维普资讯 http://www.cqvip.com 圃 从苇能战略看建筑门窗的发展 李学智 安阳市建筑工程质量检测中心站 摘 要：本文从国家的节能战略出发，从建筑节能入手，得出建筑节能必须门窗节能；通过对市场上第三代塑钢门窗和玻 璃钢门窗的具体特点分析，最后得出了从节能战略考虑，将来建筑门窗的发展方向，玻璃铜门窗是首当其冲，大有作为的。 关键词：建筑节能；门窗；发展 １ 前言 人大常委会、国务院这几年都先后发布了一系列 随着可持续发展战略要求的不断深入，建筑节 的规划、纲要，确定了将节约资源作为基本国策的 能已日益受到重视，作为建筑节能的薄弱环节—— 方针，提出了要加快建设资源节约型、环境友好型 建筑门窗，更应该成为人们节能注意的重点，怎样做 社会，促进经济发展与人口、资源、环境相协调的 到建筑门窗的保温隔热（节能），是门窗设计者、门窗 目标和要求等等。明确提出，建材工业要以节约能 生产者、门窗使用者应首先考虑的议题。 源与资源、保护生态环境和提高产品质量档次为 ２建筑节能的现状 重点，促进结构调整和产业升级。因此，建筑节能 据有关资料预测：２１世纪头２０年，将是我国建 已经成为关系民生的重大课题，可谓刻不容缓，迫 筑业的鼎盛时期，２０２０年全国房屋建筑面积将接近 在眉睫。 ２０００年数量的两倍。目前，我国建设高潮持续不断， ３建筑节能呼唤门窗节能 仅北京市一年的建筑面积（约１亿ｍ ）就相当于整 建筑节能是一个复杂的系统工程，包括墙子系 个欧洲的总和，全国每年建成的房屋面积高达１６亿 统、健康通风子系统和门窗（主要是外窗）子系统，但 ｍ 到２０亿ｍ ，超过所有发达国家年建成建筑面积 门窗是建筑节能的关键部位，前面的几个子系统，国 的总和。预计到２０１０年底，全国房屋建筑面积将达 家有关部门和行业协会都已行动起来，关键是外窗 ５１９亿ｍ ，其中城市１７１亿１３１ ，估计到２０２０年底， 子系统与建筑节能的关系极为密切，应引起有关部 全国房屋建筑面积达６８６亿ｍ ，其中城市为２６１亿 门的高度重视。在各种耗能中，我国的建筑能耗占 ｍ ，可见建筑规模极其巨大。然而，截止目前，就全国 ２７．６％。门窗作为建筑最为重要的一部分，其面积占 而言，不仅既有的近４００亿ｍ 建筑中的９９％为高 整个建筑物建筑面积的２０％－３０％，但能量损失却占 耗能建筑，新建建筑中５０％以上仍属于高耗能建 到５１％，尤其是公共建筑，其窗墙比高达７０％，更加 筑，单位建筑面积采暖能耗为发达国家新建建筑的 大了能量的损失。 ３倍以上。按照目前建筑能耗水平发展，到２０２０年， 我国在建筑物保温性能上与发达国家相比，外 我国建筑能耗将达到１０亿吨以上标准煤，空调高峰 窗能耗是发达国家的２．２倍，因此门窗节能是提高 负荷将相当于１０个三峡电站满负荷的电力。问题 我国建筑节能的关键，研发与推广使用新型节能保 相当严重，情况十分紧迫，建筑中能源的浪费Ｅｌ益受 温型门窗是整个门窗行业的必然趋势。为了减少能 到党和国家、人民的关注。 耗，构建一个节约型社会，２００５年７月１日，国家建 我国是一个能源匮乏的国家，能源消耗在世界 设部与国家质量监督检验检疫总局联合颁布实施了 上排名第二，占全世界总能耗的１０％。能源问题的 ＧＢ ５０１８９－－２００５（公共建筑节能设计标准》，规定新 解决势在必行，建立节能型社会是大势所趋。全国 建公共建筑必须达到节能６０％以上。