浅谈建筑门窗节能的有效途径
关键词：门窗,节能,节能设计,型材选择,组件节能
门窗是建筑外围护结构的重要组成部分，通过优化门窗的配置和合理的组装、安装门窗，可以大大减少能量的损失。因此，建筑节能以门窗为起点和突破口，可以取得事半功倍的效果。
一、门窗节能设计
1、门窗开启方式的选择
推拉窗在窗框下滑轨来回滑动，上有较大的空间，下有滑轮间的空隙，窗扇上下形成明显的对流交换，热冷空气的对流形成较大的热损失。相比之下，平开窗、固定窗的密闭性好，节能效果好。建筑入口应设计门斗与门扇，外廊与楼梯间要设窗扇，以减少冷空气对建筑物的渗透而达到保温节能。窗户的开启形式应设置内开下悬窗，关窗后的气密、水密、隔音、清洁门窗等效果都很好，而应尽量减少采用推拉窗。
2、控制窗墙面积比
门窗的热阻较之墙体的热阻要小得多，其能耗约为墙体的4倍。因此，窗户面积越大，建筑的能耗就越大。在保证日照、采光、通风、观景要求的条件下，应尽可能减少窗墙面积比。《民用建筑节能设计标准》规定北向、东西向和南向窗墙面积比分别不应超过20%，30%和35%。一般应把窗墙面积比控制在30%左右为宜。减小门窗面积，也就减小了其周边缝隙的长度，缝隙越长，对节能越不利。
3、门窗朝向与遮阳
北方地区的门窗应布置在避风和向阳位置，即在北向少布置门窗，且尽量开小窗，能满足基本的通风与采光即可。在南方，夏季的通风与遮阳设计非常重要，为了使进入室内的热量很快地散发出去，门窗的布置要面向夏季主导风，并有利于室内形成穿堂风。由于南方的夏季主要是南风和东南风，因此，门窗设计要尽可能地布置在南向、东南向与北向。此外，门窗有遮阳时，可以减少传至室内的热量并降低室内的温度。遮阳构件的设计应结合建筑立面的造型，使遮阳构件同时成为美化建筑立面的装饰性构件。
二、门窗材料的选择
1、塑料门窗
塑料门窗作为节能产品已被列为国家鼓励发展的项目已经广泛使用。达到节约能源目的是真正体现塑料门窗完整的概念，是塑料门窗实现可持续发展的必然要求。我们所说的塑料门窗不只是因为窗框材为PVC塑料型材就是节能窗，应该是由包括窗框材在内的各种关键要素共同构成、共同作用下才成为节能窗，节能应该是材料的传热性能、门窗的水密性和气密性共同作用的结果。
从热力学中我们知道，热量的交换分为对流、传导和辐射。对流是在塑料门窗空隙间热冷气流的循环流动，导致热量交换，产生热量流失;传导则通过塑料门窗本身的一个面把热量传导至另一个相对的面，由分子运动进行热量的传递;辐射是以红外线能量直接传递的光辐射。塑料型材断面设计是塑料门窗节能的基本要素之一，也是做好热量交换工作的重点之一。塑料型材断面设计需要考虑PVC塑料型材厚度、壁厚、腔室结构与数量等，可以通过计算围护结构热阻方法来确定塑料型材厚度、壁厚、腔室结构与数量，以满足塑料门窗节能的要求。此外，窗墙比对于塑料门窗节能有着重要的作用，从建筑围护结构各个部分热损失程度来看，塑料门窗>外墙>屋面。
2、玻璃钢门窗
(1)线膨胀系数小。玻璃钢是一种高分子复合材料，在冷热变化较大的环境下具有尺寸稳定，热膨胀系数小的特点。因而，玻璃钢门窗尺寸稳定性好，避免了因温度变化引起的热胀冷缩造成的门窗与玻璃和建筑物主体之间产生缝隙，从而避免了热量在热变形产生的缝隙中的渗漏，提高了门窗的保温性能。同时，温度的变化不会影响门窗的正常开关功能。
