黄日勇

作为南方的铝材厂，其产品的市场不仅仅只是局限于广东等南方地区，是面向全国的。全国50%的铝材产自我们广东，这是我们广东铝材厂值得骄傲的。但这只是我们以前的成绩，随着中国节能产业的进一步推进，很多原来我们的“阵地”失守了，比如说北京，近来很多铝材的销售业绩，在北京市场都存在下滑的趋势。我觉得这不是铝型材本身的问题，最主要是我们没有准备好我们铝材的相应产品，去应对北京地区节能要求提高的步伐。原来K值要求在2.8的时候，我们用4.8的隔热条配中空LOW-E玻璃就可以达到要求。北京去年推出新的节能要求，K值要达到1.5至2.0，我们发现我们没有这样的产品，这是我们最被动的地方。我们应该去准备好产品来应对节能的新挑战。

一、各地建筑外门窗节能的现状

我国地域辽阔，气候形势多样复杂，我们有热带地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冷暖地区等等，我们一个国家的气候环境相当于欧洲多个国家，欧洲从南到北、从东到西的气候环境我们都有，所以我们在设计门窗时应该针对不同的气候区域去做节能设计。

我国强制节能政策三阶段三步走：以80年代“基准建筑”为基数，每一步节能30%。第一阶段节能30%；第二阶段在在第一阶段基础上再节能30%，总节能50%；第三阶段在第二阶段基础上再节能30%，总节能65%。

现阶段的要求严寒地区和四个直辖市实施第三阶段节能65%要求，京津地区实施75%的节能要求；其它地区实行第二阶段50%的要求。而我们南方地区可能还处在第二阶段。

基准建筑：是以20世纪80年代改革开放初期建造的公共建筑作为比较能耗的基础，称为“基准建筑”。基准建筑围护结构的构成、传热系数、遮阳系数，按照以往80年代传统做法。如表1。

对于建筑外门窗而言，以20世纪80年代初期建筑外窗的传热系数是6.4为基础，节能30%的传热系数为4.7以下，节能50%为3.2以下，节能65%为2.8以下。根据GB50189《公共建筑节能设计标准》中规定，考虑地区，体形系数，窗墙比等，以节能50%为基准制定不同气候区域的要求。除此之外还有一些行业标准，如：

JGJ 134《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》

JGJ 75 《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》

JGJ 26 《民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑部分）》

在各省、市还有地方标准，地方标准是在满足国家标准的前提下建立的，地方标准根据当地气候环境建立，对于我们很有借鉴意义。你的产品要在当地销售，就必须要满足当地的标准。

北京市在2012年修订了《居住建筑节能设计标准》（表2）从朝向、楼层高度等多方面因素因来规定围护结构隔热系数，针对不同的楼层做出了不同的要求，其中3层以下的建筑要求较高，因为3层以下的建筑大多是别墅，门窗厂要所有的项目必须符合其要求。

江苏省民用建筑门窗应用暂行规定自2013年10月1日起，外窗传热系数不得大于2.4，2014年10月1日起，外窗传热系数不得大于2.1，江苏是各地方中对北京节能政策跟得最紧密的地方。除此之外还有成都市，四川省建设厅对成都市原来的要求是2.5，现在正在推行2.2的要求。

第三条 建筑外窗的主要性能应符合节能建筑要求。气密性应不小于6级，水密性应不小于3级，抗风压性能应不小于3级。自2013年10月1日起，外窗传热系数不得大于2.4W/m2·K；2014年10月1日起，外窗传热系数不得大于2.1W/m2·K。

第四条 自规定发布之日起，新建民用建筑门窗设计等级一律统一按高值取值；新建居住建筑不得设计飘窗，外窗玻璃不得贴膜或采用Low-e玻璃以及阳光镀膜玻璃等。

《江苏省民用建筑门窗应用暂行规定》

从表3中我们看到上海市的标准有些格格不入，在十一五、十二五中都要求四个直辖市的节能步伐必须走在全国前列，而现在上海连65%的节能标准都无法达到，只达到3.2，不过现在上海政府正在修订标准，有望达到2.8。南方地区广州和深圳现在要求是4.7，但深圳大部分项目在立项时外窗的传热系数都在3.2，这并不是政府规定的，而是开发商制定的，他们觉得自己的项目要提高档次，这是一个特例，这使得我们可以在深圳看到很多中空LOW-E玻璃窗，稍微高档一点的项目都是这个配置。

总之，全国范围内已初步建立了门窗节能的政策法规和技术标准体系。从以上国家标准和地方标准的实施来看，迄今为止，我国已完成了以下几个目标：就建筑节能覆盖的区域而言，“标准”已覆盖了全国各个气候区；就建筑类型而言，已涵盖居住建筑与公共建筑两大类。

