馬玉強(qiáng)易序彪
節(jié)約能源是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一項(xiàng)長(zhǎng)期戰(zhàn)略方針,是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要內(nèi)容。由于建筑能耗約占社會(huì)總能耗的30%,因此,建筑節(jié)能是我國(guó)節(jié)能工作的重要領(lǐng)域之一。
在實(shí)施建筑節(jié)能的工作中,我國(guó)相繼制訂和頒布了一系列建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),這些標(biāo)準(zhǔn)對(duì)建筑外窗都提出了明確的要求,指導(dǎo)門(mén)窗行業(yè)朝著節(jié)能、可持續(xù)方向發(fā)展。各階段節(jié)能政策施行以來(lái),門(mén)窗市場(chǎng)盡顯適者生存的法則。
第一階段:節(jié)能30%
1986年,原城鄉(xiāng)建設(shè)環(huán)境保護(hù)部批準(zhǔn)發(fā)布了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住建筑部分)》(JGJ26-86),要求北方地區(qū)采暖居住建筑節(jié)能30%。1987年9月25日,原城鄉(xiāng)建設(shè)環(huán)境保護(hù)、國(guó)際計(jì)委、國(guó)家經(jīng)委、國(guó)家建材局聯(lián)合印發(fā) “關(guān)于實(shí)施《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) (采暖居住建筑部分)》的通知” [(87)城設(shè)字第514號(hào)],之后民用建筑節(jié)能受到各地主管部門(mén)的重視。華北、東北、西北、江蘇等地區(qū)相繼制訂細(xì)則,建成了一大批節(jié)能30%的節(jié)能建筑。
第一階段時(shí)期建筑節(jié)能主要在外墻保溫上,對(duì)窗戶(hù)還沒(méi)提出多高的要求。當(dāng)時(shí)北京市外窗的傳熱系數(shù)K值僅在6.4W/(m2·K)左右水平。除了一些老建筑有相當(dāng)一部分安裝木窗,絕大部分建筑采用的都是25型空腹外平開(kāi)單玻鋼窗。為了追求節(jié)約鋼材,鋼窗型材的壁厚均較薄、斷面小,外窗剛性較差,加上安裝產(chǎn)生的問(wèn)題,窗戶(hù)密封性能很差,空氣滲漏現(xiàn)象嚴(yán)重,且易產(chǎn)生結(jié)霜、滲水現(xiàn)象。當(dāng)時(shí)外窗成為建筑物采暖能耗主要部位,其能耗要占整個(gè)建筑采暖能耗的一半以上。
第二階段:節(jié)能50%
1995年,建設(shè)部批準(zhǔn)發(fā)布了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) (采暖居住建筑部分)》(JGJ26-95), 將節(jié)能率提高至50%。1997年9月25日,建設(shè)部、國(guó)家計(jì)委、國(guó)家經(jīng)委、國(guó)家稅務(wù)總局聯(lián)合印發(fā) “關(guān)于實(shí)施《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) (采暖居住建筑部分)》的通知” [建科[1997]31號(hào)],要求 “九五”期間逐步達(dá)到50%節(jié)能目標(biāo),并提出 “凡符合JGJ26-96規(guī)定的居住建筑,且采用新型墻體材料或新型復(fù)合墻體,其固定資產(chǎn)投資方向調(diào)節(jié)稅稅率為零”。按照居住建筑節(jié)能由北向南推進(jìn)的戰(zhàn)略,建設(shè)部于2001年又批準(zhǔn)發(fā)布了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ134-2001),2003年又發(fā)布了 《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ75-2003)。
