，如年组装使用100万平方米铝塑共挤节能门窗，相当于节约3.7万吨标准煤，可以减少排放2.5万吨粉尘、9.2万吨二氧化碳、2700吨二氧化硫、1388吨氮氧化合物。

（5）塑钢窗

从室内设计的角度来看，塑钢门窗材料不像铝合金那样生硬和冰冷，也容易和其他装饰材料相匹配，可以为您提供一个完美的室内环境。为了加强塑料门窗的刚性，使之质量更加结实和稳定生产厂家在普通的塑料门窗型材的空腔内添加钢材，就是大家所知的“塑钢门窗”。