门窗的节能

1) 南方和北方地区 气候差异大，仅北方地区采用全面的冬季采暖。 我国处于北半球的中低纬度，地域广阔，南北跨越严寒、寒冷、夏热 冬冷、温和及夏热冬暖等多个气候带。夏季最热月大部分地区室外平 均温度超过26℃，需要空调；冬季气候地区差异很大，夏热冬暖地区 的冬季平均气温高于10℃，而严寒地区冬季室内外温差可高达50℃， 全年5个月需要采暖；目前我国北方地区的城镇约70%的建筑面积冬 季采用了集中采暖方式，而南方大部分地区冬季无采暖措施，或只是 使用了空调器、小型锅炉等分散在楼内的采暖方式。 2) 城乡住宅能耗用量差异大。一方面，我国城乡住宅使用的能源 种类不同，城市以煤、电、燃气为主，而农村除部分煤、电等商品能 源外，在许多地区秸秆、薪柴等生物质能仍为农民的主要能源；另外， 目前我国城乡居民平均每年消费性支出差异大于3倍，城乡居民各类 电器保有量和使用时间也差异较大。 3) 把非住宅的民用建筑称为公共建筑，发现不同规模的公共建筑 除采暖外的单位建筑面积能耗差别很大，当单栋面积超过两万平方米， 采用中央空调时，其单位建筑面积能耗是小规模不采用中央空调 的 公共建筑能耗的3～8倍，并且其用能特点和主要问题也与小规模公共 建筑不同。
建筑节能新技术—节能门窗
1、建筑能耗概述 2、门窗的能耗
3、什么是节能门窗
4、如何提高门窗的节能效果
5、门窗节能设计指标
6、节能门窗发展方向
1、建筑能耗
建筑能耗
我国能源供给和经济发展必须考虑新增建筑所需的能源供给问题。 按照目前的建筑能耗状况，到2020年我国建筑能耗将比2004年增加 2.5亿吨/年标煤和新增耗电5800～6300亿度/年，总计折合电力约 1.3万亿度，新增量相当于目前建筑总能耗的1.3倍。
窗体越大越不节能
窗体散热大面积是玻璃，而不是窗框，玻璃占不同类型窗面积的 70%至90%。建筑中常用的窗型，一般为推拉窗、平开窗和固定窗。
推拉窗的结构决定了它不是理想的节能窗；从结构上讲，平开窗要 比推拉窗有明显的优势。
固定窗的窗框嵌在墙体内，玻璃直接安在窗框上，用密封胶把玻璃 和窗框接触的四边密封。正常情况下，有良好的水密性和气密性， 空气很难通过密封胶形成对流，因此对流热损失极少。
这个项目应迫切的需求而生。据 夏威夷教育部估计，有四分之一 的学生上课的教室是低质量的木 制教室，设计过时，完全依靠不 停发出嗡嗡声的空调而不会有任 何产能。几年前，夏威夷决定把 1000个这样的教室换成新教室， 表明该地可持续发展状况堪忧， 这个岛上的州支付的电费最高(是 全国平均价格的三倍)。这是他们 采取这样的措施的真正动力。 建立一个积极产生能源的建筑是 对输入和输出的接受与给予。可 持续发展并不只是生产更多的能 量，最重要也最省事的关键在于 减少能耗。Anderson说：“假如 是要建一个零能源建筑，你需要 尽可能得在建筑上安太阳能电池 板。”但是现在，减少能源浪费 比产能所需的成本更低。
除了窗户，还有玻璃的选择。玻璃材料的透光系数、太阳直射透射 率、相对得热以及传热系数等指标，对建筑的室内热环境和采暖空 调能耗影响很大，因此，在进行装修选择的时候应该了解一些节能 玻璃的材质、性能、用处等。
目前采用的几种节能玻璃材料主要有镀膜玻璃、中空玻璃和带薄膜 型热反射材料玻璃。一般建筑门窗占建筑能耗40%以上，如镀膜玻 璃主要有太阳能热反射玻璃。
（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）门窗窗型及幕墙保温隔热技术。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。