第二階段時(shí)期,對(duì)于建筑外門(mén)窗的節(jié)能要求在逐漸提高。1997年,北京市發(fā)布《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》實(shí)施細(xì)則 (DBJ01-602-1997),將外窗傳熱系數(shù)限值定為4.0W/(m2·K)。當(dāng)時(shí)鋼窗行業(yè)通過(guò)技術(shù)研發(fā),開(kāi)發(fā)出斷面更為合理的35型空腹鋼窗,可安裝20mm間距雙層玻璃,能安裝密封膠條,并增大框扇搭接尺寸,其傳熱系數(shù)可達(dá)到3.5W/(m2·K)。當(dāng)時(shí)鋁合金單扇雙玻窗也受到歡迎,但熱工性能更差些。1999年北京市發(fā)布《<北京市九五住宅建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)>建筑外窗部分補(bǔ)充規(guī)定》,明確規(guī)定 “各類(lèi)住宅建筑外窗傳熱系數(shù)小于等于3.5W/(m2·K)”,從而導(dǎo)致熱工性能較差的普通鋁合金單扇雙玻窗遭到淘汰。另外,普通實(shí)腹、空腹鋼窗于1999年底在北京市被列入限制使用建材產(chǎn)品目錄,并于2000年3月1日停止使用。之后塑料門(mén)窗開(kāi)始廣泛應(yīng)用,其中斷熱鋁合金窗和玻璃鋼門(mén)窗嶄露頭角。單層普通鋁合金窗也于2001年4月被列入限制和淘汰落后建材產(chǎn)品目錄。
第三階段:節(jié)能65%
第三階段是由部分大城市率先執(zhí)行的。2004年7月1日北京市發(fā)布《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(DBJ01-602-2004),率先將節(jié)能率提高至65%。該 “標(biāo)準(zhǔn)”是在第二階段設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)能50%的基礎(chǔ)上再節(jié)能30%,而且這部分節(jié)能率完全由提高建筑物圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能來(lái)實(shí)現(xiàn),而不考慮靠采暖系統(tǒng)效率的提高來(lái)分擔(dān)。繼北京之后,天津、青島、鄭州、開(kāi)封、洛陽(yáng)等許多城市陸續(xù)執(zhí)行了節(jié)能65%的政策。其他地區(qū)也陸續(xù)制訂地方性的建筑節(jié)能政策逐步執(zhí)行節(jié)能65%政策。2010年,住房城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布了《嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ26-2010),才正式將節(jié)能率提高至65%。2010年8月1起實(shí)施《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ134-2010),另外《夏熱冬暖地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ75-2003)也在修訂中。
第三階段時(shí)期,建筑門(mén)窗節(jié)能作用顯著增大。北京市DBJ01-602-2004標(biāo)準(zhǔn),將建筑外窗的傳熱系數(shù)限值定為2.8W/(m2·K)。第三階段初期,普通雙玻斷熱鋁合金窗傳熱系數(shù)大多僅能達(dá)到3.2W/(m2·K),普通雙玻塑料窗、雙玻木窗的傳熱系數(shù)可達(dá)到2.8W/(m2·K)以下。塑料門(mén)窗因其最佳的保溫性?xún)r(jià)比而廣受歡迎,經(jīng)濟(jì)適用房中大量應(yīng)用了普通雙層玻璃塑料窗,中空玻璃塑料窗在商品房中也應(yīng)用較廣。2008年前后,隨著房?jī)r(jià)急劇攀升及房地產(chǎn)利潤(rùn)的增加,北京市開(kāi)始涌現(xiàn)較高檔的商品房,有些建筑開(kāi)始采用保溫性能更佳的Low-E玻璃斷熱鋁合金窗,通過(guò)減小框玻面積比,使得整窗傳熱系數(shù)也能達(dá)到2.8W/(m2·K)要求,在第三階段后期,斷熱鋁合金窗開(kāi)始廣泛使用,塑窗和鋁窗成為市場(chǎng)主要產(chǎn)品,中高檔木窗、復(fù)合門(mén)窗也鏗鏘入市,玻璃鋼窗市場(chǎng)應(yīng)用率仍很低。
