被動房“黑科技”——被動式門窗選擇

被動房能采用各種節(jié)能技術(shù)來構(gòu)造最佳的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)和室內(nèi)環(huán)境，極大限度地提高了建筑保溫隔熱性能和氣密性，使建筑物對采暖和制冷需求降到最低。

在此基礎(chǔ)上，被動房還能有效利用自然通風(fēng)、自然采光、太陽輻射等實現(xiàn)舒適的室內(nèi)溫濕度和采光環(huán)境，最大限度降低對主動式采暖或制冷系統(tǒng)的依賴。

被動房主要采用三玻保溫窗，從外向里數(shù)，第二和第五個面有l(wèi)ow-e涂層，玻璃采用暖邊間隔條，玻璃盡量伸入窗框2-3cm，而普通窗戶僅為1.5cm，玻璃內(nèi)填充如氬氣等惰性氣體，用來降低窗體的導(dǎo)熱性。

目前，市場上應(yīng)用量最大的三種節(jié)能窗分別是塑料窗、斷熱鋁合金窗和木窗。

從材料的熱傳導(dǎo)性能來說，金屬材料的比玻璃的導(dǎo)熱系數(shù)高，而塑料、木材的導(dǎo)熱系數(shù)又比玻璃低。常用門窗相關(guān)材料的導(dǎo)熱系數(shù)見下表。

窗框的熱傳導(dǎo)性不能單一以材料的熱傳導(dǎo)性能來判斷，因為通過空腔結(jié)構(gòu)或復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計可以有效改善其熱傳導(dǎo)性能，如鋼窗從實芯鋼框發(fā)展為空腹鋼框乃至斷熱鋼框，鋁窗從普通鋁合金框發(fā)展成為斷熱型鋁合金框，木窗從實木結(jié)構(gòu)發(fā)展成為復(fù)合結(jié)構(gòu)，塑窗從單腔結(jié)構(gòu)發(fā)展成為兩腔、三腔結(jié)構(gòu)，乃至最新出現(xiàn)的七腔、八腔結(jié)構(gòu)的型材。只要設(shè)計合理，導(dǎo)熱性能高的鋼、鋁材料也能成為保溫性能較好的窗框材料。相較之下，塑料與木材由于本身具有優(yōu)良的保溫性能，因此這兩種窗框型材的保溫設(shè)計更簡便、保溫程度更高、節(jié)能成本也更低。

門窗中型材與玻璃的配置要求可以通過計算來確定。要保證整窗的傳熱系數(shù)低于0.8（寒冷地區(qū)，下同），就要求窗框的保溫性能和玻璃的傳熱系數(shù)均低于0.8 W/（㎡·K）。如果保溫系數(shù)大于0.8，則需要降低玻璃傳熱系數(shù)，這從綜合成本的角度而言性價比較差，因此并不是我們所推薦的。以下給出被動房項目用窗與節(jié)能65%、75%的普通房屋用塑料窗的配置方法，見下表。

與普通房屋外窗一般安放在窗洞口內(nèi)有所不同的是，被動房外窗一般安裝在外墻外側(cè)。這種安裝方式可以減少約20%的熱損失。外窗與墻體的連接處有防水透氣膜、防水隔氣膜和密封膠組成的完整密封連接系統(tǒng)。

房屋外門窗框的型材傳熱系數(shù)K 應(yīng)依據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑外門窗保溫性能分級及檢測方法》GB/T 8484 規(guī)定的方法進(jìn)行測定，并符合K ≤1.3W/(㎡·K)規(guī)定。這項規(guī)定既保障了外窗整體的傳熱系數(shù)能夠控制在一定范圍內(nèi)，又保障了使用過程中冬季室內(nèi)一側(cè)型材表面溫度高于露點(diǎn)溫度。目前市場上可供選材的只有木材或塑料型材。

在建筑市場上，我國最先進(jìn)的生產(chǎn)廠商所提供的被動房專用木窗與德國相比并不差，然而由于被動房木窗生產(chǎn)過程比較繁雜，雖然我國已經(jīng)能生產(chǎn)被動式外窗，但這樣的工廠還屬鳳毛麟角。