这是我国批准 ２００８．１ ３１ 维普资讯 http://www.cqvip.com 圃 发布的第一部有关公共建筑节能设计的综合性标 准，为建筑节能设计指明了方向，同时也对门窗的技 术节能提出了更高的标准；２００７年１月１６日，两 部、局又联合发布了ＧＢ ５０４１１—２００７《建筑节能施 是主流产品。 第三代塑料门窗，也可说成是改良型塑钢门窗， 它是专业生产线生产且经用表面处理过的钢衬与 ＰＶＣ改性材料经电热熔化和机械共挤制成门窗型材， 工质量验收规范》，本规范依据国家现行法律法规和 相关标准，总结了近年来我国建筑工程中节能工程 的设计、施工、验收和运行管理方面的实践经验和研 这种型材的塑料层与标准钢衬精密结合，紧密包裹， 既保证了钢衬不易氧化锈蚀，又无需再用紧固螺钉固 定，保证了门窗的整体刚性效果。这种型材制作的门 究成果，借鉴了国际先进经验和做法，充分考虑了我 国现阶段建筑节能工程的实际情况，突出了验收中 的基本要求和重点，是一部涉及多专业、以达到建筑 节能要求为目标的施工验收规范。它的实施（已从 ２００７年ｌ０月１日开始实施）必将对我国建筑节能 向落实科学发展观，做好建筑“四节”工作，加强建 窗，使用专用设备加工组装，门窗框（扇）型材及其内部 的横竖钢衬用镀锌角芯板通过镀锌螺钉紧固成为一 个整体结构，使门窗的整体刚度和抗风压性能大为提 高。这种门窗其钢衬充分发挥了应有的骨架作用，所 以这种门窗应该是将来门窗发展的一个方向。 ４．１．２塑钢门窗特点 筑节能的施工质量管理，提高建筑工程节能技术水 平，起到积极的推动作用。 门窗是建筑物的重要组成部分，其作用是采光、 ａ）保温节能性：塑钢型材多腔式结构，具有良 好的隔热性能，传热系数极低，仅为钢衬的１，４．５，铝 材的１／８，其经济效益和社会效益都是巨大的； ｂ）气密性：塑钢门窗在安装时所有缝隙处均 装有橡塑密封条和毛条，所以其气密性远远高于铝 合金门窗。而塑钢平开窗的气密性又高于推拉窗的 气密性，一般情况下，平开窗的气密性可达四级，推 拉窗可达三级； 通风，同时也对建筑起到装饰作用。传统的门窗主 要是木质材料。随着新材料的不断出现，钢门窗、铝 合金门窗、塑料门窗的应用也越来越广泛，人类的探 索是无止境的，随着国际社会大环境和门窗市场的 发展及人们的环保节能意识的增强，这几种门窗已 不能满足多功能的要求。近几年来，一些新型、环保、 Ｃ）水密性：因塑钢型材具有独特的多腔式结 构，均有独立的排水腔，无论是框还是扇的积水都能 有效排出。塑钢平开窗的水密性又远高于推拉窗， 一节能的门窗型材逐渐受到社会的认可和青睐，如第 三代塑钢门窗和应运而生的拉挤玻璃纤维增强塑料 （俗称玻璃钢）门窗。 ４从建筑节能看我国未来门窗的发展方向 ４．１ 塑钢门窗 般情况下，平开窗的水密性可达到五级，推拉窗可 ｄ）抗风压性：在独立的塑钢型腔内，可填加 达到三级至四级； ４．１．１ 塑钢门窗的发展过程 在世界上，塑料门窗产品从其发展过程来看可 １．２ｍｍ～３ｍｍ厚的钢衬，可根据当地的风压值、建筑 物的高度、洞口大小、窗型设计来选择加强筋的厚度 及型材系列，以保证建筑对门窗的要求。一般高层 建筑可选择大断面推拉面推拉窗或内平开窗，抗风 压强度可达六级以上，低层建筑可选用外平开窗或 小断面推拉窗，抗风压强度一般在三级； ｅ）隔音性：塑钢型材本身具有良好的隔音效 果，如采用双玻结构其隔音效果更理想，特别适用于 闹市区噪音干扰严重的场所，如医院、学校、宾馆、写 大体上分为三代。 