國外節能門窗現狀及發展趨勢

本文擬敘述以下四個方面：發達國家的門窗市場的現狀、窗戶節能原理、節能技術和發展趨勢。
　　發達國家的門窗市場現狀截止2003年為止,發達國家的節能門窗的總規模為2.8億平方米,其中,北美:1.2億平方米,歐洲:1.6億平方米。
　　具有以下三個特點：
　　（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）相關部門介入，采用的政策分別為胡羅卜(獎勵)+大棒(懲罰)。胡羅卜(獎勵):如荷蘭相關部門規定,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能源的法規的實施,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達國家的建筑能耗構成來看，窗戶占建筑物的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展推廣應用的目的，是便于消費者和設計人員選擇節能產品；體系的設立，簡單實用，便于比較評價不同產品；體系必須做到公正、準確、可信，改變以前只能聽廠家的一面之詞。
　　英我國窗等級認定委員會（BFRC）規定節能窗標識體系包括窗質
　　材料、窗框設計、玻璃類型和窗戶的其他構件。美國國家門窗等級認定委員會（NFRC）也有類似的規定，但其發展經
　　歷了以下過程，1991年啟用產品認證冊,采用U值傳熱系數評定門窗；1993年，NFRC標識正式啟用,使用太陽得熱因子(SHGC)和可見光滲透率；1995年NFRC使用空氣滲透率的測定及標識。
　　可見，門窗的標識體系是不斷發展和完善的。
　　節能窗采用的主要技術發達國家主要的節能手段包括：低輻射玻璃、惰性氣體、暖邊技術和陽光控制膜玻璃，并將節能的要點放在整窗上。特別值得強調指出的是，暖邊間隔條技術在上個世紀九十年代經歷了巨大的變化，市場份額從1990年的15%上升到2000年的80%。同一時期，鋁間隔條的市場份額則下降到20%。
　　窗戶節能原理分析窗戶的節能原理之前，我們首先看一下窗戶的功能。窗戶功能包括：提供日光、視覺與外界接觸、節能、通風和起火時逃生通道，影響窗戶節能的因素影響窗戶節能的因素主要有三個方面：透過窗戶的太陽得熱增加熱量(正)，透過窗戶的熱損(負)，和透過窗戶的透風(負)。包括傳熱（主要包括：熱輻射、對流和傳導），太陽輻射和窗戶的氣密性。
　　如果太陽輻射忽略不計的話，通過窗戶的熱流則是室內外的溫差造成的，表現為冬天熱經由窗戶跑到室外，夏天熱透過窗戶進入室內。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。對于任何窗戶來說，室內外溫差越大，則熱流越大。
　　K值用來衡量窗戶的傳熱系數，K值越小則傳熱越小（見表格）。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；從陽光控制和防紫外線看，采用PVB膠片和低輻射玻璃；從通風和密封角度看，窗戶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，都可以用做節能窗。采用各種節能技術帶來的節能改善不一定是累計的。同時使用的兩種技術所帶來的改善不一定是二者之和。在某些情況下，有些技術相互彼此排斥，使用一種技術不能同時使用另一種技術。提高窗戶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）在評估窗戶的性能時，應是整窗的性能,而不是評估窗戶組件的功能；（2）窗戶的得熱因子與玻璃的得熱因子不同,前者大于后者；（3）窗戶的傳熱系數不等于玻璃的傳熱系數,前者大于后者。窗戶傳熱系數的正確評估應綜合考慮影響窗戶熱傳遞系數的各因素，包括：玻璃類型、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、中空玻璃間隔條、窗戶的設計、窗框材料及其他配件等等。
　　一般來說，傳熱系數低節能效果好。
　　但是，傳熱系數本身并不能如實反映窗戶對建筑物的節能影響。如果過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，正確評價窗戶的節能性能的方法應該是，利用窗戶的能源評級來評估窗戶的能源等級。以英國的門窗節能等級認證來看，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，但由于太陽得熱因子不同，使得較終得到的全年能源消耗，進而節能等級的認定,卻是相同的。
　　發展趨勢發達國家在推廣應用中空玻璃的過程中，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采用節能窗；在注重傳熱的同時，還注意太陽得熱因子和窗戶的密封性能，這方面的技術有光控玻璃-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的商業價值。