2、门窗能耗

建筑的门窗是 建筑结构中最薄弱 的部位，其能耗的 消耗占建筑总能耗 的40%-50%，它也 是建筑的传热构件， 通过太阳光的投射， 获得热能，因此门 窗构建是影响建筑 内能环境和建筑节 能的重要因素。
生活中 随处可见
3、什么是节能门窗
很多人在买房子时并不关注住宅建筑的门窗、玻璃，只是从外观上 感觉“漂亮”就行了。业内人士指出，门窗和玻璃不仅是建筑物的 眼睛，还是建筑节能的关键结构所在。
教室里的每个窗户开 开合合，空气也无限 流通着的，只是成本 也更高。但据 Anderson解释，持续 性往往在开始要付出 更高的代价，为接下 来的几年甚至是几十 年本应支付的能源费 用买一部分单。他说： “我们通常只看眼前 利益。”也正是基于 这一点，现阶段的节 能教室也只处于实验 阶段。它经历了一两 年的测试阶段，在结 构的每一方面都被检 测、跟踪及测量，然 后再将数据与电脑模 型进行对比看看差距 在哪。
产能教室虽然也用到了 太阳能电池板，但是锯 齿状屋顶很好得避免了 能源浪费。斜锯齿状设 计经常用于厂房，这一 设计最初应用于工厂是 在一个多世纪以前。在 窗户朝北的屋子里，这 样的屋顶形状能够有效 地捕捉光线，再配上开 得很低的窗户，能让热 空气流出去。还有它利 于排雨水的好处更是不 用提。在电力普遍使用 之前，这样的屋顶被大 量工厂采用，因为能最 好地自然采光、通风。 之所以现在被平屋顶取 代是因为电费变得便宜 了。但Anderson认为这 仍然是个非常实用的设 计，存在即是合理的， 它能流传就说明它的好 处。
பைடு நூலகம்
为了增大采光通风面积或表现现代建筑的性格特征， 建筑物的门窗面积越来越大更有全玻璃的幕墙建筑，以 至门窗的热损失占建筑的总热损失的40%以上，门窗节 能是建筑节能的关键，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 节能提出了更高的要求，其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。
（6）门窗和幕墙成套技术。开发多功能系列化，各具地域特色的成 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。

在窗的发展上，阳台窗向落地推拉式发展，开发新型 中悬和上悬式窗；卫生间主要发展通气窗，具有防视线 和通风两种功能；厨房窗将向长条窗发展，设在厨房吊 柜和操作台之间；门窗遮阳技术则适合在夏热冬暖地区 广泛推广。
4、如何提高门窗的节能效果？
措施 :（1）提高材料（玻璃、窗框材料）的光学性能、热工性能和
碳中立的建筑对环境而言已经 是很棒的了，有没有更好的情 况呢？比如它产生的能量比需 要消耗的还多。这是夏威夷 Ewa海滩正在着手实施的一类 新型教室。 这是一个可移动的教室，由旧 金山建筑公司 AndersonAnderson所设计。 这是第一波积极产生能源 (energy positive)的建筑，很快 将取代零能源建筑(零能耗建筑， 是不消耗常规能源建筑，完全 依靠太阳能或者其它可再生能 源)。就像它的口号一样，该建 筑能够产生的能量将大于消耗 的能量。即超越消耗=产能， 实现产能>消耗。形象点说， 这个1000平方英尺(93平方米) 的移动教室因人工照明和空调 需要电量，但它同时能产生四 倍多的能量来抵消这个能量消 耗。
如果它能按照工程设计顺 利进行，那这个产能建筑 不仅是学校的福音。想象 一下，如果这些教室建的 足够多构成一个网络，就 能补偿在学校里使用这些 低效率结构的不好之处， 或许那些多生产出的能量 能够支持运输流通或是辐 射周边地区。当然，那只 是美好的未来。而且对夏 威夷这么个田园风的地方 来说，位置不够是个重大 挑战。尽管如此，它的前 景还是让人兴奋的。 Anderson说：“在某种 程度上讲，当今世界对零 能源建筑的重视是不幸的 事，我们应该再将目光放 长远些，追求高一些。光 是零能源是不够的。”
绿色建筑新思路：用新型材料把热量反射回去
据研究人员称，一种新型超薄材料使得不用电力冷却建筑成为可能：把热量 直接反射回去。 除了能够帮助没有电力的区域降温，这种材料还有助于减少电力需求，因为 在美国，空调的使用占了高楼大厦中用电量的15%。 这种新型冷却装置的核心是一种仅1.8微米薄的多层物质，比最薄的铝箔纸 还要薄。相比之下，头发的平均宽度还要100微米。 这种材料由七层二氧化硅和一层上面带有氧化铪的银制成。每一层厚度的不 同使得这种材料能够弯曲可见和不可见光，从而能够冷却建筑物。 红外辐射形式的不可见光是所有物体散热的最主要的一种方式。“如果你用 红外相机，就能看到我们都在发着红外光，”研究的合著者、加利福尼亚斯 坦福大学的电机工程师Shanhui Fan说道。

