【中國幕墻網】“十二五”期間北京市對建筑節能的要求從節能65%到75%, 隨著這項指標的提出,北京市《居住建筑節能設計標準》(DB11/891-2012)于2013年1月1日正式實施,作為建筑圍護結構的門窗行業將要面臨著巨大的挑戰,新標準中對門窗節能起著評判作用的傳熱系數“K” 值做了明確規定,門窗產品的“K” 值將從原標準的K≤ 2.8w/m²· K提升至1.5W/m²· K≤ K≤ 2.0W/m²· K范圍內,這對門窗的節能性提出了更高的要求。門窗的傳熱系數可按下式計算:
從上面公式中可以看出,門窗傳熱系數的高低取決于窗框和玻璃的傳熱系數以及窗框和玻璃之間線傳熱三個方面,門窗市場三大主導產品的塑料門窗、斷橋鋁合金門窗、實木門窗對于玻璃以及玻璃和窗框之間的線傳熱的選擇是相同的,因此對于三種門窗而言,在玻璃選擇相同的情況下窗框本身的傳熱系數決定了門窗的傳熱系數,門窗節能性主要是改善材料的保溫隔熱性能和提高門窗的密封性能來實現。
在新的節能標準下三種門窗配置如何選擇,做以簡單的闡述:
1.塑料門窗
在傳熱方面,塑料門窗材料屬于熱的不良導體,因此塑料門窗的窗框傳熱系數較低,塑料門窗的框玻比一般為30%左荏亍。 在逆爭核天冫室 (K≤ 2.8w/m²· K)下,塑料門窗多以60系列3腔室為市場上的主流產品,這種產品窗框的傳熱系數Kf=2.0 W/m² K左右,配上普通中空玻璃5mm+12A+5mm(傳熱系數見表1),根據整窗的傳熱系數計算公式,門窗的K值約為26W/m²· K左右(見圖1),這種產品已經不能滿足新標準要求,為了降低門窗的傳熱系數,需要增加系列和增加腔室數量來實現。根據門窗傳熱系數計算公式以及窗框的傳熱系數(見表2)和玻璃的傳熱系數(見表1),新的標準要求門窗的K值=2.0W/m²· K,需要的塑料門窗的配置為:型材為65系列四腔體結構,玻璃配置為5mm+9A+5mm+9A+5mm。見圖2。 或者配中空Low— E玻璃,對于新標準中的K值=1.8Wm²· K和K值=1.5W/m²· K的塑料門窗酉己置, 需要J曾力口系列(如70系列、80系列、90系列等等),對于玻璃可以選擇Low— E中空玻璃以及三玻兩腔Low— E玻璃等,來滿足不同K值的要求。如圖3、圖4所示。
2.斷橋鋁合金門窗
斷橋鋁合金門窗屬于金屬門窗,它的最大的缺點是導熱快,斷橋鋁合金門窗的框玻比一般為25%左右。在老標準(Kˉ≤2.8W/m²· K) 下, 斷橋鋁合金門窗多以60系列隔熱條長度在14.8mm~20mm為市場上的主流產品(見圖5)。為了降低門窗的傳熱系數,需要增加系數和增加隔熱條長度以及改變隔熱條形狀來實現。根據門窗傳熱系數計算公式以及窗框的傳熱系數(見表3)和玻璃的傳熱系數(見表1),新的標準要求門窗的K值=2.0 W/m²· K, 需要斷橋鋁合金的配置為：型材70系列隔熱長度為30mm結構形式,玻璃配置為5mm+9A+5mm+9A+5m mLOW— E (見圖6)。對于新標準中的K值=1.8 W/m²· K和K值=1.5 W/m²· K的斷橋鋁合金門窗配置，需要和增加隔熱條長度(如40mm隔熱條)以及改變隔熱條的結構,如隔熱條為腔體式結構等方式。再結合不同的玻璃傳熱系數來實現。如圖7、圖8所示。
3.實木門窗
實木門窗有兩種類型的門窗。一種是純實木門窗,另一種是鋁包木門窗。木材與塑料、斷橋鋁合金材料相比導熱系數最低,它本身具有天然的保溫隔熱屬性,是最好的窗框材料。實木門窗的框玻比一般占32%左右，配上普通中空玻璃5mm+12A+5mm,整窗的傳熱系數就可達到2.3W/m²· K。新的標準要求門窗的K值=2.0 W/m² · K, 對于木門窗來說只需要改變中空玻璃配置如配上三玻兩空或配上Low— E玻璃就可滿足。對于新標準中的K值=1.8W/m²· K和K值=1.5W/m²· K來說選擇傳熱系數低的中空玻璃或者增加系列來實現。如圖9、圖10所示。
塑料門窗和實木門窗由于框的傳熱系數較低,達到新的節能標準相對容易些,而對于斷橋鋁合金來說,節能要求越高時,其難度就越大,綜合性價比就會降低。歐美發達國家塑料門窗市場占有率50%以上,實木門窗市場占率為30%左右,斷橋鋁合金門窗市場占有率為16%左右,這也是為什么在歐洲斷橋鋁合金門窗市場占有率低的原因。需要說明的一點是市場中的鋁木復合門窗(以斷橋鋁為主體結構室內鑲有木材)屬于斷橋鋁合金門窗范圍內,它不屬于實木門窗,它的傳熱系數只比斷橋鋁合金門窗降低0.1～0.2的K值。
門窗是一個完整的系統,從設計、制造、安裝和使用的每個環節都會對其能耗造成不同程度的影響,提高和改善門窗的節能性能應抓好設計階段,特別是抓好門窗結構設計和材料的使用等關鍵環節,門窗企業應不斷增強自主創新能力,使新產品、新技術得到廣泛應用,開發出符合中國國情的門窗系列節能產品,我們相信,隨著經濟的快速發展和人民生活水平的不斷提高,塑料門窗、斷橋鋁合金門窗和實木門窗的市場占有率將會發生變化,高性能節能門窗將成為今后門窗的主流產品。
【完】
