摘要：自二十一世纪至今，建筑节能已经变成我国长期而紧迫的战略任务之一。据相关资料显示，在建筑四大围护结构中，窗户的热工性能最。加强窗户的保温隔热相关性能，减少窗户能耗，对改善建筑总体的节能效果具有非常重要的意义。为系统改善夏热冬冷地区建筑窗体的节能问题，首先，总结夏热冬冷地带建筑体相关的问题。其次，为解决夏热冬冷地区建筑窗体热工性能差的问题，分析夏热冬冷地区窗户节能的相关影响因子，针对各影响因子分别判断减少夏热冬冷地建筑窗体能耗的方法。最后总结窗户节能影响因子的分析，提出了夏热冬冷地区建筑窗体节能的设计方法。
关键词： 夏热冬冷地带 围护结构 建筑窗体节能
1.夏热冬冷地区窗户存在的主要问题
研究发现，目前夏热冬冷地带建筑窗体主要存在以下几个问题：
（1）建筑外表面窗多数缺乏遮阳挡光设计。夏热冬冷地带夏季室内过热的原因之一，就是从窗户照进室内的大量太阳辐射引起室温升高。为改善室内热环境，居住者自发的安装遮阳棚构件是较为普遍的现象由于缺乏良好美观的设计语言，遮阳效果不良、安装存在隐患、影响美观等问题普遍存在。
（2）窗户的热工性能差。既有建筑中存在大量单层的玻璃窗，以普通铝合金窗框居多，窗户传热系数极大。
（3）外窗的自身的形式存在缺陷。本地区20世纪90年代后的居住建筑大多采用推拉式窗体。少量高档住宅，为追求视觉效果和立面造型，采用了大面积的固定窗，致使室内通风环境不甚理想。此外，大面积单层固定玻璃窗使外围护结构变得薄弱，极不利于安全与节能。
（4）窗户隔音效果差。随着居住建筑外窗面积的加大，导致窗户的隔音出现新矛盾。在夏热冬冷地带，既有建筑大量采用普通浮法玻璃，其隔音性能远不及墙体。大部分临街住宅，交通噪音极大，对居住环境产生了严重影响。
2.夏热冬冷地区窗户节能的影响因子分析
根据窗体能耗计算公式以及窗体保温隔热原理，可从以下途径提高窗体的保温隔热性能。
（1）控制建筑朝向及窗墙面积比
建筑物的方向会影响窗户的太阳辐射产生的热量，窗户与墙壁的比例会影响太阳辐射产生的热量以及窗户本身的能量消耗。墙壁的系数要大得多。考虑到照明和经济性，必须控制窗户与墙壁的面积比。
（2）加强玻璃的隔热性能
窗户玻璃的遮光系数与太阳辐射产生的热量成正比。玻璃遮阳系数越小，进入房间的太阳辐射热越少。
（3）加强窗户内、外的遮阳措施
减少窗户的遮阳措施，降低窗户的整体遮阳系数，是减少夏季由太阳辐射热引起的冷却能耗的主要方法。它主要是指在满足建筑立面设计要求的前提下增加外部遮阳篷和遮阳蓬。窗户的内部装有镀有金属膜的热反射布帘，或者在窗户的内部安装了具有一定热反射效果的百叶窗，以阻挡夏天的太阳辐射热。
3.夏热冬冷地带住宅建筑窗体的节能设计
（1）控制窗墙面积比
建筑物南侧的扩大形式有利于冬季的日照效果。通过窗户获得太阳辐射热，但是在没有遮挡措施和通风的情况下，朝南的窗户和墙壁的面积比越大，建筑物的能耗就越高。增加朝南的窗户和墙壁的比例需要有效的遮光措施和窗户的改进。保温性能会增加窗户的成本。
不同的方向和不同的窗墙面积比要求外部窗的传热系数不同，在特定设计中应仔细考虑。
（2）设置建筑外遮阳
为了强调当前住宅设计中的景观，到处都可以看到朝南的大玻璃窗，这大大增加了窗户的能耗。除了节能设计外，还可以在选择窗框材料和玻璃时采取措施。合理的方法是在活动百叶窗之外设置遮阳帘或使用下陷的阳台。凸阳台的凸起遮阳帘的长度必须合理计算。夏季，当太阳高度角大时，阳光会被遮挡；在冬天，当太阳高度角低时，阳光可以照进房间。朝北的遮阳帘可有效减少窗户的冷却能耗。它可以采用活动遮阳板外部遮阳，也可以设置凹面阳台以形成综合遮阳效果。从东向西打开窗户时，遮挡窗户的最佳方法是遮挡移动的百叶窗。固定的外部遮阳具有安装方便，价格低廉的优点，但缺点是不能灵活控制遮阳时间和遮阳角度。