根据发达国家经验，随着城市发展，建筑将超越工业、交通等 其它行业而最终居于社会能源消耗的首位，达到33%左右。我国城 市化进程如果按照发达国家发展模式，使人均建筑能耗接近发达国 家的人均水平，需要消耗全球目前消耗的能源总量的1/4来满足中国 建筑的用能要求。因此，必须探索一条不同于世界上其他发达国家 的节能途径，大幅度降低建筑能耗，实现城市建设的可持续发展。
密封性

（2）改善门窗的构造（双层、多层玻璃，内外遮阳系统，控制各 朝向的窗墙比，加保温窗帘）
采用技术：（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、隔声、保温、隔热等主要物 理性能。
（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露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。
（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。
建筑节能新技术 ——节能门窗
夏威夷负能耗移动教室
项目地点：夏威夷州伊娃 海滩 项目规模：960 平方英尺
建筑类型：学校(教室)建 筑，钢木模数化预制装配 建筑
主要奖项：2011，豪西姆 北美设计奖，豪西姆基金 会国际可持续发展建筑奖， 瑞士苏黎世 2009，CAE教育设施设计 奖，“未建成”类引用奖。 2009，美国建筑师协会杰 出建筑火奴鲁鲁奖，“未 建成”类别 2009，全国学校董事会协 会奖
这种材料给物体降温的一个原理是被用作一面高效的镜子。通过反射97%的 阳光，它能防止所有被它覆盖的物体升温。
除此之外，当这种物质吸收热量时，它的成分和组成能确保它只散发特有的 红外线波长，这些特有的波长不会被空气吸收，研究者说。相反地，这种红 外辐射可以自由逃逸出大气而进入太空。 “宇宙的低温是可以让我们受益的巨大资源，”工程师Fan说。 科学家挑了一个晴朗的冬日来测试样品，地点在加利福尼亚的斯坦福。他们 发现即使在阳光下，它能比周围建筑多降温将近5摄氏度。 “这是一个新颖又极其简单的点子，” 加利福尼亚大学伯克利分校的光子 晶体专家，但并未参与此次研究的Eli Yablonovitch，在一份说明中写道。 研究人员表示他们这种材料的造价和表现远远优于那些天价的空调系统，比 如那些用太阳能电池发电的装置。这种新型设备同样能跟其他科技产物共存。 不过，科学家提醒说他们的测试样本只有8英寸(约20厘米)宽，也就是一人 份的披萨那么大。“我们正尝试做出更大的样本，”Fan说。“要想冷却建 筑，你真得覆盖更大的区域才行。” 科学家把他们这一发现的细节刊登在了《自然》杂志上。