بشكل عام، ينعكس توفير الطاقة في الأبواب والنوافذ بشكل أساسي في تحسين أدائها العازل. يركز توفير الطاقة في الأبواب والنوافذ في المناطق الباردة شمالاً على العزل الحراري، بينما في المناطق ذات الصيف الحار والشتاء الدافئ جنوباً، يُشدد على العزل الحراري، أما في المناطق ذات الصيف الحار والشتاء البارد، فينبغي مراعاة كل من العزل الحراري والعزل الحراري. ويمكن النظر في تحسين أداء العزل الحراري للأبواب والنوافذ من الجوانب التالية.

1. تعزيز أداء العزل الحراري للأبواب والنوافذ

يركز هذا البحث على المباني القائمة في جنوب الصين، لا سيما في المناطق ذات الصيف الحار والشتاء البارد، والمناطق ذات الصيف الحار والشتاء الدافئ. ويُقصد بأداء العزل الحراري للأبواب والنوافذ قدرتها على منع دخول حرارة الإشعاع الشمسي إلى الغرفة خلال فصل الصيف. وتشمل العوامل الرئيسية المؤثرة على أداء العزل الحراري للأبواب والنوافذ: الأداء الحراري لمواد الأبواب والنوافذ، ومواد الحشو (والتي يُقصد بها عادةً الزجاج)، والخصائص الضوئية الفيزيائية. فكلما انخفضت الموصلية الحرارية لمادة إطار الباب أو النافذة، انخفضت موصلية الباب والنافذة. بالنسبة للنوافذ، يُحقق استخدام أنواع مختلفة من الزجاج العاكس للحرارة أو الأغشية العاكسة للحرارة نتائج جيدة، وخاصةً اختيار المواد العاكسة ذات القدرة العالية على عكس الأشعة تحت الحمراء في ضوء الشمس، مثل الزجاج منخفض الإشعاع. ولكن عند اختيار هذه المواد، من الضروري مراعاة إضاءة النافذة، وعدم تحسين أداء العزل على حساب شفافية النافذة، وإلا فإن تأثيرها في توفير الطاقة سيكون عكسيًا.

2. تعزيز إجراءات التظليل داخل وخارج النوافذ

انطلاقًا من مبدأ تلبية متطلبات التصميم الداخلي للمبنى، يمكن أن تُسهم إضافة مظلات شمسية خارجية، وزيادة طول الشرفة المواجهة للجنوب بشكل مناسب، في تحقيق تأثير تظليل مُحدد. يتم تركيب ستارة من قماش عاكس للحرارة ومُغطاة بطبقة معدنية على الجانب الداخلي للنافذة، مع تأثير زخرفي على الواجهة، لتشكيل طبقة هوائية ذات تدفق ضعيف بسمك 50 مم تقريبًا بين الزجاج والستارة. يُحقق هذا تأثيرًا جيدًا في انعكاس الحرارة والعزل، ولكن نظرًا لضعف الإضاءة المباشرة، يُفضل أن تكون الستارة متحركة. بالإضافة إلى ذلك، يُمكن تركيب ستائر ذات تأثير خاص في انعكاس الحرارة على الجانب الداخلي للنافذة لتحقيق تأثير عزل مُحدد أيضًا.

3. تحسين أداء العزل للأبواب والنوافذ

يُعنى تحسين أداء العزل الحراري للأبواب والنوافذ الخارجية للمباني بشكل أساسي بزيادة مقاومتها الحرارية. ونظرًا لانخفاض المقاومة الحرارية للنوافذ الزجاجية أحادية الطبقة، فإن فرق درجة الحرارة بين سطحيها الداخلي والخارجي لا يتجاوز 0.4 درجة مئوية، مما يؤدي إلى ضعف أدائها في العزل. ويمكن تحسين أداء العزل الحراري للنافذة بشكل ملحوظ باستخدام النوافذ الزجاجية ثنائية أو متعددة الطبقات، أو الزجاج المجوف، الذي يستفيد من المقاومة الحرارية العالية للطبقة الهوائية البينية. إضافةً إلى ذلك، يُسهم اختيار مواد إطارات الأبواب والنوافذ ذات الموصلية الحرارية المنخفضة، مثل البلاستيك والمعادن المعالجة حراريًا، في تحسين أداء العزل الحراري للأبواب والنوافذ الخارجية. وبشكل عام، يُعزز تحسين هذه الخاصية أداء العزل الحراري.

4. تحسين إحكام إغلاق الأبواب والنوافذ

يُمكن لتحسين إحكام إغلاق الأبواب والنوافذ أن يُقلل من استهلاك الطاقة الناتج عن تبادل الحرارة. حاليًا، يُعدّ إحكام إغلاق الأبواب والنوافذ الخارجية في المباني ضعيفًا، ويجب تحسينه من خلال إنتاج وتركيب مواد مانعة للتسرب. عند التصميم، يُمكن تحديد هذا المؤشر بناءً على معدل تبادل الهواء الصحي البالغ 1.5 مرة/ساعة، والذي لا يتطلب بالضرورة إحكام إغلاق الأبواب والنوافذ بشكل كامل. بالنسبة للمباني في المناطق الشمالية، يُؤثر تحسين إحكام إغلاق الأبواب والنوافذ بشكل كبير على خفض استهلاك الطاقة للتدفئة في فصل الشتاء.