第一代是纯粹的塑料门窗，因为它本身存在着 很多质量缺陷，故早已被淘汰。 第二代塑料门窗是采用ＰＶＣ改性材料生产的 多腔型材，由于采取了新的材料配方和新的生产工 艺，较好地解决防变形和抗老化问题，型材本身耐 久性可达３０年－５０年，所以投放市场以来，颇受青 睐；这种门窗的制作是在空心的塑料型材内插钢 字楼等； 衬，由于其钢衬与型材结合不紧密，门窗中的横竖 钢衬互不联结，窗框四角部位的钢衬处在断开状 态，钢衬在门窗中起不到应有的骨架作用，制作的 门窗存在着刚度低、抗风压强度不高等质量缺陷， 所以说这种门窗必须改良，目前这种门窗在我国仍 ｆ）耐腐蚀性：塑钢异型材具有独特的配方，具 有良好的耐腐蚀性，因此塑钢门窗的耐腐蚀性能主 要取决于五金件的选择，如选防腐五金件，不锈钢材 料，其使用寿命是钢窗的ｌ０倍左右； ｇ）耐候性：塑钢异型材采用独特的配方，提高 ３２ ２００８，１ 维普资讯 http://www.cqvip.com 圃 了其耐寒性。塑钢门窗可长期使用于温差较大的环 ’铝合金将占领幕墙和大型装饰性建筑领域，在广大 境中（一５０ｑＣ￣７０ｑＣ），烈日暴晒、潮湿都不会使其出现 的民居窗户中，塑钢门窗、玻璃钢窗将占绝对优势， 变质、老化、脆化等现象，最早的塑钢门窗已使用３０ 而在高级公寓、别墅、写字楼、宾馆等高级建筑领域， 年，其材质完好如初，按此推算，正常条件下塑钢门 三产品将呈严重竞争态势。 窗使用寿命可达５０年以上； ４．２玻璃钢门窗 ｈ）容易防护：塑钢门窗不受侵蚀，又不会变黄 ４．２．１ 玻璃钢门窗的特点 褪色，不受灰、水泥及粘合剂影响，几乎不必保养，脏 玻璃钢，即玻璃纤维增强材料，是一种新型复合 污时，可用任何清洗剂，清洗后洁白如初； 材料，它具有质轻、高强、防腐、保温、绝缘、隔音、寿 ｉ）价格适中：与达到同等性能的铝窗、木窗、钢 命长等优点。机械性能和物理性能良好，为２１世纪 窗相比，塑钢门窗的价格更为经济实惠。塑钢门窗 的优质塑料复合材料。 具有优良的物理化学性能，可广泛使用于风大、雨水 ａ）轻质高强：玻璃钢型材的密度为１．５ｇ／ｃｍ。～ 多、高热、高寒及有腐蚀性气体等环境恶劣的场所， ２．０ｇ／ｃｍ ，约为铝合金的２／３，钢的２５％～３０％；其拉伸 是较为理想可靠的建筑门窗。 强度在３５０ＭＰａ以上，弯曲强度２６０ＭＰａ以上，约为 塑钢门窗与钢、铝、木门窗相比有着良好的保 铝合金的２倍，塑钢的４－５倍，比钢高１．７倍。玻璃 温、隔音、耐腐蚀的性能。其主要原料ＰＶＣ树脂的生 钢门窗弥补了塑钢门窗强度低易变形的缺点。 产过程能耗低，供应量充足。正因为塑钢门窗有着 ｂ）保温隔热：玻璃钢型材导热系数低，用玻璃 上述优点，故在以保护生态环境、节约能源为主题的 钢型材制成的窗框热阻值远大于其他材料窗框的热 今天有着远大的发展前景和巨大潜力。 阻值，玻璃钢窗框的热阻值为９．９６（ｍ Ｋ）／Ｗ，塑钢 ４．１．３我国塑钢门窗的现状及发展前景 窗框热阻值为５．９３（ｍ Ｋ）／Ｗ，热隔断桥铝合金窗框 我国塑钢门窗、异型材及相关产品行业，经过十 的热阻值为０．１６（ｍ Ｋ）／Ｗ。且玻璃钢门窗型材为空 几年的快速发展已初具产业规模，行业迅速发展，超 腹结构，具有空气隔热层，保温效果佳，若采用玻璃 出国内外有关人士当初的预料。