王麗穎 李帥強(qiáng)

【摘 要】被動(dòng)式低能耗建筑，圍繞人與自然為核心，實(shí)現(xiàn)了人居舒適性與能源效益性，是我國(guó)建筑節(jié)能未來(lái)發(fā)展的重要方向。而實(shí)現(xiàn)被動(dòng)式低能耗建筑的重點(diǎn)和關(guān)鍵是建筑門窗節(jié)能。論文以建筑節(jié)能門窗為對(duì)象，探討了嚴(yán)寒地區(qū)被動(dòng)式建筑門窗節(jié)能技術(shù)及構(gòu)造做法的策略研究，為被動(dòng)式建筑節(jié)能設(shè)計(jì)提供參考借鑒。

【Abstract】Passive low energy consumption building， takes human and nature as the core， and realizes the comfort and energy efficiency of human settlement. It is an important direction for the future development of building energy conservation in our country. The emphasis and key to realize passive low energy consumption building is energy saving of building windows and doors. Taking building energy saving doors and windows as the object， this paper discusses the strategy research of passive building door and window energy saving technology and construction method in severe cold area， and provides reference for passive building energy saving design.

【關(guān)鍵詞】被動(dòng)式建筑；門窗；節(jié)能技術(shù)；低能耗示范樓工程

【Keywords】passive building； doors and windows； energy saving technology； low energy consumption demonstration building project

【中圖分類號(hào)】TU201.5； TU228 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2018）02-0166-02

1 引言

被動(dòng)式建筑門窗是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱的薄弱環(huán)節(jié)，由門窗等部分散失的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)能耗約占58%左右。因此建筑門窗節(jié)能對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能有著重要的地位，也對(duì)被動(dòng)式建筑有著重要價(jià)值。

2中德兩國(guó)關(guān)于被動(dòng)式建筑發(fā)展歷程對(duì)比

2.1 國(guó)內(nèi)被動(dòng)式建筑發(fā)展歷程狀況

目前，中國(guó)為響應(yīng)全球節(jié)能減排和氣候變化的號(hào)召，深入分析了中國(guó)現(xiàn)有建筑節(jié)能技術(shù)的瓶頸，以及建筑節(jié)能的國(guó)際趨勢(shì)和中國(guó)特殊國(guó)情，分析提出建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)2016—2030年的新三步走設(shè)想，即到2030年，30%新建建筑及30%既有建筑改造達(dá)到近零能耗，新建建筑30%能耗來(lái)自可再生能源。中國(guó)建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)順應(yīng)此設(shè)想，也可提出新的三步走目標(biāo)，即“低能耗節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)、超低能耗節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)、近零能耗節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)”。希望通過(guò)三次節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)提升落實(shí)，使中國(guó)在2030年達(dá)至具有良好節(jié)能效益性和環(huán)境舒適性的近零能耗建筑。見(jiàn)表1。

2.2 德國(guó)被動(dòng)式建筑發(fā)展歷程狀況

德國(guó)是世界上建筑技術(shù)領(lǐng)域最發(fā)達(dá)的國(guó)家之一，在1990年，建成了第一座被動(dòng)房（克萊尼斯坦），使其成為第一座能耗小于12k Wh/m2a的住宅建筑。1996年，德國(guó)菲斯特教授（Wolfgang Feist） 成立了被動(dòng)式住房研究所PHI，已成為現(xiàn)如今全世界建筑節(jié)能公認(rèn)的認(rèn)證評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)[1]。德國(guó)最新《節(jié)能法》要求2019年起實(shí)施政府辦公建筑建成為“零能耗房屋”，2021年起實(shí)施新建建筑達(dá)到“近零能耗建筑”，2050年所有建筑存量成為“近零能耗建筑”。見(jiàn)圖1。

2.3 中德兩國(guó)被動(dòng)式居住建筑外門窗傳熱系數(shù)指標(biāo)對(duì)比

隨著中國(guó)建筑節(jié)能水平的逐步提高，中國(guó)節(jié)能門窗取得了長(zhǎng)足進(jìn)步與發(fā)展，但就目前來(lái)看，中國(guó)與德國(guó)相比，建筑門窗節(jié)能仍存在著顯著的差距。見(jiàn)表1。

3 被動(dòng)式建筑門窗節(jié)能技術(shù)

建筑透明玻璃部分應(yīng)著重解決通風(fēng)，采光，透光，遮陽(yáng)的熱量問(wèn)題，而非透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)部分密封，保溫，隔熱是其重要處理因素。

被動(dòng)式門窗技術(shù)是建筑節(jié)能的難點(diǎn)與關(guān)鍵，應(yīng)重點(diǎn)處理好門窗的密封性能和保溫性能等要素。門窗的質(zhì)量和性能是建筑房屋品質(zhì)的重中之重。與其他房屋相比，被動(dòng)式建筑節(jié)能對(duì)門窗各部分有著更高標(biāo)準(zhǔn)。

3.1 被動(dòng)式建筑外門窗安裝技術(shù)

被動(dòng)式建筑外門窗安裝采用外掛式，并且沿窗框周圍盡可能覆蓋外保溫材料。避免洞口及窗框周邊產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象，這種安裝方式使外門窗熱量損失減少了20% [2]，其等溫線分布均勻，可有效避免門窗等構(gòu)造部位熱橋問(wèn)題。但是，外掛式安裝方式，由于自身沉重，經(jīng)過(guò)時(shí)間積累，在外部環(huán)境受力作用下容易發(fā)生形變，這樣保溫層隨之產(chǎn)生形變而容易產(chǎn)生熱橋問(wèn)題。