新階段:節(jié)能75%
隨著國(guó)家節(jié)能減排形勢(shì)的需要,建筑節(jié)能指標(biāo)仍在進(jìn)一步提高。2011年2月22日北京市召開(kāi)的建筑節(jié)能工作大會(huì)上,北京市政府提出將 “十二五”時(shí)期的北京市建筑節(jié)能的各項(xiàng)指標(biāo)瞄準(zhǔn)國(guó)際上同緯度國(guó)家的最高水平。2011年9月1日北京市發(fā)布了《北京市 “十二五”時(shí)期民用建筑節(jié)能規(guī)劃》,提出 “2012年北京市率先實(shí)施新建居住建筑75%節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)、熱源和管網(wǎng)熱效率指標(biāo)達(dá)到世界同等氣候條件地區(qū)先進(jìn)水平。十二五時(shí)期組織6000萬(wàn)平方米城鎮(zhèn)既有非節(jié)能建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造。正在修訂的北京市《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》將于2012年發(fā)布,該標(biāo)準(zhǔn)擬將建筑外窗的保溫性能限值定在1.8-2.0W/(m2·K)。
新階段時(shí)期內(nèi),建筑用高保溫性能門(mén)窗將占據(jù)主導(dǎo)。2011年《北京市 “十二五”時(shí)期民用建筑節(jié)能規(guī)劃》提出 “要重點(diǎn)研究和推廣四腔和五腔塑料型材的生產(chǎn)應(yīng)用技術(shù),節(jié)能門(mén)窗暖邊材料及應(yīng)用技術(shù)。”在正確的市場(chǎng)監(jiān)管和引導(dǎo)下,塑料門(mén)窗將會(huì)有更大的發(fā)展。
一般普通外門(mén)窗的保溫隔熱性能比外墻差很多,而且外門(mén)窗和墻連接的周邊又是保溫的薄弱環(huán)節(jié),因此,從降低建筑能耗的角度出發(fā),必須要求建筑外門(mén)窗的保溫性能。在整體建筑中,通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱耗熱量約為72%,通過(guò)門(mén)窗縫隙的空氣滲透耗熱量約占28%,窗戶(hù)的傳熱量占22%,略低于外墻,但把通過(guò)窗戶(hù)的傳熱量與空氣滲透耗熱量相加,即約占全部建筑能耗的50%左右。窗戶(hù)的熱工性能優(yōu)劣將極大地影響到建筑的采暖和空調(diào)能耗,使用節(jié)能門(mén)窗是降低建筑能耗的重要途徑。技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析也表明,提高外窗的熱工性能,比提高外墻熱工性能的資金效益高3倍以上。
建筑門(mén)窗對(duì)建筑能耗高低的影響主要有以下幾個(gè)方面:一是窗的傳熱系數(shù)影響冬季采暖、夏季空調(diào)時(shí)的室內(nèi)外溫差傳熱;二是窗受太陽(yáng)輻射影響而造成室內(nèi)得熱;三是因門(mén)窗密封性差室內(nèi)外冷熱空氣交換造成的能耗。在冬季,通過(guò)窗戶(hù)進(jìn)入室內(nèi)的太陽(yáng)輻射有利于建筑節(jié)能,因此,減小窗的傳熱系數(shù)抑制溫差傳熱以及提高窗戶(hù)密封性能是降低窗熱損失的主要途徑之一;而夏季,通過(guò)窗口進(jìn)入室內(nèi)的太陽(yáng)輻射熱成為空調(diào)降溫的負(fù)荷,因此,減少進(jìn)入室內(nèi)的太陽(yáng)輻射熱以及減少窗的溫差傳熱,還有提高窗戶(hù)密封性能都是降低空調(diào)能耗的途徑。
中國(guó)建筑節(jié)能水平的逐步提高,從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來(lái)看,是在拉進(jìn)與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距;但就目前來(lái)看,中國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家仍存在著顯著的差距。
