本文擬敘述以下四個(gè)方面:發(fā)達國家的
門(mén)窗市場(chǎng)的現狀、窗戶(hù)節能原理、節能技術(shù)和發(fā)展趨勢。
發(fā)達國家的門(mén)窗市場(chǎng)現狀截止2003年為止,發(fā)達國家的節能門(mén)窗的總規模為2.8億平方米,其中,北美:1.2億平方米,歐洲:1.6億平方米。
具有以下三個(gè)特點(diǎn):
。1)節能窗的配置普遍使用低輻射
玻璃、惰性氣體和暖邊系統;
。2)相關(guān)部門(mén)介入,采用的政策分別為胡羅卜(獎勵)+大棒(懲罰)。胡羅卜(獎勵):如荷蘭相關(guān)部門(mén)規定,舊窗改造的U值達到1.2的獎勵30歐元/平米;大棒(懲罰):歐洲共同體規定2006年將實(shí)施建筑節能性能標準(新建和既有建筑),將導致各國許多有關(guān)能源的法規的實(shí)施,并規定國家性的規范的修訂周期不能大于5年;
。3)采用節能窗標識體系,比如美國、英國、澳大利亞和加拿大等國家。節能窗標識體系從發(fā)達國家的建筑能耗構成來(lái)看,窗戶(hù)占建筑物的25%以上,因此推廣節能窗具有重要意義。節能窗標識體系的開(kāi)展推廣應用的目的,是便于消費者和設計人員選擇節能產(chǎn)品;體系的設立,簡(jiǎn)單實(shí)用,便于比較評價(jià)不同產(chǎn)品;體系必須做到公正、準確、可信,改變以前只能聽(tīng)廠(chǎng)家的一面之詞。
英我國窗等級認定委員會(huì )(BFRC)規定節能窗標識體系包括窗質(zhì)
材料、窗框設計、玻璃類(lèi)型和窗戶(hù)的其他構件。美國國家門(mén)窗等級認定委員會(huì )(NFRC)也有類(lèi)似的規定,但其發(fā)展經(jīng)
歷了以下過(guò)程,1991年啟用產(chǎn)品認證冊,采用U值傳熱系數評定門(mén)窗;1993年,NFRC標識正式啟用,使用太陽(yáng)得熱因子(SHGC)和可見(jiàn)光滲透率;1995年NFRC使用空氣滲透率的測定及標識。
可見(jiàn),門(mén)窗的標識體系是不斷發(fā)展和完善的。
節能窗采用的主要技術(shù)發(fā)達國家主要的節能手段包括:低輻射玻璃、惰性氣體、暖邊技術(shù)和陽(yáng)光控制膜玻璃,并將節能的要點(diǎn)放在整窗上。特別值得強調指出的是,暖邊間隔條技術(shù)在上個(gè)世紀九十年代經(jīng)歷了巨大的變化,市場(chǎng)份額從1990年的15%上升到2000年的80%。同一時(shí)期,
鋁間隔條的市場(chǎng)份額則下降到20%。
窗戶(hù)節能原理分析窗戶(hù)的節能原理之前,我們首先看一下窗戶(hù)的功能。窗戶(hù)功能包括:提供日光、視覺(jué)與外界接觸、節能、通風(fēng)和起火時(shí)逃生通道,影響窗戶(hù)節能的因素影響窗戶(hù)節能的因素主要有三個(gè)方面:透過(guò)窗戶(hù)的太陽(yáng)得熱增加熱量(正),透過(guò)窗戶(hù)的熱損(負),和透過(guò)窗戶(hù)的透風(fēng)(負)。包括傳熱(主要包括:熱輻射、對流和傳導),太陽(yáng)輻射和窗戶(hù)的氣密性。
如果太陽(yáng)輻射忽略不計的話(huà),通過(guò)窗戶(hù)的熱流則是室內外的溫差造成的,表現為冬天熱經(jīng)由窗戶(hù)跑到室外,夏天熱透過(guò)窗戶(hù)進(jìn)入室內。熱流對于取暖比空調制冷的影響大,因為冬天的室內外溫差大于夏天室內外的溫差。對于任何窗戶(hù)來(lái)說(shuō),室內外溫差越大,則熱流越大。
K值用來(lái)衡量窗戶(hù)的傳熱系數,K值越小則傳熱越。ㄒ(jiàn)表格)。從改善K值和抗冷凝能力看,國外窗主要采用低輻射玻璃、惰性氣體和暖邊,以及低傳熱系數的窗框材料;從陽(yáng)光控制和防紫外線(xiàn)看,采用
PVB膠片和低輻射玻璃;從通風(fēng)和密封角度看,窗戶(hù)側重于維護保養和耐久性,等等。另外認為,雖然型材的導熱不同,但如果設計合理的話(huà),都可以用做節能窗。采用各種節能技術(shù)帶來(lái)的節能改善不一定是累計的。同時(shí)使用的兩種技術(shù)所帶來(lái)的改善不一定是二者之和。在某些情況下,有些技術(shù)相互彼此排斥,使用一種技術(shù)不能同時(shí)使用另一種技術(shù)。提高窗戶(hù)和
中空玻璃的使用壽命,通常要求合理的設計和制造,減少中空玻璃的密封失效或惰性氣體的向外泄漏。
應該強調指出,(1)在評估窗戶(hù)的性能時(shí),應是整窗的性能,而不是評估窗戶(hù)組件的功能;(2)窗戶(hù)的得熱因子與玻璃的得熱因子不同,前者大于后者;(3)窗戶(hù)的傳熱系數不等于玻璃的傳熱系數,前者大于后者。窗戶(hù)傳熱系數的正確評估應綜合考慮影響窗戶(hù)熱傳遞系數的各因素,包括:玻璃類(lèi)型、玻璃的層數、玻璃之間的空氣間隔距離、玻璃之間的氣體種類(lèi)、中空玻璃間隔條、窗戶(hù)的設計、窗框材料及其他配件等等。
一般來(lái)說(shuō),傳熱系數低節能效果好。
但是,傳熱系數本身并不能如實(shí)反映窗戶(hù)對建筑物的節能影響。如果過(guò)多地降低傳熱系數將導致得熱因子的降低,從而降低整窗的節能效果。因此,正確評價(jià)窗戶(hù)的節能性能的方法應該是,利用窗戶(hù)的能源評級來(lái)評估窗戶(hù)的能源等級。以英國的門(mén)窗節能等級認證來(lái)看,前后兩組配置中的低輻射玻璃的輻射率不同,從而傳熱系數不同,但由于太陽(yáng)得熱因子不同,使得較終得到的全年能源消耗,進(jìn)而節能等級的認定,卻是相同的。
發(fā)展趨勢發(fā)達國家在推廣應用中空玻璃的過(guò)程中,廣泛推廣應用節能窗標識指標和節能認證指標;不但對新建而且對既有建筑同時(shí)采用節能窗;在注重傳熱的同時(shí),還注意太陽(yáng)得熱因子和窗戶(hù)的密封性能,這方面的技術(shù)有光控玻璃-智能窗,包括,光感玻璃、熱感玻璃和電控玻璃。其中,電控玻璃的透光率可控制在5-70%之間,被人們看好具有可觀(guān)的商業(yè)價(jià)值。