(2)密封性能好。由于玻璃钢门窗产品在组装过程中，其角部处理采用胶粘加螺接工艺，同时全部缝隙均采用橡胶条和毛条密封，加上玻璃钢型材本身又是空腹结构，因而其密封性能要明显优于其他型材的门窗产品。数据表明，玻璃钢门窗抗风压性能和空气渗透性(气密性)均可达到国标Ⅰ级水平，而雨水渗透性(水密性)可达到国标Ⅱ级水平。可见，玻璃钢门窗的气密性与PVC塑钢门窗相当，比普通铝合金门窗要强许多;而就抗风压性能而言，玻璃钢门窗要好于铝合金门窗，远远优于PVC塑钢门窗。
(3)保温隔热。玻璃钢型材导热系数低，用玻璃钢窗框的热阻值远大于其他材料窗框的热阻值，保温效果佳。
(4)尺寸稳定、隔音性好。玻璃钢型材热变形温度为200℃，即使长时间处于烈日下也不会变形，其线膨胀系数与建筑物和玻璃相当，在冷热温差变化较大环境下，不易与建筑物及玻璃之间产生缝隙，可大大提高玻璃钢门窗的密封性能。此外，玻璃钢的树脂与玻璃纤维复合结构的振动阻尼很高，所以特别适宜于繁华的闹市区。
(5)耐腐蚀、抗老化。玻璃钢门窗对无机酸、碱、盐、大部分有机物、海水及潮湿环境都有较好的抵抗力，对于微生物也有抵抗作用，因此除适用于干燥地区外，同样适用于多雨、潮湿地区，沿海地区和化工场所。
(6)装饰性好。玻璃钢型材安全卫生，无毒无害，达到国家A类装饰装修材料标准。与铝合金型材类似，玻璃钢型材硬度高，经磨砂抛光后表面光滑细腻易涂装，可以根据不同客户的需求、喷涂各种颜色，装饰效果好，且耐擦洗、不褪色。
三、门窗组件节能
1、钢、铝、塑、木以各种复合材料各有各的优点，都可以做出好型材。近年来断热桥铝型材的出现大大提高了铝窗的热工性能，再加上铝合的阳极氧化、电泳喷漆、塑料喷涂、氟炭喷涂等着色技术的发展，铝合金节能门窗幕墙深受欢迎。
2、玻璃占整个成窗80%左右的面积，玻璃的选用对窗户的节能影响很大。选用中空玻璃K值可到3以下。LOW-E玻璃在冬季既可阻止室内长波热射出，在夏季又可防止红外线射入，如再充入氮气，K值可在2以下。
3、五金配件的节能效果更为明显。门窗是靠五金配件来完成开启、关闭功能的，它是建筑门窗中最易磨损和持续活动的部分，其功能的有效性不仅直接导致安全问题，而且影响建筑门窗的保温性能以及水密性、气密性。
4、密封材料:洞口密封材料的质量，既影响着房屋的保温节能效果，也关系到墙体的防水性能，应正确选用洞口密封材料。目前钢塑门窗框的密封条、毛条等密封件是窗户的重要部件，节能效果甚为明显不可忽视。的密封保温和隔热性能。另外应用较多的密封材料还有硅胶、三元乙丙胶条。密封胶条用于玻璃和扇及框之间的密封，起着水密、气密及节能的重要作用。密封胶条必须具有足够的拉伸强，良好的弹性，良好的耐温性和耐老化性，断面结构尺寸要与塑钢门窗型材匹配。
5、加工装配上墙是门窗系统工程中的重要环节，再好的窗户如果装配上墙不好，也达不到节能效果。门窗框与门窗洞壁之间的缝隙，必须用发泡聚氨酯等保温材料填墙严实，内外边沿再用密封膏封闭防裂、防渗。
总之，建筑门窗是关系到人身安全及建筑节能的重要产品，列入了国家工业生产许可证管理范围。需要注意的是，节能门窗是集窗型、型材、玻璃、五金配件、密封条、制作、安装为一体的综合产物。只有做到良好的衔接，才能达到节能的效果;只有通过合理选材，科学设计，精心制作，规范安装，才能实现其应有的功能和作用。
参考文献：
[1] 易序彪.既有建筑门窗节能改造效益分析[J].建设科技.2011(8)
[2] 杨忠久.如何处理好建筑门窗节能方面几个问题的关系[J].门窗.2009(2)