我國工程用窗普遍忽視窗的密封材料。被動式房屋的外窗采用三道耐久性良好的密封材料密封。如采用性能不好的外窗密封材料，輕則窗體本身在冬季室內(nèi)一側(cè)容易結(jié)露，重則喪失被動房應(yīng)有的室內(nèi)環(huán)境溫度，后果非常嚴(yán)重。

鋁制玻璃間隔條易造成室內(nèi)結(jié)露。玻璃間隔條應(yīng)使用耐久性良好的暖邊間隔條。

我國建筑師普遍喜歡對外窗透明部分進(jìn)行較多的分隔，且透明部分的尺寸過于隨意。這種分隔對于一般的建筑外窗而言不算什么，不會引會太多的價格上漲，而對被動式房屋的就會產(chǎn)生較嚴(yán)重的后果。

被動式建筑與傳統(tǒng)建筑相比，其建安成本增量范圍在800~1000元/㎡，這些增量成本中其門窗成本約占到30%，屬于成本增量中的主要部分。被動窗的成本來源主要是外窗型材、玻璃形式、五金件，相應(yīng)的成本比重一般是型材（約30-40%）、玻璃（約15-20%）、五金（約8-10%）。被動窗的選擇應(yīng)經(jīng)供應(yīng)商的方案比選，優(yōu)中選優(yōu)。

成本的增量多來源于型材型號的變動（如鋁合金55系列變?yōu)?0系列，如塑鋼60系列變?yōu)?5系列），一般情況下，型材型號決定了門窗型材的用量，比如50系列、54系列、59系列對應(yīng)的型材用量的差異分別為100%、105%、121%。

被動式建筑成本增量表現(xiàn)在型材本身需要增 強(qiáng)，鋁合金型材的配置已經(jīng)很難達(dá)到被動式住宅的設(shè)計要求，塑鋼型材需要滿足多腔室（多于五腔），三密封以上的密封膠條（實驗表明門窗能耗的損失50%左右來自空氣的對流，多密封提高了外窗氣密性等級減少了空氣對流）。在型材選擇方面被動式窗成本增幅約占窗體總成本的5%~15%。

在型材的選擇上還有一個重要的因素就是隔熱條的選擇，相對于國產(chǎn)隔熱條而言，進(jìn)口隔熱條有更好的剪切強(qiáng)度，以保證被動窗的整體穩(wěn)定性。但是相對而言，進(jìn)口隔熱條的價格也不低，一般情況下進(jìn)口隔熱條比國產(chǎn)隔熱條貴，其門窗增量為20-40元/平米。雖然在價格上略高，但保證了整個被動窗的密封性能，這樣的選擇還是值得考慮的。

一般情況下，單片白玻變?yōu)閘ow-e玻璃，其單平成本增加45~60元左右，折合建筑單方約8~10元/㎡。單層抽真空或者充氬氣的成本增量為每平增加10元~20元左右，折合到建筑單平方成本增量為2~4元左右。

被動式建筑：玻璃的組合三玻雙中空，單銀玻璃多銀玻璃，內(nèi)充氬氣或者抽真空（內(nèi)充惰性氣體的中空玻璃），其對中空層本身的氣密性要求就很高，普通的外窗已經(jīng)很難滿足要求，被動式窗已成為必然趨勢。那么被動式窗比普通門窗在玻璃上的成本增量約在50~80元/ ㎡。

無論是被動式窗還是傳統(tǒng)窗，國內(nèi)的玻璃生產(chǎn)廠家均可滿足性能要求，但被動式窗在選擇玻璃廠家時，為保證玻璃高性能和低破損率，一般選擇國內(nèi)一線品牌，一線品牌的玻璃廠家比二線品牌貴5-10元/㎡，但在性能和質(zhì)量方面，這樣的性價比還是相對較高的。

