冬冷夏热地区节能门窗解决方案

　　1基本现状

　　许多亚洲国家人口密集，经济膨胀。这增加了对居住空间和资源的需要，并对生活品质提出了更高的要求。由此导致原材料和能源的短缺。为对抗这种现象，必须将资源的消耗限制到可持续发展水平。在此，建筑扮演着至关重要的角色[1]。今天我们在建成环境中所犯下的错误将造成经济、生态和社会文化的长期负荷。节能门窗是解决方案之一。还可采用另外两种方法：被动和主动概念[2，3，4]。两者对生态、经济、社会文化而言都有利弊，在此我们会做一探讨。

　　2节能建筑外立面

　　人类的努力与自身的健康和舒适程度紧密相关[5]。但节能建筑以最小的能源消耗量保证极为舒适的温度、清洁度、湿度和视觉效果[6]。这从根本上意味着一个方位绝佳、使用得当的建筑结构，与某一建筑外立面和建筑技术概念相结合，可优化及协调成节能建筑。

　　被动房建筑外立面尽可能地将室内与室外环境隔开。它们高度隔热，密封良好。为了将热量流失率降至最低，必须对建筑外立面的外框、玻璃和不透明区域进行全面优化。组件内的热桥和各组件衔接的地方也相当关键。现今高质量的隔热玻璃都配有经过热优化的间隔夹，由隔热框型材固定，其中高端的密封条也将玻璃槽口的热流失率降至最低。当前的建筑技术(只用一个回收热能的通风系统是理想状态)保证了舒适的室内环境。

　　相反地，建筑外立面的主动组件特别针对发生变化的外部(天气)和内部(如用户在场)条件做出反应，这意味着只在极端情况下使用建筑技术设备。焦点在于自然通风和对太阳能、尤其是日光的使用。目的也是为了尽可能少地使用建筑技术设备(采暖系统及可能小，最好无空调和通风系统)。

　　3系统类型学

　　被动和主动建筑外立面领域的重要术语被定义为“系统类型学”。

　　静态建筑系统的建筑外立面由被动组件组成，它们的特征(尤其是导热性、透气性、太阳能辐射度和透光性)无法改变。这些组件不会连接到建筑技术设备。

　　相反地，动态建筑系统的建筑外立面由主动组件组成，它们的特征无法人为改变(手动或使用电机)。例如窗系统、通风扇及遮阳推拉系统或临时隔热系统。在此可实现不同的运行机制。另一种是采用其他组件，制成它们的材料通过特定方式可对导热性、透气性、太阳能辐射度和透光性施加影响，如使用可切换或变暗淡的玻璃[10]。这些组件不会连接到建筑技术设备。

　　对于控制型建筑系统而言，建筑外立面的主动组件(或驱动电机)由一个特殊控制系统进行操控。一个简单的例子就是带风向机的室外遮阳系统。实际上，这有利于用户阻止潜在破坏(如室外软百叶在暴风雨中被毁坏或雨渗进窗户)。这里，控制系统(幕墙自动化)不会连接到建筑技术设备。

　　认知型建筑系统与控制型建筑系统的区别在于建筑外立面的控制系统与建筑技术设备相连。这涉及到建筑外立面组件和建筑技术设备在节能(建筑自动化)方面良好的互动性。如根据日照量和用户数量控制人造室内灯光。还有一个例子是窗户监测器，监测窗户开关，通过恒温阀打开或关闭下面的散热器。

　　还有其他一些建筑系统，如应用分散式技术(连接开启扇和幕墙通风机)的建筑及以安全概念为主导的建筑，如将门窗监控系统与警报系统相连。

　　4被动型办公楼和主动型办公楼对比

　　首先对两种典型的温带被动型办公楼和主动型办公楼做一介绍和对比。被动型办公楼拥有高隔热的建筑外立面。窗户虽然无法打开，但配装了遮阳玻璃。一个空调系统保证全年都拥有舒适的室内环境。

　　主动型办公楼也具备非常良好的隔热性能。然而，它们通常遵守认知型建筑系统准则。可控制日照强度(根据太阳能辐射和太阳位置进行控制)的室外大型防风暴电动百叶防止室内温度过高，优化房间光照。如上所述，控制人造光可达到节能目的。用户可自行操作室内防眩光保护装置。建筑外立面包含电动开启扇。建筑自动化系统拥有记录用户进出和空气质量的传感器，并控制电机和散热器，这样免去机械通风系统，在室内有人使用时创造一个舒适的环境，将能源消耗量降至最低。建筑室内有大量蓄热体，通过开启扇(及上述遮阳设备)和夜间制冷相关联，因此无需为房间制冷的机械设备。用户可以在认知型系统运行时加以阻止(极端情况下例外)。

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