目前，塑钢门窗在 钢双层玻璃保温窗，与其他不保温窗相比，冬季可提 我国已经建立了坚实的市场基础，并展示出广阔的 高室温３％－５％左右，对夏季有空调的房间，则有很 市场前景，行业主体产品塑料异型材的产能扩展受 好的节能效果。优质玻璃钢门窗保温性能优于国家 到业内外人士密切关注。近年来，塑料异型材新增 标准ＧＢ ８４８４－－１９８７保温性能一级指标。 生产厂家数量减少，老厂家的产能增扩势头迅猛异 ｃ）尺寸稳定、隔音性好：玻璃钢型材热变形温 常，几个有能力的厂家２００６年就增扩几十条至近百 度为２００ｑＣ，即使长时间处于烈日下也不会变形，在 条挤出生产线，而增扩十几条至二十几条挤出生产 寒冷的气候下无收缩，其线膨胀系数（如：ＰＶＣ材质 线的厂家为数更多。截止到２００６年年底，我国异型 的型材热膨胀系数为玻璃钢材质的型材的１２－２０ 材产品的生产加工能力超过２００万吨，我国塑料异 倍，合金铝的材质的型材膨胀系数为玻璃钢型材３～ 型材产品的销量突破１００万吨，塑钢门窗产品达１．３ ４倍）与建筑物和玻璃相当，在冷热温差变化较大环 亿ｍ 以上，占全国门窗应用总量２０％左右。 境下，不易与建筑物及玻璃之间产生缝隙，可大大提 预计到２０１０年，我国塑料异型材产品的产能将 高玻璃钢门窗的密封性能。此外，玻璃钢的树脂与 有望达到或超过５００万吨，而塑钢门窗的组装销售 玻璃纤维复合结构的振动阻尼很高，对声音的阻隔 量将达到或超过３亿ｍ 。届时，塑钢门窗将会占据 可达２６ｄＢ（Ａ）－３０ｄＢ（Ａ）。 门窗市场总量的４０％－５０％。在２０１０年前后，塑钢门 ｄ）耐腐蚀、抗老化：玻璃钢门窗对无机酸、碱、 窗将在中国的小城镇和广大农村门窗市场占有很大 盐、大部分有机物、海水及潮湿环境都有较好的抵抗 比例（因为现有的产品更适合应用于上述环境），同 力，对于微生物也有抵抗作用，因此除适用于干燥地 时大中城市中的居民住宅改造、拆换也将占门窗市 区外，同样适用于多雨、潮湿地区、沿海地区和化工 场很大比例，塑钢门窗将占有优势。届时，我国的门 场所。 窗市场将会以铝合金门窗和塑钢门窗、玻璃钢门窗 铝合金门窗耐大气腐蚀性虽好，但对某些金属 三种产品为主导，三者各有适应场所和消费人群。 的电化学腐蚀却无能为力；ＰＶＣ塑钢门窗耐潮湿、 ２００８．１ ３３ 维普资讯 http://www.cqvip.com 耐盐雾、耐酸雨，但在紫外线作用下，其大分子链会 断裂，从而使材料表面失去光泽、变色粉化、机械性 认可，玻璃钢门窗在我国北方地区得到迅速的推 广，市场已初具规模。 能下降。 Ｃ）市场布局：我国玻璃钢门窗市场的分布不 均。我国的玻璃钢门窗起源于冬季寒冷的北方，受地 方政策的影响，目前市场主要集中在华北、山西和上 ｅ）绿色环保：据有关部门检测，优质玻璃钢门 窗型材符合国家强制性标准ＧＢ １８５８４－－２００１《室内 装饰装修材料木家具有害物质限量》和ＧＢ ６５６６— ２００１《建筑材料放射性核素限量》规定的各项有害物 质限量指标，甲醛释放量和可溶性铅、镉、铬、汞等项 目均为标准限量的１／６～１／６００，达到Ａ类装修材料 要求，符合绿色环保建材产品重点推广条件。 ４．２．２我国玻璃钢门窗的现状 我国玻璃钢门窗的研制始于上世纪９０年代初， 近年来取得较大发展。我们从如下方面分析可以得 到一些东西： 海等地，而在建筑业也同样发达的华南、江浙等地却 应用很少。