一間房間內(nèi)需要一扇窗滿足內(nèi)開內(nèi)倒功能，以利于夏季夜晚采用內(nèi)倒窗通風(fēng)散熱，內(nèi)開內(nèi)倒五金件的成本比平開高100元/樘。被動式住宅應(yīng)保證一扇窗戶具有內(nèi)開內(nèi)倒功能，其他窗的開啟方式應(yīng)配合使用固定及平開，不宜采用推拉窗（很難滿足氣密性要求）。

進(jìn)口與國產(chǎn)的選擇：同一種開啟方式下國際品牌的五金價格至少比國內(nèi)品牌的價格貴一倍以上。隨著技術(shù)的發(fā)展，五金配件的種類繁多，成本的離散性非常大。對于五金件的選擇還是應(yīng)該綜合各項因素進(jìn)行考慮。

現(xiàn)今市場上的被動式窗大體分為兩種類型的材料，分別是斷橋鋁合金和鋁包木，斷橋鋁合金的價格在2000-3000元/㎡，鋁包木的價格在3000-4500元/㎡。單從價格方面考慮，在性能都符合被動房要求的前提下，斷橋鋁合金窗明顯優(yōu)于鋁包木窗，但在外觀和質(zhì)量方面含木結(jié)構(gòu)的門窗有它相對的優(yōu)勢。

在開發(fā)過程中首先對樓盤進(jìn)行定位，樓盤的檔次決定了目標(biāo)客戶群體，最優(yōu)的選擇方案宜根據(jù)目標(biāo)成本來選擇被動窗廠家檔次（國內(nèi)或者國外），然后經(jīng)過深入考慮決定被動窗品牌，一般門窗的報價站綜合報價的80%，安裝（含稅）占20%。對于特別復(fù)雜的外窗工程，如超大的門窗、異形門窗，被動窗廠家應(yīng)提前介入門窗方案的設(shè)計，提供最優(yōu)解決方案用于控制成本。被動房的設(shè)計研發(fā)成本、品牌價值以及型材、五金等高性能標(biāo)準(zhǔn)，都在一定程度上帶來了被動式門窗的“成本增量”。

下面選擇了國內(nèi)一線的三個被動式門窗生產(chǎn)廠家品牌按照具體性能參數(shù)進(jìn)行對比分析。

在上述被動窗的參數(shù)對比下，三家品牌都滿足了被動窗的整體技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，最終如何做出選擇還要根據(jù)各個品牌的價格、售后、安裝等各項因素綜合進(jìn)行參考，性能參數(shù)只是其中比較重要的一項內(nèi)容。

被動式建筑的節(jié)能是一個系統(tǒng)工程，外窗的選擇應(yīng)考慮整個建筑物的能耗，在滿足產(chǎn)品定位的情況下遵循經(jīng)濟(jì)合理的指標(biāo)要求，在控制門窗三大件（型材、玻璃、五金件）的基礎(chǔ)上，重視遮陽措施的成本影響，必要的前提下增設(shè)門窗上部挑板，減少夏季太陽得熱。被動式窗的選擇應(yīng)考慮成熟的配套供應(yīng)商，門窗經(jīng)PHI系統(tǒng)認(rèn)證，保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

不同的建筑對于門窗的要求是不同的，對于被動房來說，除了要考慮與門窗節(jié)能有關(guān)保溫性能、遮陽性能、氣密性能，還要考慮與安全和舒適度有關(guān)的抗風(fēng)壓性能、水密性能、隔聲性能、采光性能及耐久性能等，這涉及到了設(shè)計、選材、安裝、維護(hù)等各個環(huán)節(jié)，還與門窗桿件型材、玻璃、密封膠條、五金、配套件各種部件的性能有關(guān)。綜合來說，被動房用門窗應(yīng)綜合系統(tǒng)性考慮，合理選擇搭配相關(guān)配套產(chǎn)品與技術(shù)，來滿足被動房的整體使用要求。對于成本控制應(yīng)考慮被動房建設(shè)的每一個層面。