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森鹰丨窗户的节能相对论

文章发布于:2020-09-15 17:16:04


如何判断窗户是否节能?我认为这个问题不能脱离窗户所处的气候条件而孤立地看,节能是相对的,只谈绝对的窗传热系数是不够的。所以我想从建筑节能政策窗户节能计算以及框体和中空玻璃的关系三方面谈一谈节能相对论。






建筑节能政策

BUILDING ENERGY CONSERVATION POLICY

首先,各地区的节能型建筑对门窗Uw值的要求是相对的。我国实行的是四步建筑节能政策,是指按照1981年当地通用的能耗设计标准节约30%、50%、65%、75%的能耗,是我国的建筑节能政策和具体实施战略。


目前我国住宅和公共建筑普遍执行的是节能65%的标准。北京、天津、新疆等地区在居住建筑方面已经开始执行节能75%的标准。这就是我们经常听说的“三步节能”“四步节能”。所以谈是否节能是和本地区的过去相比较,这个指标是相对的。



以此推论,各地区的节能型建筑对窗户的传热系数指标要求也各有不同。例如,上海地区节能建筑的窗户Uw值规定要低于2.2W/m²K,而北京地区就规定窗户的Uw值要低于1.5W/m²K。


被动式建筑上,不同气候区对门窗传热系数的要求也是有区别的,例如冬季气候温暖的地区窗户Uw值达到1.2 W/m²K就够了,而冬季特别严寒的地区窗户Uw值要达到0.6 W/m²K才能满足要求。


所以谈窗户是否节能是个相对的概念,不能用一把尺子去衡量。






窗户节能计算

ENERGY SAVING CALCULATION 

OF WINDOWS

其次,在冬季温暖的地区,窗户的Uw值的降低对于冬季节能的影响并不大,而夏季遮阳才是节能的重中之重。

我们以哈尔滨、合肥、广州三个地区为例,分别把Uw值为2.8 W/m²K的窗户更换为0.8 W/m²K的窗户,看看节能的情况会有什么差异?


哈尔滨、合肥、广州三个地区的度时数分别为125kKh/a、50 kKh/a、4 kKh/a,这样每平方米的窗户每个冬季节能量就分别为:


哈尔滨  △Q=(2.8-0.8)x125=250kWh

合肥  △Q=(2.8-0.8)x50=100kWh

广州  △Q=(2.8-0.8)x4=8kWh


由计算可知,冬季气候越温暖,窗户的传热系数变化对节能的影响就越小。



夏季外窗的得热公式为:Q=630*Sc Uw*△T,太阳的辐射量为630 W/m²与遮阳系数Sc相乘代表太阳辐射得热量,有遮阳设施的情况下Sc值约为0.1,无遮阳处理Sc值约为0.7。


整窗传热系数Uw与室内外温差△T相乘代表热传导得热量。


由得热公式可知,整窗的遮阳系数的变化对外窗得热的影响是最大的。例如,在室内外温差相差不超过10℃的情况下,即使是Uw值为2.8W/m²K的窗户,由传热导致的室内得热仅为28 W/m²。而在无遮阳处理的房间,由太阳辐射导致的室内得热可能到达441 W/m²,远远大于传导得热。


由上可知,冬季在温暖的地区,不应该过分强调整窗的Uw值,而应该把夏季遮阳放在节能首位。






框体和中空玻璃的关系

THE RELATIONSHIP BETWEEN 

THE FRAME AND HOLLOW GLASS

最后,需要阐述的是,如果要降低整窗的Uw值,最好的设计方案是优先降低中空玻璃的Ug值,其次是降低框体的Uf值,这样的优化过程,是最经济合理的。



一般情况下中空玻璃占整窗的面积比为70%,而框体占整窗的面积比仅为30%,所以降低中空玻璃Ug值比降低框体的Uf值效率更高。


一般情况下25mm断热条的铝合金窗框体Uf值为2.8W/m²K,搭配合理的Low-e中空玻璃即可以最经济的代价满足很多地区的节能需求。



因此,森鹰推出简爱系列铝核金窗,绝对不是放弃了节能环保的伟大使命,而是以客户为中心,提供更加适宜的配搭产品。


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