这种现象主要是由于各级地方政府对建 筑保温节能要求的执行力度不同以及社会对玻璃钢 门窗的认知程度还不够。 ｄ）生产情况：我国的玻璃钢门窗已经实现了 工业规模化生产。目前国内玻璃钢门窗型材生产企 业３０多家，门窗型材拉挤生产线１５０多条。但各厂 家的规模、技术水平参差不齐，相当部分企业忽略了 玻璃钢门窗型材的生产技术，没有完全掌握门窗型 材生产的工艺配方与工艺参数关系，以致拉挤出的 型材质量不稳定；再者由于企业对市场过于乐观，没 考虑到用户对新材料的认知、接受有一个过程，仓促 上马导致订单不足无法维系正常的连续生产，造成 成本上的增加和管理上的困难。这些原因导致玻璃 ａ）占有率：塑钢门窗市场占有率约３２％，铝门 窗、铝幕墙市场占有率约４０％，彩钢板门窗市场占 有率约８％，其他门窗（包括木门窗、木复合门、不锈 钢门窗、卷帘门窗、玻璃钢门窗等）市场占有率２０％ 左右。据玻璃钢工业协会调查显示“十五”期间玻璃 钢门窗的年销售量已突破５０万ＩＴＩ ，实现了工业规 模化生产。 钢门窗行业发展较为缓慢，部分企业转而生产其他 玻璃钢型材来弥补玻璃钢门窗订单的不足。目前国 内较有实力的玻璃钢门窗企业有：秦皇岛耀华茵莱 节能门窗有限公司、北京华实玻璃钢制品有限公司、 ｂ）市场发展：玻璃钢门窗市场已初具规模。６０ 年代钢门窗取代了传统的木门窗，但由于钢门窗易 生锈、密闭性能差，８０年代被外形美观的铝合金门 窗挤占了３５％的市场。铝合金门窗质轻适合做成推 北京建工芮莱玻璃钢制品有限公司等，他们的产量 约占整个行业的７０％。 拉门窗，密闭性能有了很大的改善，但使用中人们 注意到铝合金门窗导热系数比钢门窗高３倍，保温 性能比较差，达不到节能的作用。９０年代开始国家 要求推广应用节能保温的塑料门窗，淘汰钢门窗， 限制铝合金门窗的使用，塑料门窗在我国开始迅猛 发展。 ｅ）存在问题：虽然我国玻璃钢门窗的开发、生 产取得了可喜的局面，但为能满足市场需求，仍需 在设备和工艺方面继续完善提高。而且还要提高 门窗组装整窗的外观质量、金属配件的配套等，注 重装饰效果，提高水密性能，改进开启方式，在中 低档产品的基础上，改进型材截面，开发多系列的 中高档产品。 塑钢门窗强度低、易老化，随着玻璃钢型材拉 挤工艺和表面涂装技术的发展，玻璃钢拉挤型材 开始应用在门窗行业，并且得到国家有关部门的 重视和支持。１９９６年，国家建材局委托有关单位编 应该指出的是，门窗是由型材、玻璃、五金件、密 封条组成的一个有机系统，其保温、隔热、隔声、抗风 压等物理性能，不仅仅与门窗型材本身的性能有关， 而且与组成门窗其他部件以及门窗的安装水平密切 相关。因此玻璃钢门窗的发展也离不开相关配件的 发展，离不开门窗安装技术的发展；保温节能门窗行 业的发展应携手相关行业共同发展。 制了《玻璃纤维增强塑料门窗型材》行业标准； １９９７年ｌ２月２９日国务院批准，将玻璃纤维增强 优质塑料复合门窗列为《当前国家重点鼓励发展 的产业、产品和技术目录》，自１９９８年１月１日起 施行；国家对列入目录的项目有相应的２２条优惠 政策。由于玻璃钢材料特有的质轻高强、耐腐蚀、 目前，玻璃钢门窗市场有非常大的潜力，特别是 高质、高档门窗的需求量在上升，市场的开发刚刚开 始，市场的竞争很激烈，有竞争才能优胜劣汰。但随 ２００８．