目前，“节能50%”的标准正在全国范围内强制执行，“节能65%”的标准已在北方严寒、寒冷地区和4个直辖市强制执行或展开。

所以我国的建筑节能总趋势是：范围越来越普及，从严寒地区到寒冷地区到夏热冬冷地区到夏热冬暖地区，从北到南；政策越来越严格，而且已经提高到法律的高度，令建筑节能有法可依，违法必究。

我们并不缺失节能标准，但是在执行上有些问题。还有检测机构鱼龙混珠，很多检测机构只要一个电话就能提供检测报告，都不需要将产品送检，这种现象我们在市场上见得太多。

欧洲的隔热系数大多在2.0以下，德国现行的是1.3。ENEV （Energy Savings Directive）是德国经济管理法为法律基础，规定建筑必须达到相应的节能标准。此规范适用于住宅，办公楼和一些工业建筑。ENEV基本上每隔两年会修订一次。在纽伦堡展会上塑窗很多，其原因就是ENEV，ENEV要求在2020年所有的建筑要达到0能耗，即被动式建筑，要达到这个要求，窗的隔热必须在0.8以下。

二、高性能铝合金门窗的节能设计

整窗传热系数U值计算：

Uw =Σ（ Agi*Ugi+Afi*Ufi+Lgi*ψgi）/（ Aw ）

其中：Uw—整窗的传热系数W/m2·K

Aw—整窗的面积m2

Ug—玻璃的传热系数W/m2·K

Ag—玻璃的面积m2

Uf—型材的传热系数W/m2·K

Af—型材的面积m2

Lg—玻璃的周长m

Ψg—玻璃周边的线性传热系数W/m2·K

窗的结构图中红色部分是型材，绿色的是玻璃部分，但计算玻璃传热时要把玻璃周边去掉63.5毫米，即图中白色区域，因为该区域同时受玻璃和型材的影响。窗户的传热系数是由玻璃、型材及玻璃周边三块组成的。其中玻璃所占面积最大。我们首先应该考虑玻璃的选择，目前玻璃市场非常成熟，工业化程度也很高，有LOW-E玻璃、中空玻璃、充惰性气体的玻璃等等可以选择。

型材是第二大块，原来我们使用的是普通的铝合金型材，在已知廉价金属中铝的导热系数中最高的，达到了160 W/m2·K。这导致大量热量通过热传导传流失。过去铝合金窗都是单腔，是一个空腔，大的空腔导致空气对流，大量热流会通过空腔传递出去，最后还有少量热量是通过辐射传递出去的。

要解决铝型材的问题，我们就从传导、对流、辐射三个路径上来考虑，于是引进了隔热断桥。隔热断桥用低热导材料在热传导的路径上形成断桥，阻止热量传递，隔热断桥又使得原来的大空腔变成了三个小空腔，最大的空腔在隔热空腔中，隔热空腔又可以通过隔热设计来控制，最后也降低了辐射。通过隔热条降低了铝型材的传热系数，而我们还可以进行型材的设计。

要做高性能门窗，密封条不应该搭接在型材上，而是隔热条上，从而使得冷、热腔分开。从传热学中平壁一维导热热流公式中可以看出，隔热型材中隔热材料的壁越细越长，通过热传导方式传递的热量越少，隔热性能越好。传热路径越长，隔热性能越好，而传热路径加长带来的影响就是空腔加大，这样又使得空气对流增加了，因此建议增加发泡填充或者在隔热条中增加挡壁，将空腔分隔开来。发泡填充一定要在隔条空腔填充，而不是在型材空腔。

从窗户结露的图片中我们可以看到，结露的部分都在玻璃周边，这种现象在我们华东最为常见，因为那里又寒冷又潮湿。只要将原来铝制的间隔条用隔热条替换掉，就能起到暖边的作用。更换间隔条对整窗热传递的贡献很小，但对玻璃内表面的温度提高有很大作用。

[文献标识码] C

[文章编号] 1671-3362 （2014） 11-0025-03

其中：Uw—整窗的传热系数W/m2·K

Aw—整窗的面积m2

Ug—玻璃的传热系数W/m2·K

Ag—玻璃的面积m2

Uf—型材的传热系数W/m2·K

Af—型材的面积m2

Lg—玻璃的周长m

Ψg—玻璃周边的线性传热系数W/m2·K

窗的结构图中红色部分是型材，绿色的是玻璃部分，但计算玻璃传热时要把玻璃周边去掉63.5毫米，即图中白色区域，因为该区域同时受玻璃和型材的影响。窗户的传热系数是由玻璃、型材及玻璃周边三块组成的。其中玻璃所占面积最大。我们首先应该考虑玻璃的选择，目前玻璃市场非常成熟，工业化程度也很高，有LOW-E玻璃、中空玻璃、充惰性气体的玻璃等等可以选择。