發(fā)達(dá)國(guó)家發(fā)展節(jié)能也是源于能源緊缺。德國(guó)是1973年全球性的石油危機(jī)爆發(fā)之后,啟動(dòng)的建筑節(jié)能工作。1977年,德國(guó)實(shí)施第一部建筑節(jié)能法規(guī)《WSVO》;1982年,該法規(guī)在原有基礎(chǔ)上修訂并提高了25%;1995年,《WSVO95》在1982年的基礎(chǔ)上再次提高了30%。
2002年2月1日,德國(guó)執(zhí)行新的建筑節(jié)能規(guī)范EnEV2002。主要對(duì)兩個(gè)方面進(jìn)行制約:一方面,對(duì)新建建筑實(shí)行最低節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),另一方面,對(duì)舊建筑規(guī)定了翻新改造標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)適用于各類(lèi)建筑物,政府方面對(duì)新建筑和需要改造的建筑在標(biāo)準(zhǔn)中,理論上制定了有關(guān)規(guī)定,對(duì)供熱、通風(fēng)和熱水處理提供了有關(guān)技術(shù)參數(shù)。EnEv不斷修訂并提高門(mén)窗保溫指標(biāo)。EnEv2002規(guī)定居住建筑外窗U值 (類(lèi)似中國(guó)的K值) 限值為1.7W/(m2·K);EnEv2009規(guī)定整窗U值限值為1.3W/(m2·K)。 2012年,EnEv正在修訂中,有望將整窗U值限值定至為0.9W/(m2·K)以下。另外,德國(guó)還通過(guò)稅率政策鼓勵(lì)執(zhí)行EnEv,比如既有建筑節(jié)能改造項(xiàng)目貸款時(shí),可獲得比銀行貸款利率低2.5%的優(yōu)惠。
提高建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求,在全國(guó)范圍內(nèi)是大勢(shì)所趨。從建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展歷程來(lái)看,北京市在第二階段以后一直處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。2004年北京率先執(zhí)行節(jié)能65%,繼北京之后,國(guó)內(nèi)許多城市和地區(qū)也陸續(xù)執(zhí)行了節(jié)能65%的政策。北京市75%節(jié)能標(biāo)準(zhǔn),是一個(gè)訊號(hào),代表著中國(guó)的建筑節(jié)能在努力向發(fā)達(dá)國(guó)家跟進(jìn)。
北京市對(duì)于節(jié)能75%的設(shè)計(jì)主要通過(guò)三個(gè)方面,第一是維護(hù)結(jié)構(gòu),屋頂、窗等結(jié)構(gòu)的節(jié)能;第二是熱源節(jié)能;第三是管網(wǎng)熱效率。這個(gè)思路符合節(jié)能深化的方向,對(duì)全國(guó)范圍內(nèi)提升節(jié)能技術(shù)具有較好的示范作用。
從長(zhǎng)期節(jié)能規(guī)劃來(lái)看,塑料門(mén)窗還是最為適合的門(mén)窗,這也符合發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展思路。從技術(shù)角度看,塑窗通過(guò)多年的技術(shù)發(fā)展,在原有基礎(chǔ)上解決了多顏色、多質(zhì)感、高保溫、超高層應(yīng)用、回收利用、多功能等一系列技術(shù)問(wèn)題;塑窗標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)多次修訂,也從塑窗產(chǎn)品質(zhì)量和檔次上不斷提升要求。從國(guó)外應(yīng)用上看,在德國(guó)如此高水平的節(jié)能要求下,塑窗在住宅中應(yīng)用量最大,金屬窗基本很少使用。目前全球最大的門(mén)窗專(zhuān)業(yè)展會(huì)——德國(guó)紐倫堡國(guó)際門(mén)窗博覽會(huì),其中門(mén)窗展品主要還是塑窗,以五腔或六腔三密封結(jié)構(gòu)的塑料型材為主,甚至有八腔結(jié)構(gòu)的窗框材料傳熱系數(shù)U值可達(dá)0.8W/(m2·K)以下。
