被动窗是我国节能门窗发展的重要方向之一，但适合于我国的被动窗指标一直缺乏研究。参考德国被动窗设计准则基础上，提出了国内被动窗指标的确定方法，对国内被动窗相关设计指标确定及产品研发具有一定参考价值。

1  确定准则

“安装完以后整窗的传热系数要求小于0.85 W/（m2·K）。这个要求主要出于对建筑物热舒适性和能量平衡的考虑。如果放弃使用散热器，那么窗户内表面平均温度即使在设计条件下也要高于17℃。

为了防止霉菌生长，在通常室内空气湿度下，窗户内表面的任何位置包括玻璃边缘温度至少应在13℃以上。”

——[德]“被动房之父”沃尔夫冈·费斯特

归纳起来，被动窗有两个原则：（1）窗内表面平均温度在设计条件下要高于17℃；（2）窗内表面最低温度至少应在13℃以上。这称之为“窗的热舒适度准则”。

2  确定方法

结合“窗的热舒适度准则”和传热学基本原理，被动窗传热系数可推导如下：

窗整体传热过程见图1，设室内空气温度t1为20℃，窗内表面平均温度θ1为17℃，内表面换热系数h1为8 W/（m2·K），室外空气温度为t2。

图1外窗整体传热过程

则热量由室内空气以表面换热传给左壁，其热流密度为：

可知外窗传热系数为：

3  我国被动窗传热系数指标确定

确定方法：（1）确定我国某地区冬季室外热工计算温度；（2）由公式（2）计算得到被动窗的K值。

我国不同气候地区冬季室外热工计算温度te应依据GB 50176-2016《民用建筑热工设计规范》3.2.2条规定确定，窗几乎无热惰性（D＜1.6），因而冬季室外热工计算温度te应取累年最低日平均温度te·min，可通过查询该标准附表A.0.1确定。

以北京市为例，查GB 50176-2016附表A.0.1可知，累年最低日平均温度te·min为-11.8℃，则北京市被动窗的K值应为：

我国不同气候地区典型城市被动窗K值限值可用同样方法得到，见表1。

国内暂时没有发布统一的标准要求，因此已建和在建示范建筑外窗K值均德国有关指标设定为0.8W/（m2·K）。以秦皇岛市（参考承德市）、哈尔滨市和乌鲁木齐市为例，冬季室外热工计算温度分别为-18.2℃、-30.9℃、-25.4℃，按公式（2）得到被动窗K值分别为≤0.63 W/（m2·K）、≤0.47 W/（m2·K）和≤0.53 W/（m2·K）。采用的0.8W/（m2·K）距本文给出的值有较大差异，难以满足被动窗热舒适度准则的要求。

目前国内尚未出台统一的被动窗性能要求的相关标准，制定该类标准对被动式低能耗建筑在我国的推广有非常重要的意义。本文提出的方法对于我国制订不同气候区域被动式超低能耗建筑用外窗传热系数指标具有重要参考价值。

同时还应注意，窗是非均匀构件，在确定K值后还应对节点进行热工计算，确保玻璃边缘高于13℃，以避免结露。

万成龙 王洪涛 CABR建筑幕墙门窗技术中心