HOPO|窄框景观门窗与普通门窗隔热性能差异的研究
文/HOPO门窗系统方案设计部 总工 高彦红
中国是一个发展中大国，又是一个建筑大国，每年新建房屋面积高达17-18亿平方米，超过所有发达国家每年建成建筑面积的总和。随着房地产产业的迅猛发展，建筑能耗迅速增长。中国既有的近400亿平方米建筑，仅有1%为节能建筑，其余无论从建筑围护结构还是采暖空调系统来衡量，均属于高耗能建筑，单位面积采暖所耗能源相当于纬度相近的发达国家的2~3倍。这是由于中国的建筑围护结构保温隔热性能差，采暖（或制冷）用能的2/3白白跑掉。而每年的新建建筑中真正称得上“节能建筑”的还不足1亿平方米，建筑耗能总量在中国能源消费总量中的份额逐渐提高。据预计，到2020年，建筑能耗将占国内总能耗的40%，建筑能耗中约有40%为门窗能耗，门窗成为建筑节能的薄弱环节。因此提高门窗节能效果，对减小门窗能耗为实现国家节能规划目标的重要途径。
对于我们常用的铝合金型材门窗，如下图所示，
从图片上可以看出，门窗由窗框型材，固定玻璃，开启扇组成。而开启扇由开启扇型材和开启扇玻璃组成。即，门窗的组成部分，由型材和玻璃组成。
近年来铝合金门窗市场上随着消费需求日趋个性化时尚化，以及消费者对常见的普通门窗的审美疲劳，以及对门窗其本质作用功能的更多的了解，如今的消费者更倾向于现代时尚简约风格的铝合金门窗产品，窄框门窗的潮流席卷门窗市场。与普通非窄框门窗相比，从视觉效果及心理上来讲，其有如下的优点：
1、简约时尚。极简的风格激发了市场上喜爱此风格的客户的需求。
2、空间视野宽敞，减少压抑感，通透感好，更接近大自然。
3、减少边框的遮光，采光度好，让更多的光线进入房间。
窄边框门窗
除可视效果外，门窗边框型材可视面尺寸缩小，玻璃面积增加时，对门窗的隔热性能有何影响，本文将对之进行研究分析。
原理保温的原理与标准
门窗能耗，主要是指通过门窗散发的采暖或制冷的能量。K至为衡量门窗能耗的重要指标，即节能效果的重要指标。
所谓K值（欧洲称为U值），是指门窗的隔热系数，通俗讲就是门窗隔绝热量的能力。K值数值的单位为：瓦每平方米每度（K，开尔文度，可通俗理解为摄氏度℃），其数值意义为，当门窗两侧温度差为1℃时，每1个小时内通过1㎡门窗流失的热量（单位为瓦特）。由此我们可知，K值越低，单位时间内通过单位面积门窗传递（流失或传递）的热量就越少，门窗隔绝热量的能力就越强，保温效果越好。保温效果越好的窗，冬季需要的采暖能耗就越少，夏季需要的制冷能耗就越少。GB8484《建筑外门窗保温性能分级及检测方法》中，对门窗保温性能分级如下。
K值越小，对应分级等级越高，保温（隔热）性能越好。就门窗使用者而言，K值越小，保温效果越好，获得同等室内温度需要的采暖能耗（或制冷能耗）就越少，当冬季或夏季室外气温与体感舒适温度差异较大时，想要达到体感舒适温度所需要的采暖能耗（或制冷能耗）就越少，简言之，门窗保温效果越好，越容易保持室内的舒适的温度。故门窗K值直接关系建筑内的环境舒适度。
窄边框节能效果计算
根据JGJ/T151《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》中，U值（K值）数值的计算公式为：
其中：
r为玻璃平均周长。不考虑造型窗等多块小玻璃的窗型，常用窗户普遍情况，单块玻璃平均周长r值大于1米，对于此类门窗，则有以下：
当Uf-Ug≥0.05时，即该樘窗中，玻璃U值比型材U值更低，且玻璃U值低于型材U值0.05时，上述公式结果为负值，即窗型材尺寸变窄后，整窗U值变小，保温效果变好；
当Uf-Ug≤0.05时，即该樘窗中，型材U值比玻璃U值更低，或玻璃U值比型材U值更低但玻璃U值与型材U值的差异小于0.05时，上述公式结果为正值，即窗型材尺寸变窄后，整窗U值变大，保温效果变差。
以常用断桥型材为例，用热工计算软件进行计算，边框变窄后，型材和玻璃的U值变化情况。
普通断铝合金窗，使用14.8尺寸的隔热条，玻璃为普通5+12A+5中空玻璃时，其固定节点热工模拟计算数据如上所示，型材Uf=3.94；玻璃Ug=2.67，型材Uf值远大于玻璃Ug值。
其开启节点热工模拟计算数据如上所示，型材Uf=3.91；玻璃Ug=2.67，型材Uf值远大于玻璃Ug值。
家装市场较为高端的断桥铝合金窗，使用35.3尺寸的隔热条，玻璃为5+12A+5+12A+5LowE三玻两中空单LowE时，其固定节点热工模拟计算数据如上所示，型材Uf=2.97；玻璃Ug=1.29，型材Uf值远大于玻璃Ug值。
其开启节点热工模拟计算数据如上所示，型材Uf=2.77；玻璃Ug=1.29，型材Uf值远大于玻璃Ug值。
总结：窄边框门窗保温性能比常规非窄边门窗更好
正常情况下的断桥铝合金型材门窗中，因为降低玻璃U值的成本更低，故玻璃U值（Ug）均会小于型材U值（Uf）。即在普遍使用的断桥铝合金型材门窗中，缩小型材可视面尺寸（窄边框的门窗），相对同等隔热条尺寸的大边框门窗，其保温效果更好。
在选择门窗时，在同样隔热条尺寸和同样玻璃配置的情况下，可优先选择窄边框门窗，在增加视野、获得更多采光面积、更多景观的情况下，还可获得更好的保温效果。