北京市制定外窗傳熱系數(shù)2.0W/(m2·K)的要求,對(duì)于絕大多數(shù)金屬窗來(lái)說(shuō)要求相當(dāng)高。金屬窗需解決型材保溫性能、斷熱橋材料結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、回收技術(shù)、造價(jià)成本等一系列難題。另外從生產(chǎn)成本角度看,金屬材料高溫熔鑄的這一高耗能產(chǎn)業(yè)將來(lái)也將逐步受到限制。在發(fā)達(dá)國(guó)家高節(jié)能政策下,金屬窗已經(jīng)基本退出住宅市場(chǎng),這不僅是因?yàn)榻饘俅氨匦阅茈y以達(dá)標(biāo),更多是生產(chǎn)成本過(guò)高。據(jù)了解,在德國(guó)鋁型材企業(yè)采取的是雙稅征收制度,一項(xiàng)是普通增值稅,另一項(xiàng)是生產(chǎn)高耗電的懲罰性附加稅。這些問(wèn)題導(dǎo)致金屬窗節(jié)能性?xún)r(jià)比不斷下降,因而無(wú)法適應(yīng)建筑住宅市場(chǎng)的需求。
木窗作為節(jié)能窗會(huì)有一定的市場(chǎng)發(fā)展空間。木窗的保溫性能與塑料窗差不多,但由于價(jià)格過(guò)于昂貴,木框需要考慮含水率、菌蝕、腐化、易燃、回收利用等問(wèn)題,其次,木材資源短缺及環(huán)境保護(hù)問(wèn)題突出。因此,木窗在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)用量還是有限。
面對(duì)建筑門(mén)窗節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展,門(mén)窗行業(yè)企業(yè)應(yīng)該主動(dòng)迎接任務(wù)和挑戰(zhàn),加大技術(shù)研發(fā)與提升門(mén)窗質(zhì)量?jī)墒肿ァT陂T(mén)窗新品開(kāi)發(fā)方面,門(mén)窗的型材、五金、玻璃、配件應(yīng)樹(shù)立完整的系統(tǒng)技術(shù)研發(fā)思路,提倡產(chǎn)業(yè)、行業(yè)、企業(yè)聯(lián)合開(kāi)發(fā),促進(jìn)功能結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化,增大產(chǎn)品的適用性和通配性;在門(mén)窗質(zhì)量方面,門(mén)窗企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)人員培訓(xùn)、規(guī)范操作技術(shù)流程、提升設(shè)備質(zhì)量精度、普及集成制造技術(shù);在門(mén)窗市場(chǎng)方面,杜絕壓價(jià)格降品質(zhì)、把好窗型設(shè)計(jì)關(guān)卡、創(chuàng)新模式爭(zhēng)取家裝市場(chǎng)。另外,建筑設(shè)計(jì)院、市場(chǎng)監(jiān)管、質(zhì)檢、監(jiān)理等部門(mén)應(yīng)為工程選用門(mén)窗把好質(zhì)量關(guān),努力向甲方用戶(hù)推薦合理、適用的節(jié)能窗。
隨著中國(guó)在國(guó)際地位的愈發(fā)突出,在制定節(jié)能減排政策方面,中國(guó)還將不斷與發(fā)達(dá)國(guó)家接軌。在今后發(fā)布這些標(biāo)準(zhǔn)時(shí),對(duì)節(jié)能窗的要求也會(huì)越來(lái)越高,愈加完善。認(rèn)真貫徹國(guó)家、行業(yè)和地方節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)對(duì)建筑外窗的要求,大力發(fā)展塑料窗等節(jié)能窗,將會(huì)使我國(guó)建筑門(mén)窗技術(shù)水平不斷提高,進(jìn)一步改善建筑熱環(huán)境,為節(jié)約能源,促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。