而采用承窗條的方式就避免了此種缺點(diǎn)，窗框內(nèi)外所貼的防水隔氣膜與防水透氣膜避免結(jié)露發(fā)霉現(xiàn)象發(fā)生，保證了窗框周圍保溫層的耐久性，實(shí)現(xiàn)被動(dòng)式節(jié)能。

為防止霉菌生長(zhǎng)，在通常室內(nèi)空氣濕度下，窗戶內(nèi)表面任何位置包括玻璃邊緣溫度至少應(yīng)在13℃以上。窗戶安裝方式，窗戶內(nèi)表面任何位置溫度高于13℃等溫線，即表明建筑與窗之間不會(huì)有發(fā)霉的現(xiàn)象產(chǎn)生。

因此表明被動(dòng)式建筑外門窗采用承窗條的安裝方式，通過(guò)技術(shù)構(gòu)造措施，避免了門窗熱橋產(chǎn)生，并保證了門窗的氣密性，提高了建筑保溫性能與舒適性能。

3.2 預(yù)壓膨脹密封帶技術(shù)

為防止雨水倒灌，預(yù)壓膨脹密封帶宜安裝在窗臺(tái)板與外保溫系統(tǒng)交接處外側(cè)，膨脹后的預(yù)壓密封帶應(yīng)將窗框與外墻之間的縫隙填實(shí)。其性能指標(biāo)應(yīng)滿足耐久性及抗風(fēng)雨強(qiáng)度要求。其施工質(zhì)量好壞將影響房屋的保溫性，氣密性和防冷凝性能。

3.3 防水隔汽膜與防水透氣膜技術(shù)

室內(nèi)一側(cè)使用防水隔汽膜，室外一側(cè)使用防水透氣膜；發(fā)泡膠用于窗與墻體間的密封保溫隔聲，室內(nèi)使用防水隔汽膜減少室內(nèi)水分熱量流失，室外防水透氣膜防止墻體保溫材料及窗體構(gòu)件受室外氣候變化侵害，從而確保建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的整體氣密性，提高建筑節(jié)能效率。

3.4 預(yù)制窗臺(tái)板技術(shù)

預(yù)制窗臺(tái)板的安裝可以采用粘貼或螺釘固定等形式。在窗臺(tái)板安裝過(guò)程中，窗臺(tái)板與窗框之間的縫隙應(yīng)用密封膠進(jìn)行封堵，在窗臺(tái)板下部的空隙用聚氨酯發(fā)泡劑進(jìn)行填充。預(yù)制窗臺(tái)板設(shè)置不僅有利于窗臺(tái)排水并能阻止外墻保溫層受潮。

4 節(jié)能窗在吉林省示范樓工程技術(shù)應(yīng)用

該試點(diǎn)示范樓位于嚴(yán)寒B區(qū)吉林省長(zhǎng)春市，其實(shí)施建筑節(jié)能技術(shù)措施，結(jié)合我國(guó)嚴(yán)寒B區(qū)的氣象條件、經(jīng)濟(jì)條件及產(chǎn)品供應(yīng)等具體情況采用鋼結(jié)構(gòu)，預(yù)制火山渣混凝土夾芯保溫墻板內(nèi)外墻，采用了基礎(chǔ)淺埋的技術(shù)手段，提高了基礎(chǔ)保溫防潮性能，降低了經(jīng)濟(jì)技術(shù)等投資。

本試點(diǎn)工程采用承窗條的安裝方式，整窗傳熱系數(shù)應(yīng)在限值0.8w/（m2.k）以下，該工程是將窗通過(guò)固定在外墻邊緣，再進(jìn)行外墻保溫處理。節(jié)能窗采用六腔室結(jié)構(gòu)型材，內(nèi)部多個(gè)氣體空間填充聚氯乙烯保溫泡沫，增加窗框的熱阻值e。保溫玻璃采用了雙“Low-e”鍍層四玻真空玻璃，其傳熱系數(shù)可以達(dá)到0.4w/（m2.k）。其采用正確的安裝保證了門窗安裝的氣密性，避免熱橋產(chǎn)生，保證了建筑節(jié)能目標(biāo)實(shí)施。

5 結(jié)語(yǔ)

被動(dòng)式低能耗建筑具有良好的應(yīng)用前景，我國(guó)應(yīng)積極投身于未來(lái)建筑節(jié)能領(lǐng)域的發(fā)展。做好門窗節(jié)能這一關(guān)鍵點(diǎn)與核心。三分制作七分安裝，應(yīng)做好門窗企業(yè)與建筑施工企業(yè)良好無(wú)縫銜接。制定懲罰獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，使其施工人員門窗安裝規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)化，實(shí)現(xiàn)門窗全方位節(jié)能。同時(shí)我國(guó)被動(dòng)式建筑應(yīng)提高技術(shù)和產(chǎn)業(yè)升級(jí)，進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)建筑節(jié)能事業(yè)較快發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

【1】易序彪.被動(dòng)房與節(jié)能門窗的研究應(yīng)用[J].建設(shè)科技，2014（10）：67.

【2】徐偉.中國(guó)近零能耗建筑研究和實(shí)踐[J].科技導(dǎo)報(bào)，2017（05）：89.

【3】王麗穎， 牛雪柔， 周廣忻. 嚴(yán)寒地區(qū)公共建筑節(jié)能65%關(guān)鍵技術(shù)研究[J]長(zhǎng)春工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2016（03）：9.