冬冷夏熱地區節能門窗解決方案

　　1基本現狀

　　許多亞洲國家人口密集，經濟膨脹。這增加了對居住空間和資源的需要，并對生活品質提出了更高的要求。由此導致原材料和能源的短缺。為對抗這種現象，必須將資源的消耗限制到可持續發展水平。在此，建筑扮演著至關重要的角色[1]。今天我們在建成環境中所犯下的錯誤將造成經濟、生態和社會文化的長期負荷。節能門窗是解決方案之一。還可采用另外兩種方法：被動和主動概念[2，3，4]。兩者對生態、經濟、社會文化而言都有利弊，在此我們會做一探討。

　　2節能建筑外立面

　　人類的努力與自身的健康和舒適程度緊密相關[5]。但節能建筑以最小的能源消耗量保證極為舒適的溫度、清潔度、濕度和視覺效果[6]。這從根本上意味著一個方位絕佳、使用得當的建筑結構，與某一建筑外立面和建筑技術概念相結合，可優化及協調成節能建筑。

　　被動房建筑外立面盡可能地將室內與室外環境隔開。它們高度隔熱，密封良好。為了將熱量流失率降至最低，必須對建筑外立面的外框、玻璃和不透明區域進行全面優化。組件內的熱橋和各組件銜接的地方也相當關鍵。現今高質量的隔熱玻璃都配有經過熱優化的間隔夾，由隔熱框型材固定，其中高端的密封條也將玻璃槽口的熱流失率降至最低。當前的建筑技術(只用一個回收熱能的通風系統是理想狀態)保證了舒適的室內環境。

　　相反地，建筑外立面的主動組件特別針對發生變化的外部(天氣)和內部(如用戶在場)條件做出反應，這意味著只在極端情況下使用建筑技術設備。焦點在于自然通風和對太陽能、尤其是日光的使用。目的也是為了盡可能少地使用建筑技術設備(采暖系統及可能小，最好無空調和通風系統)。

　　3系統類型學

　　被動和主動建筑外立面領域的重要術語被定義為“系統類型學”。

　　靜態建筑系統的建筑外立面由被動組件組成，它們的特征(尤其是導熱性、透氣性、太陽能輻射度和透光性)無法改變。這些組件不會連接到建筑技術設備。

　　相反地，動態建筑系統的建筑外立面由主動組件組成，它們的特征無法人為改變(手動或使用電機)。例如窗系統、通風扇及遮陽推拉系統或臨時隔熱系統。在此可實現不同的運行機制。另一種是采用其他組件，制成它們的材料通過特定方式可對導熱性、透氣性、太陽能輻射度和透光性施加影響，如使用可切換或變暗淡的玻璃[10]。這些組件不會連接到建筑技術設備。

　　對于控制型建筑系統而言，建筑外立面的主動組件(或驅動電機)由一個特殊控制系統進行操控。一個簡單的例子就是帶風向機的室外遮陽系統。實際上，這有利于用戶阻止潛在破壞(如室外軟百葉在暴風雨中被毀壞或雨滲進窗戶)。這里，控制系統(幕墻自動化)不會連接到建筑技術設備。

　　認知型建筑系統與控制型建筑系統的區別在于建筑外立面的控制系統與建筑技術設備相連。這涉及到建筑外立面組件和建筑技術設備在節能(建筑自動化)方面良好的互動性。如根據日照量和用戶數量控制人造室內燈光。還有一個例子是窗戶監測器，監測窗戶開關，通過恒溫閥打開或關閉下面的散熱器。

　　還有其他一些建筑系統，如應用分散式技術(連接開啟扇和幕墻通風機)的建筑及以安全概念為主導的建筑，如將門窗監控系統與警報系統相連。

　　4被動型辦公樓和主動型辦公樓對比

　　首先對兩種典型的溫帶被動型辦公樓和主動型辦公樓做一介紹和對比。被動型辦公樓擁有高隔熱的建筑外立面。窗戶雖然無法打開，但配裝了遮陽玻璃。一個空調系統保證全年都擁有舒適的室內環境。

　　主動型辦公樓也具備非常良好的隔熱性能。然而，它們通常遵守認知型建筑系統準則。可控制日照強度(根據太陽能輻射和太陽位置進行控制)的室外大型防風暴電動百葉防止室內溫度過高，優化房間光照。如上所述，控制人造光可達到節能目的。用戶可自行操作室內防眩光保護裝置。建筑外立面包含電動開啟扇。建筑自動化系統擁有記錄用戶進出和空氣質量的傳感器，并控制電機和散熱器，這樣免去機械通風系統，在室內有人使用時創造一個舒適的環境，將能源消耗量降至最低。建筑室內有大量蓄熱體，通過開啟扇(及上述遮陽設備)和夜間制冷相關聯，因此無需為房間制冷的機械設備。用戶可以在認知型系統運行時加以阻止(極端情況下例外)。

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