型材是第二大块，原来我们使用的是普通的铝合金型材，在已知廉价金属中铝的导热系数中最高的，达到了160 W/m2·K。这导致大量热量通过热传导传流失。过去铝合金窗都是单腔，是一个空腔，大的空腔导致空气对流，大量热流会通过空腔传递出去，最后还有少量热量是通过辐射传递出去的。

要解决铝型材的问题，我们就从传导、对流、辐射三个路径上来考虑，于是引进了隔热断桥。隔热断桥用低热导材料在热传导的路径上形成断桥，阻止热量传递，隔热断桥又使得原来的大空腔变成了三个小空腔，最大的空腔在隔热空腔中，隔热空腔又可以通过隔热设计来控制，最后也降低了辐射。通过隔热条降低了铝型材的传热系数，而我们还可以进行型材的设计。

要做高性能门窗，密封条不应该搭接在型材上，而是隔热条上，从而使得冷、热腔分开。从传热学中平壁一维导热热流公式中可以看出，隔热型材中隔热材料的壁越细越长，通过热传导方式传递的热量越少，隔热性能越好。传热路径越长，隔热性能越好，而传热路径加长带来的影响就是空腔加大，这样又使得空气对流增加了，因此建议增加发泡填充或者在隔热条中增加挡壁，将空腔分隔开来。发泡填充一定要在隔条空腔填充，而不是在型材空腔。

从窗户结露的图片中我们可以看到，结露的部分都在玻璃周边，这种现象在我们华东最为常见，因为那里又寒冷又潮湿。只要将原来铝制的间隔条用隔热条替换掉，就能起到暖边的作用。更换间隔条对整窗热传递的贡献很小，但对玻璃内表面的温度提高有很大作用。

[文献标识码] C

[文章编号] 1671-3362 （2014） 11-0025-03

其中：Uw—整窗的传热系数W/m2·K

Aw—整窗的面积m2

Ug—玻璃的传热系数W/m2·K

Ag—玻璃的面积m2

Uf—型材的传热系数W/m2·K

Af—型材的面积m2

Lg—玻璃的周长m

Ψg—玻璃周边的线性传热系数W/m2·K

窗的结构图中红色部分是型材，绿色的是玻璃部分，但计算玻璃传热时要把玻璃周边去掉63.5毫米，即图中白色区域，因为该区域同时受玻璃和型材的影响。窗户的传热系数是由玻璃、型材及玻璃周边三块组成的。其中玻璃所占面积最大。我们首先应该考虑玻璃的选择，目前玻璃市场非常成熟，工业化程度也很高，有LOW-E玻璃、中空玻璃、充惰性气体的玻璃等等可以选择。

型材是第二大块，原来我们使用的是普通的铝合金型材，在已知廉价金属中铝的导热系数中最高的，达到了160 W/m2·K。这导致大量热量通过热传导传流失。过去铝合金窗都是单腔，是一个空腔，大的空腔导致空气对流，大量热流会通过空腔传递出去，最后还有少量热量是通过辐射传递出去的。

要解决铝型材的问题，我们就从传导、对流、辐射三个路径上来考虑，于是引进了隔热断桥。隔热断桥用低热导材料在热传导的路径上形成断桥，阻止热量传递，隔热断桥又使得原来的大空腔变成了三个小空腔，最大的空腔在隔热空腔中，隔热空腔又可以通过隔热设计来控制，最后也降低了辐射。通过隔热条降低了铝型材的传热系数，而我们还可以进行型材的设计。

要做高性能门窗，密封条不应该搭接在型材上，而是隔热条上，从而使得冷、热腔分开。从传热学中平壁一维导热热流公式中可以看出，隔热型材中隔热材料的壁越细越长，通过热传导方式传递的热量越少，隔热性能越好。传热路径越长，隔热性能越好，而传热路径加长带来的影响就是空腔加大，这样又使得空气对流增加了，因此建议增加发泡填充或者在隔热条中增加挡壁，将空腔分隔开来。发泡填充一定要在隔条空腔填充，而不是在型材空腔。

从窗户结露的图片中我们可以看到，结露的部分都在玻璃周边，这种现象在我们华东最为常见，因为那里又寒冷又潮湿。只要将原来铝制的间隔条用隔热条替换掉，就能起到暖边的作用。更换间隔条对整窗热传递的贡献很小，但对玻璃内表面的温度提高有很大作用。

[文献标识码] C

[文章编号] 1671-3362 （2014） 11-0025-03