在上世紀(jì)八十年代瑞典隆德大學(xué)教授波．阿德姆森等人就提出“被動(dòng)房”理念，即在不設(shè)傳統(tǒng)采暖設(shè)施條件下，僅靠太陽能幅射、室內(nèi)燈光、電器散熱、人體散熱等自然得熱方式，建造冬季室內(nèi)溫度能達(dá)到20℃以上，具備良好的舒適度的房屋。根據(jù)以上理念，提出超低能耗建筑，既節(jié)能又能滿足舒適環(huán)境的需求，主要通過三個(gè)方面來實(shí)現(xiàn)。
1）.建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)做到高性能。良好的保溫隔熱的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)，包括薄弱環(huán)節(jié)的高性能門窗配套。
2）.有效提升建筑節(jié)能系統(tǒng)的效率。
3）.利用再生能源，如太陽能、水資源等，減少化石能源的消耗。
具體來說，就是利用各種節(jié)能技術(shù)，最大限度地提高建筑保溫、隔熱等性能，使建筑物對采暖和制冷需求降到最低，并通過各種技術(shù)手段如：新風(fēng)系統(tǒng)的應(yīng)用、采光太陽能利用、水循環(huán)系統(tǒng)的利用及回收等，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)舒適環(huán)境要求，最大限度的降低傳統(tǒng)式的采暖和制冷系統(tǒng)的依賴，或是完全取消這類設(shè)施的解決方案。
一、超低能耗建筑性能確定的依據(jù)
1、人體對環(huán)境溫度的反應(yīng)
了解超低能耗建筑，首先要解決室內(nèi)居住環(huán)境滿足人們工作、生活所需求的舒適度為重點(diǎn)，其影響因素主要是空氣溫度、相對濕度、氣流速度及平均輻射溫度。其核心點(diǎn)是室內(nèi)環(huán)境，使人在休息時(shí)能保持體溫在37℃左右，超過或低于2℃時(shí)，在短期內(nèi)還可忍受，若持續(xù)時(shí)間太長或體溫升降偏差太大時(shí)，就會(huì)損害健康，甚至危及生命，因此，在人類賴以生存的條件范圍內(nèi)，有一個(gè)較小的區(qū)間定為“舒適區(qū)”，在此條件下，人體熱調(diào)節(jié)機(jī)能的應(yīng)變最小。因此對建筑設(shè)計(jì)中的墻體厚度及保溫、屋面保溫和排水、門窗保溫及安裝方式、遮陽、水電氣的節(jié)能要求來實(shí)現(xiàn)。
2、2009年德國提出的建筑釆暖能秏限額
建筑采暖能耗限額小于等于45Kwh/m2a(即每平方米年能耗量)，提出“被動(dòng)房”采暖能耗《15Kwh/m2a，制冷能耗〈15Kwh/m2a，基本接近零能耗的建筑。
3、室內(nèi)環(huán)境熱舒適度準(zhǔn)則
由于門窗是外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，其傳熱系數(shù)難以達(dá)到外墻等外圍護(hù)結(jié)構(gòu)水平，而且外窗是直接影響室內(nèi)環(huán)境的主要因素，故提出室內(nèi)環(huán)境熱舒適度準(zhǔn)則，使外門窗能夠達(dá)到這些要求。因此德國在建造超低能耗建筑時(shí)，提出對建筑總能耗保證熱舒適度的兩條準(zhǔn)則，應(yīng)是我國建造超低能耗建筑設(shè)計(jì)的基本依據(jù)，具體如下：
不論室外空氣溫度是多少，在控制能耗的情況下，應(yīng)保持室內(nèi)溫度為20℃，室內(nèi)表面平均溫度在設(shè)計(jì)條件下，高于17℃，否則在地面可能形成冷氣層，在窗邊會(huì)感覺不舒適。
為了防止細(xì)菌生長，室內(nèi)空氣相對濕度，人體感到舒適范圍內(nèi)，即30%～65%之間，即要求室內(nèi)溫度為20℃時(shí)，室內(nèi)表面在相對濕度為65%時(shí)不產(chǎn)生結(jié)露，這時(shí)露點(diǎn)溫度為13.2℃，因此，內(nèi)表面溫度最低點(diǎn)位置應(yīng)保持在13℃以上。
二、超低能耗建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)性能分析
可分為兩種作用的性能，一種是根據(jù)外界環(huán)境制定的性能指標(biāo)，如傳熱系數(shù)K值及抗風(fēng)壓性能，它控制室內(nèi)小環(huán)境的熱舒適度和安全。另一類是對室內(nèi)小環(huán)境舒適度的保證，如抗風(fēng)壓、氣密、水密、隔聲、防火、抗沖擊、抗震、太陽能熱量獲得率及使用壽命等可作為定值的擇優(yōu)確定，因此除抗風(fēng)壓性能和傳熱系數(shù)K值要根據(jù)我國的氣候異常條件確定外，其余可基本采用德國的性能數(shù)據(jù)，包括窗的加工和安裝上墻要求。
針對抗風(fēng)壓性能按常規(guī)計(jì)算取值即可，而保溫性能則按熱傳導(dǎo)的基本原理，即可推導(dǎo)出我國各地區(qū)的傳熱系數(shù)指標(biāo)，其中針對寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)主要是防寒，夏熱冬暖地區(qū)是防熱輻射和防潮濕和結(jié)露，而夏熱冬冷地區(qū)則二者兼顧。
寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)，氣候干燥，陽光充足，而南方冬天因陰冷潮濕。因此在吸取德國兩條舒適度，準(zhǔn)則中，我們認(rèn)為寒冷和嚴(yán)寒地區(qū)，由于室內(nèi)空氣干燥，窗內(nèi)表面溫度可按區(qū)域不同來確定溫度，其相對濕度取30%-50%以滿足舒適度為準(zhǔn)。即可推導(dǎo)出建筑外窗傳熱系數(shù)K值。即外窗的傳熱系數(shù)和防止結(jié)露的最低溫度表面的傳熱系數(shù)，按此兩個(gè)指標(biāo)和與其配套的性能的保證指標(biāo)，即可設(shè)計(jì)出超低能耗建筑用外窗的依據(jù)。
三、墻體和屋面保溫
關(guān)于墻體和屋面的保溫是很重要的，它做好了，實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)和安裝，并且能夠保證屋面和墻體厚度，實(shí)現(xiàn)保溫厚度應(yīng)大于210mm~400mm，對降低冬季采暖和夏季空調(diào)用電會(huì)有很大幫助，門窗作為外墻圍護(hù)中的重要組成部分，外門窗性能要求將更好的保證，根據(jù)目前國情，建議高層住宅建筑外窗安裝在洞口邊部，不建議采用外掛式的安裝，低層建筑高度不超過20m的可以采用外掛式安裝，通過節(jié)能附框與窗框連接，施工人員可以在室內(nèi)施工，降低施工的安全風(fēng)險(xiǎn)。
四、門窗的要求
超低能耗節(jié)能外門窗不同于常規(guī)門窗產(chǎn)品，外門窗的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選材很重要，窗安裝采用干法施工需要室內(nèi)外的防水透氣膜、EPDM板和室外窗臺(tái)板、窗套必不可少，防水和防結(jié)露各個(gè)區(qū)域都需要，由于我國地域遼闊，由不同的地域差異，門窗要求也有差異，針對極端氣候變化的適應(yīng)性更要考慮，保證建筑外門窗、幕墻要與建筑同壽命，從而減少建筑垃圾，對減少碳排放有幫助，所以要因地制宜結(jié)合不同區(qū)域氣侯來滿足超低能耗建筑外窗節(jié)能。
超低能耗節(jié)能“大斷橋“窗示意圖
對于門窗節(jié)能指標(biāo)，應(yīng)當(dāng)看復(fù)合型材斷橋的寬度和高度和隔熱材料的導(dǎo)熱系數(shù)，并要求型材的傳熱系數(shù)，與建筑外門窗配置的玻璃、膠條的導(dǎo)熱系數(shù)和傳熱系數(shù)，具體材料及配置由企業(yè)生產(chǎn)廠家負(fù)責(zé)，只有這樣才能更好的解決門窗的保溫，建筑外門窗測試數(shù)據(jù)更真實(shí)可靠。
1、我國區(qū)域遼闊，氣候區(qū)域分布廣泛，要針對嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖不同地區(qū)建議提高整窗的傳熱系數(shù)要求：
夏熱冬冷地區(qū)建議為1.00~1.30 w/m2.k，考慮遮陽
嚴(yán)寒地區(qū)和寒冷地區(qū)建議為0.80~1.00 w/m2.k
夏熱冬暖地區(qū)建議1.30~1.50 w/m2.k，考慮遮陽
四季溫暖地區(qū)為1.50~1.80 w/m2.k
2、氣密性能建議小于或等于0.3~0.15m3/m.h，氣密性能直接影響保溫性能和安全性及舒適度。
3、在防水性能中，建筑外窗戶建議增加節(jié)能附框，實(shí)現(xiàn)干法安裝施工，增加室外側(cè)窗套和窗臺(tái)板，提高窗體保溫及防水、防滲漏、防腐等功能，與節(jié)能窗成為完整體系，窗套和窗臺(tái)板材料選用3.0mm鋁合金型材或鋁板成型，并在規(guī)范中強(qiáng)制執(zhí)行，并處理好沿海地區(qū)抗臺(tái)風(fēng)、針對極端天氣對門窗的要求；
4、對窗戶的防盜、防撬和抗沖擊性能要求應(yīng)加強(qiáng)，復(fù)合型材、玻璃、五金件與成品窗與洞口的連接配合中的使用，提高型材壁厚和材質(zhì)要求，復(fù)合型材的拉伸和剪切應(yīng)力應(yīng)大于等于50N/mm，鋁型材節(jié)能窗壁厚提高到2.0mm~2.2mm，材料質(zhì)量保證50年以上或與建筑同步；
五、太陽能和雨水的利用
太陽能光伏板在建筑上已有應(yīng)用，主要解決住宅用電問題，降低煤炭（石化）發(fā)電用量，對節(jié)能降耗作用貢獻(xiàn)很大，須大力推廣。
雨水處理和再利用，廢水這種技術(shù)目前國內(nèi)環(huán)保要求，國內(nèi)工廠已在廣泛應(yīng)用，雨水和廢水的處理和利用在建筑住宅方面推廣不夠，需加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和廣泛推廣應(yīng)用。
六、新風(fēng)的應(yīng)用
由于超低能耗建筑的保溫性能和氣密性能特別好，需要通過新風(fēng)系統(tǒng)解決室內(nèi)舒適度，通過新風(fēng)過濾、滅毒、殺菌、增氧、預(yù)熱(冬季)來保證室內(nèi)的空氣清新，同時(shí)保證減少熱量損失，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)的溫度、濕度、空氣質(zhì)量的適宜。
文章來源：老李品茶話門窗
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