１ 保温、绝缘、隔音、寿命长等优点，得到社会各界的 维普资讯 http://www.cqvip.com 着建筑质量和人们生活水平的提高，现在玻璃钢和 维增强（玻璃钢）窗》为建筑工业行业产品标准。所有 这些标准、规范的出台都预示着环保节能的玻璃钢 门窗将迎来更广阔的发展空间。 玻璃钢门窗的上市，不仅仅是玻璃钢产品在建 筑业应用的发展，也将推动我国门窗向多元化、多层 次方向发展。玻璃钢门窗将以其节约能源、节约资 源、美化市容等优点而得到普及和应用。据有关专 塑料门窗的竞争不应该是价格竞争，而应是质量竞 争。可以说铝合金窗、塑料窗与玻璃钢门窗价格相 当，如果质量不能满足市场需求，即使价格再低也不 一定有竞争力。因此，符合产业政策和节能政策的 次、质量差的玻璃钢门窗上市。 新型、高档的玻璃钢门窗应当发展，但一定限制低档 ４．２．３我国玻璃钢门窗的发展前景 家估算，如果把我国非节能型窗的４０％改造成节能 在我国建筑能耗约占总能耗的１／４以上，建筑 窗，全国每年可节省煤炭１．５６亿吨（折合人民币 使用能耗又占建筑能耗的１／２以上，室内采暖、空调 ２４９．６亿元），同时可少向大气排放灰尘７０００万吨和 能耗是建筑使用能耗的１／５以上，从整个建筑的能 大量有毒气体。由此可知，玻璃钢门窗符合中国的 源流失来看，能源损失中７０％是通过门窗流失的。 节能战略要求，是一个有发展前途的朝阳产业。 从上世纪９０年代开始，随着国际能源的日趋紧张， ５结束语 国家对建筑节能的要求越来越高，各级政府对建筑 从以上分析可以看出，就节能战略而言，第三 节能的要求也越来越明确。１９９６年国家颁布了《民 代塑钢门窗和玻璃钢门窗是两种值得推广的新型 用建筑节能设计标准》，２００１年国家颁布了ＪＧＪ 环保节能门窗，两者将依据各自的优势并行发展， １３４—２００１《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》； 但相比之下玻璃钢门窗更有其独特的特点。纵观未 ２００４年北京市颁布北京市工程建设技术标准《住宅 来，玻璃钢门窗行业是一个很有活力 市场前景十 建筑门窗用技术规范》，并明确要求外窗的传热系数 分广阔的行业，但我们也要看到，目前玻璃钢门窗 达到２．８Ｗ／（ｍ ・Ｋ）以内，这样普通的铝合金门窗将 的市场占有率还比较低，玻璃钢门窗行业的发展还 在这一地区彻底的淘汰。２００５年７月１日国家颁布 任重道远。 实施了我国第一部有关公共建筑节能的国家标准 参考文献： ＧＢ ５０１８９－－２００５《公共建筑节能设计标准》对公共 ［１］ＪＧＪ １３４—２０ｏ１《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》； 建筑门窗的传热系数（Ｋ值）有了明确的规定，并对夏 ［２］ＧＢ ５０１８９－－２００５（（公共建筑节能设计标准》； 热冬暖的地区的节能也提出了要求。为加强玻璃钢 ［３］ＪＧ／Ｔ １８６—２００６《玻璃纤维增强（玻璃钢）窗》； 门窗行业管理，进一步优化材料，提高设备精度，稳 ［４］ＧＢ ５０４１ １—２００７《建筑节能施工质量验收规范》； 定工艺流程，２００６年６月１日，建设部发布第４０３ ［５］何水清．塑料门窗和钢塑门窗节能效果及节能措施［Ｊ］．门 号公告，正式在全国实施ＪＧ／Ｔ １８６－－２００６（玻璃纤 窗，２００７，１１：３０～３１． ２００８．１ ３５