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字数3000阅读时间5分钟 建筑节能技术始终作为绿色建筑的重要发展方向，在对全社会的节能减排中发挥着重要的作用，我国开展建筑节能历经三十余年，先后经历了30%、50%、65%、75%四次节能标准调整。目前，我国已开始大力发展超低能耗绿色建筑。 在上一篇文章《设计与成本的协同管理│门窗工程成本总结（三）》中，从方案设计、施工图设计、深化设计三个阶段展开阐述了建筑外门窗对建筑节能的重要作用以及成本影响，本文将继续从山东省住宅节能65%、75%及超低能耗设计标准入手，探究各种节能标准下的门窗设计要求、成本分析。 不同的建筑节能设计标准对门窗的设计要求 外门窗系统，通常用“五性”来表示门窗系统的标准，分别是：热工性能、气密性、水密性、抗风压性能、隔声性能。随着人们对外窗系统在健康舒适及安全方面上的要求越来越高，对外窗又提出了耐撞击性能、抗风携碎物冲击性能、遮阳性能、耐火完整性等多方面的新要求。 在建筑节能设计中，外窗热工性能、气密性对建筑能耗的影响较大。外窗热工性能主要影响热量的传递，气密性主要影响热量的对流。以山东省为例，对比分析65%节能标准、75%节能标准、超低能耗建筑对外窗热工性能和气密性提出的不同要求。 各项明细及规范详以下说明： 1、山东省65%节能标准中，K值要求为2.3~3.1，气密性≥6级： 2、山东省75%节能标准中，K值要求为1.8~2.5，气密性≥7级： 3、山东省超低能耗标准中，K值要求为≤1.0，气密性≥8级： 由上可知，随着节能标准的不断提高，对于热工性能和气密性的要求也越来越高。从山东省65、75节能标准的设计要求来看，65节能、75节能的门窗选择以直接判定和权衡判断满足建筑物耗热量指标设计外K值，外窗的K值具有一定的离散型；超低能耗建筑计算除了遵循供暖（冷）需要指标外，其外窗的要求强制满足K≤1.0。 下面，我们针对不同的建筑节能设计标准进行成本增量分析。 不同的建筑节能设计标准对门窗成本的影响 以山东省为例，针对不同的节能设计标准，对门窗的选用参数及价格进行对比分析（详表2）。总体上，节能标准60%、75%、超低能耗之间的外窗单价依次提高约30%、400%及以上。 （1）由65节能提高到75节能设计标准，外窗单方造价提高约30%，建安成本提高0.8%左右； （2）由75节能提高到超低能耗建筑，外窗单方造价提高约400%及以上，建安成本提高10%以上。 以下是详细分析： 1、型材型号的变动，成本增幅5%~15% 65节能标准和75节能标准建筑：成本的增量多来源于型材型号的变动（如铝合金55系列变为60系列，如塑钢60系列变为65系列），其成本的增量参见铝合金门窗（2.0版）│门窗工程系统性总结（一）（点击原文链接，直接阅读）以及设计与成本的协同管理│门窗工程成本总结（三）（点击原文链接，直接阅读）中的相关章节。一般情况下，型材型号决定了门窗型材的用量，比如50系列、54系列、59系列对应的型材用量的差异分别为100%、105%、121%。 超低能耗建筑：成本增量表现在型材本身需要增强，铝合金型材的配置已经很难达到被动式住宅的设计要求，塑钢型材需要满足多腔室（多于五腔），三密封以上的密封胶条（实验表明门窗能耗的损失50%左右来自空气的对流，多密封提高了外窗气密性等级减少了空气对流）。 2、玻璃型号的变动增加外窗成本50~80元/㎡ 65节能标准和75节能标准建筑：一般情况下，单片白玻变为low-e玻璃，其单平成本增加45~60元左右，折合建筑单方约8~10元/m2。单层抽真空或者充氩气的成本增量为每平增加10元~20元左右，折合到建筑单平方成本增量为2~4元左右。 超低能耗建筑：玻璃的组合三玻双中空，单银玻璃多银玻璃，内充氩气或者抽真空（内充惰性气体的中空玻璃，其对中空层本身的气密性要求就很高，普通的外窗已经很难满足要求，系统窗已成为必然趋势。 3、内开内倒功能，五金件的成本比平开高100元/樘 一间房间内需要一扇窗满足内开内倒功能，以利于夏季夜晚采用内倒窗通风散热，内开内倒五金件的成本比平开高100元/樘。被动式住宅应保证一扇窗户具有内开内倒功能，其他窗的开启方式应配合使用固定及平开，不宜采用推拉窗（很难满足气密性要求）。 4、被动房的外门窗成本分析 超低能耗建筑与其他建筑相比，其建安成本增量范围为900~1400元/m2（详阅：一个搞工程的，这些大山你必须能侃），这些增量成本中其门窗成本的增量约占到30%，属于成本增量中的主要部分。 案例1本项目以3层的被动式建筑和按75%设计的节能标准设计的项目为依据，设计标准及成本分析参考下图所示： 与之对应的成本构成参考下图所示， 该项目采用被动式建筑技术，增量成本约为850元/平方米。 成本要点在影响建筑节能的方面，从上面的成本构成来看，被动式建筑中外窗成本增量最大，约占到整个成本增量的30%左右。被动窗的成本来源主要是外窗型材、玻璃形式、五金件，约占到整个门窗系统的70%以上。被动窗的选择应经被动窗供应商的方案比选，优中选优。 5、超低能耗建筑外窗增设外遮阳措施，成本增加200元/㎡ 超低能耗建筑外窗均需要设置外遮阳措施（参考规范要求，下图），保证夏季遮阳，有效降低夏季的太阳能得热。外遮阳的措施有多种多样，其中常用的有外卷帘遮阳、中空层增加百叶等等，其成本也具有很大的离散型，一般按洞口面积计算200元/㎡一扇窗增加外遮阳，相当于门窗单价增加30%~50%。
案例2以普通外窗的单方成本500元/m2为例，核算外遮阳设计的增量成本参考如下：
百叶成本离散型很大，百叶材质、安装提升方式等对成本影响较大，上述成本仅考虑一般百叶的成本。 成本要点 百叶的成本离散型很大，其地上面积成本的增幅约在10元~20元，建议遮阳百叶材质的选择应充分考虑项目的产品定位，并选择合理的百叶位置（内置、外置、中置），一般情况下内置的百叶较为便宜，置于中空层的百叶不利于后期的维修保养，置于外侧的百叶要考虑到耐久性问题。 小结 超低能耗建筑的节能是一个系统工程，外窗的选择应考虑整个建筑物的能耗，在满足产品定位的情况下遵循经济合理的指标要求，在控制门窗三大件（型材、玻璃、五金件）的基础上，重视遮阳措施的成本影响，必要的前提下增设门窗上部挑板，减少夏季太阳得热。被动式窗的选择应考虑成熟的配套供应商，门窗经PHI系统认证，保证产品的质量。 建筑节能65标准、75标准、超低能耗建筑标准的依次提升，正是中国建筑节能发展的一个缩影，建筑节能标准的提高对门窗系统的要求越来越高，从成本角度而言，节能标准的提高增加了建安成本，外窗单价依次提高约30%、400%及以上。因而，对门窗的选用更加要坚持“技术可行、经济合理”的原则。 作者专栏 2017.5.15 设计与成本的协同管理│门窗工程成本总结（三）
作者：贺加栋 山东绿地泉控股集团股份有限公司技术发展部 |
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