（3）设计合理的窗户开启方式
从窗墙比对能耗的影响分析，在炎热的夏季和寒冷的冬季，应避免在居民区的各个方向使用大面积的固定窗户。在相同的窗户面积条件下，窗户的开启方式决定了窗户的通风面积和室内通风效果。鼓励使用平开窗以及上下滑动窗。平开窗通风面积大，密封性好。尽管上下滑动窗的开口面积仅为1/2，但其在人身高度范围内的通风面积可达到窗面积的100％。与左右滑动窗相比，它具有完全不同的通风效果。通风时，它比左右滑动窗对改善室内热环境的效果更好。平开窗和上下滑动窗是适合夏季炎热和冬季寒冷地区的两种开窗方法。
（4）选择保温隔热性能好的节能窗
经分析比较，塑料钢低辐射中空玻璃窗和隔热铝合金低辐射中空玻璃窗是两种节能型窗户，具有节能效果好，比较经济的特点。塑钢窗户适用于低层和多层房屋以及现有建筑物。窗户的节能改造。热断桥铝合金低辐射中空玻璃窗适用于对风压要求高，装饰效果好，使用寿命长的新房和高层房屋。玻璃的厚度取决于单个玻璃的尺寸，厚度通常为5-6mm。窗户节能是一项系统工程。以上所有方法都是必不可少的，并且相互影响。在建筑设计实践中，应综合考虑仔细考虑。
4.中国未来市场门窗发展
自2017年9月12号，国务院发布《关于开全面质量提升行动的指导意见》以来，与建筑相关的行业全面面临产品升级及企业转型的契机。自2016年3月开始，住房和城乡建设部标准定额司要求全国幕墙门窗标准化技术委员会，组织行业内的专家组成研发工作小组，针对我国当前门窗性能不高，建筑“穿个大棉袄，漏个肚脐眼”的情况，因地制宜，改善门窗性能的绿色标准，提高门窗隔热、隔声、气密性能等指标，使门窗性能达到国际同等气候区的领先水平，以门窗节能性能为突破口，提高门窗的安全性、耐久性和舒适性。
未来，中国门窗市场将由三层中空玻璃，暖边充气中空玻璃和大系列高节能型材构成市场应用情况，但根据目前的市场情况，我们需要注意从以下几个方面着手：（1）门窗型材的材料性能以及框架型材的设计过程对过程中各种元素的分析将成为框架型材能否满足高质量应用的关键因素；（2）温边中空玻璃将成为建筑门窗的标准配置；（3）不含氩的中空玻璃将无法满足节能指标的要求，但是一旦中空玻璃中充满了氩气，是否能满足目前国内材料性能和加工质量足的质量要求，将成为业内的主要课题。
5.结论
对于门窗的节能研究，长路漫漫，仍需努力，降低建筑窗体能耗的根本有效方法是大量生产高效节能窗,以期全面取代目前使用的普通单层玻璃窗，不仅要在设计之初就把门窗的节能问题考虑周全，还要让质量跟上我们的设计，理论技术同时发展。
参考文献
[1]龙惟定.编著建筑节能与建筑能效管理中国建筑工业出版社,2008
[2]王玲.国外节能建筑掠影经济日报,2006
[3]刘军.从德国建筑节能的要求及变化看中国未来门窗市场发展，2019
[4]樊葳.夏热冬冷地区围护结构节能技术及经济分析，2008
[5]李峥嵘.建筑节能技术保障体系探讨[J].上海节能,2005(4)
作者简介：王淳正（1994.4.6），男，汉族，籍贯：吉林四平，沈阳建筑大学建筑与规划学院，17级在读研究生，建筑学硕士，专业：建筑学，研究方向：建筑设计与方法