作者: 张正本 | 2016-03-08 10:56

公共建筑外门的节能减排

每个采暖期使用一樘旋转门比推拉门减少的主要污染排放量约有：使地球升温的温室气体二氧化碳5,800kg、使地球产生酸雨并直接危害健康的气体二氧化硫60kg和炉灰600kg。

在实行物业管理的楼宇中，共用的建筑部分大都有必须的出入口。使用采暖或空调的公共建筑外门(如酒店和写字楼的大堂出入门)的能耗占整个建筑的能耗虽然不大，但不同门型的能耗差别却不小。在当今世界性能源紧张与气候变化的形势下，研究公共建筑外门的节能减排、降低物业运行的成本是很有必要的。现仅以公共建筑上常用的推拉门和旋转门为例，探讨其在相同的使用条件下，建筑采暖时的能量损失，以得出建筑外门的节能方向。

至于平开门虽在公共建筑上也常用，但因其能耗介于以上两型门之间。建筑使用空调时，除气流的方向相反之外，门的能量损失原理与使用采暖时的基本相同，故在此均不赘述。

推拉门和旋转门的构造及其使用的状态见图1。

举例的外门使用条件

在我国寒冷地区某市执行公休制的办公楼;

节假公休日和下班后均关门或锁门;

上班的早8时至晚17时开门，以门平均每天开启2,000次取值;

门的宽度和高度分别同取2.4m和2.2m;

推拉门为两扇自动开闭式，旋转门为3扇手推式;

采暖期气候：室内外的采暖计算温度分别按18℃和-2℃，采暖期131天。

门的围护表面温差传热热损失

推拉门是单层门扇的围护表面，因每次开启中有1/2的时间处于全开状态，此间并无温差传热，故其采暖期温差传热的时间约2,894小时;旋转门在上班投入使用后，因是单层门扇的围护表面，也多了1/6圆周的弧形门传热的面积;在公休和下班时因门处于关闭状态，致其中1/2的围护面积变成了双层的围护物，其采暖期间关闭状态的时间约2,334小时。

按此计算得每个采暖期的温差传热热损失：推拉门为1,757(kW·h)，旋转门是1,813(kW·h)。推拉门是旋转门96.9﹪，或旋转门比推拉门多耗3.1﹪。

门缝的冷风渗透热损失

因室外冷空气的密度大于室内空气的密度，故当门关闭时冷风是从门下半部的缝渗入室内，同时将等量的室内热空气从上半部门缝逸出室外，从而造成冷风渗透热损失。

由门的尺寸和结构，算得一樘门的门缝长度：推拉门为11.4 m，旋转门为9.2 m。推拉门在关闭状态时是单层门的门缝;而旋转门在关闭状态时，却是单层和双层的门缝各占1/2。

因推拉门的门缝比旋转门的长，故算得每个采暖期的门缝冷风渗透热损失：推拉门为189(kW·h)，旋转门是130(kW·h)，推拉门比旋转门的热损失多了45.4﹪。

门开启时的冷风冲入热损失

由门的结构所决定，推拉门开启时的冷风冲入热损失类似于门缝，也是由室内外空气的密度差所产生的热压，使室外的冷风从开着的门口下半部冲入室内，同时将室内的热空气从门口的上半部排出所形成。而旋转门在开启时却是由旋转的门扇将室外的冷空气夹带入室内，同时将室内的热空气夹带出去所形成的热损失，即冷热空气的容积置换(或交换)的热损失。

按此计算得每个采暖期的门开启时冷风冲入的热损失：推拉门为13,265(kW·h)，旋转门是2,733(kW·h)，此项热损失中，推拉门比旋转门却竟多出了385.4﹪。

门的电耗问题

因公共场所的人员众多管理较难，为保证推拉门能正常开闭，大都须安装自动启闭装置并耗电。而旋转门的开闭，除在大型或高级豪华建筑需设自动启闭装置外，一般均可由出入的人随时手推完成，不需自动启闭装置和电能，本例的旋转门即按不设自动启闭装置计算。据计算一个采暖期推拉门的电耗约有75(kW·h)。

门的节能节支减排及其分析比较

虽然两种门的规格相同，以及推拉门的温差传热稍低于旋转门，但推拉门的总能耗(加电耗)却比旋转门高3.28倍之多;外门的热损失主要是由开启时冷风冲入所致，尤其是推拉门的冷风冲入热损失，占其总损失的87﹪以上故当推拉门需频繁开启时，大都需在门口另设热风幕补热，从而更加耗能。

本例的一樘旋转门比推拉门每年可节约运行费约达3,900元。

由门的能耗量所折合的燃料煤量，算得每个采暖期一樘旋转门比推拉门节约的燃料煤量约有2,900kg。因节约供暖锅炉燃煤和节电(即发电锅炉燃煤)而达到减少碳排放的目的，根据相关指标可算得每个采暖期使用一樘旋转门比推拉门减少的主要污染排放量约有：使地球升温的温室气体二氧化碳5,800kg、使地球产生酸雨并直接危害健康的气体二氧化硫60kg和炉灰600kg。

综上可见，在公共建筑中采用旋转门，具有显著的节能减排和节支效果，故旋转门是节约型的外门，尤其用于公共建筑的场合，其节能减排减碳和节支的效果更显著，符合建设资源节约型和环境友好型社会，以及应对气候变化减碳的要求。旋转门应为建筑开发设计公用建筑出入口的首选部品。

使用旋转门的注意事项与改进措施

旋转门和推拉门在使用中，均因有可能当需要紧急疏散时，将人滞留在门口而妨碍逃生的弊端，故不能作为安全通道，还必须另设平开型门作为疏散口。此外旋转门的占地较多也较贵。

以下问题需设计使用旋转门时加以注意：安装、验收与使用旋转门时，应使旋转门扇停在任何位置上，均能与弧形玻璃之间、顶棚之间和地面之间保持密封均匀严密的状态，严防密封不到位的虚假现象，以防冷风的渗透在旋转门室内外部分门的顶棚和底板均应保温，以减少散热损失。

改进措施：在旋转门的内外门口，增设透明的PVC压延薄膜条形门帘，可减少门经常性的温差传热、门缝的冷风渗透和开启时的冷风冲入热损失，是个经济简便有效的节能措施。将门的单层玻璃改为中空玻璃，必能大大降低门的温差传热损失。旋转门使用中有旋转扇与固定扇间，类似剪切性夹人致伤甚至致死的可能，故须采取防夹措施，在门上加设警示牌、门框加橡胶缓冲垫，将旋转门扇适当缩窄，同时将密封件加宽，均有一定的防夹效果。将门的每个旋转门扇改为用弹簧自由合页连接成两扇虽可防夹，但锁门较复杂，又需防合页处的门缝夹手隐患，还多了垂直门缝的冷风渗透和金属门框的温差传热损失。公共建筑的外门里应设前庭，前庭与各楼梯间之间应设隔断和常闭的门，使前庭不与楼梯间和各层的走廊直接相通，否则将因楼梯间等垂直通道的烟囱效应，使外门缝的冷风渗透和门打开时冷风冲入的热损失加大，尤其是当建筑围护结构的严密性较差时。