冬天窗帘白天拉开还是拉上?内遮阳挡太阳和挡冷气的差别,一季差多少燃气费

冬天屋里冷,很多人的第一反应是把窗帘拉严。这个动作在晚上是对的,在白天是错的——错得还挺贵。同一扇南向窗,白天拉开是暖气,白天拉上是遮阳;晚上反过来,拉上才是暖气。窗帘没有变,太阳有和没有,让它在一昼夜里换了两次身份。
这篇文章把"窗帘到底该不该拉"拆成两个可以算的物理量:白天是短波通道——窗帘挡掉的是照进来的太阳,用遮阳修正系数 Fc 算;夜间是长波通道——窗帘挡住的是人体往冷玻璃的辐射散热,用附加热阻 Radd 和平均辐射温度 MRT 算。两条通道方向相反,量级却几乎相当,所以"拉还是不拉"不能凭感觉,得看钟点。
先说结论,后面全是它的推导过程:昼开夜闭。以华北地区一扇 4 ㎡ 南向双层中空窗(K=2.6、SHGC=0.55)为例,一个采暖季(120 天)昼开夜闭比"全天拉严"多赚 141 元,而"全天拉严"的净收益是 −3 元——等于白干一年。
需要先把边界划清楚,免得和站内另一篇打架:本文不比较不同玻璃的选型。Low-E 镀膜、SHGC 该选多少、南向净得热怎么验算,那属于"窗还没装,怎么挑"的问题,另一篇《南向窗玻璃 SHGC 怎么选》已经算过。本文的前提是玻璃已经装好了、不能换了,只讨论在这块玻璃前面,窗帘和内遮阳装置怎么用、值多少钱。文中出现玻璃参数只是为了给出对照基准,不是选型建议。
一、先把账算清:南向窗在采暖季是得热器,不是散热器
绝大多数人对窗的印象是"保温薄弱环节",所以本能地想把它捂住。这个印象只在夜间成立。白天有太阳的时候,一扇朝南的窗跑进来的热量,比它跑出去的多。
判断依据是一条形如热平衡的式子,单位统一到 kWh/天:
Qnet = I × A × g × h ÷ 1000 − K × A × ΔT × 24 ÷ 1000
其中 I 是南立面白天平均太阳辐照(W/㎡),A 是窗面积(㎡),g 是太阳得热系数 SHGC,h 是有效日照时数,K 是窗的传热系数 W/(㎡·K),ΔT 是室内外温差。
基准工况怎么取
取华北地区典型值:4 ㎡ 南向窗(2.0 m × 2.0 m),双层中空 K=2.6 W/(㎡·K),SHGC g=0.55;室内 20 ℃,采暖季室外日均 0 ℃,ΔT=20 K;南向垂直面采暖季日均辐照 3.2 kWh/(㎡·天),有效日照 7 小时;采暖季 120 天;壁挂炉效率 0.90,天然气热值 10.0 kWh/m³、单价 3.0 元/m³。
由日均辐照和日照时数可得白天平均辐照 I = 3.2 ÷ 7 × 1000 ≈ 457 W/㎡。这个数看着大,是因为它把一天里该晒到的太阳全压进了有太阳的 7 小时里;夜间那 17 小时 I=0,公式第一项直接归零。
昼夜分项:一半是赚,一半是赔
| 时段 | 太阳得热 | 传热损失 | 小计 |
|---|---|---|---|
| 白天 7 h | 1006 W × 7 h = +7.04 kWh | 208 W × 7 h = −1.46 kWh | +5.58 kWh/天 |
| 夜间 17 h | 0 | 208 W × 17 h = −3.54 kWh | −3.54 kWh/天 |
| 全天合计 | +7.04 kWh | −4.99 kWh | +2.05 kWh/天 |
一季 120 天摊下来:太阳得热 845 kWh,传热损失 599 kWh,净得热 +246 kWh,折合 27.3 m³ 燃气、约 82 元。
这就是第一条反常识:在采暖季,一扇朝南的窗是净得热器,它替你烧的气比它漏掉的多。"窗户是薄弱环节所以要捂住"这句话,漏掉了太阳这一项。真正该捂住的时间只有太阳落山后的那 17 小时。
二、白天拉上窗帘,等于把这笔免费热量挡掉一半
窗帘挡太阳的能力,工程上用一个系数表示:遮阳修正系数 Fc,定义为装了遮阳之后的综合 SHGC 与裸窗 SHGC 之比。
geff = g × Fc
Fc 越小,挡得越狠。常见遮阳形式的典型取值如下(区间来自 ISO 15099 / EN 13363 的通用做法,具体产品以厂家检测报告为准):
| 遮阳形式 | Fc 典型区间 | g=0.55 时 geff |
|---|---|---|
| 外卷帘(完全放下,带侧轨) | 0.08 ~ 0.15 | 0.044 ~ 0.083 |
| 外活动百叶 | 0.10 ~ 0.25 | 0.055 ~ 0.138 |
| 中空玻璃内置百叶 | 0.20 ~ 0.35 | 0.110 ~ 0.193 |
| 内遮光卷帘(带侧轨) | 0.30 ~ 0.45 | 0.165 ~ 0.248 |
| 内深色厚绒帘 | 0.30 ~ 0.40 | 0.165 ~ 0.220 |
| 内浅色布帘(最常见) | 0.45 ~ 0.60 | 0.248 ~ 0.330 |
取最常见的浅色布帘 Fc=0.50,geff=0.275。白天太阳得热从 7.04 kWh/天掉到 3.52 kWh/天,一天扔掉 3.52 kWh。
一季 120 天:扔掉 422 kWh,折合 46.9 m³ 燃气、141 元。
第二条反常识:冬天白天拉窗帘,一季白扔 141 元——而很多人是为了"保暖"才拉的。把窗帘拉上,屋子确实不冷了,但那不是因为保住了热量,是因为挡掉了本来免费进来的热量,然后暖气片补上差额。
三、为什么内遮阳挡太阳只有外遮阳的一半:二次传热因子
上表里最值得琢磨的一行是:同样是百叶帘,装在室外 Fc=0.10~0.25,装在中空腔里 0.20~0.35,装在室内 0.30~0.60。差价不在"挡了多少光",而在"被挡下来的热量最后落在哪一侧"。
吸收的那部分热量,才是分水岭
把一束阳光打到窗系统上,它的去向只有三种:透过去(τ)、被反射(ρ)、被吸收(a)。透过去的那部分无论遮阳装在哪都一样;真正拉开差距的是被吸收的那部分。
geff ≈ τ × g + q × a
这里的 q 叫二次传热因子,意思是"被遮阳构件吸收的太阳热量,有多大比例最终还是进了室内"。吸收发生在哪一侧,q 就取哪一侧的值:
- 内遮阳:叶片吸热后升温,它整体位于室内侧,向室外传的那点热还要穿过整块玻璃才能出去。所以 qi 高达 0.4 ~ 0.7,典型取 0.55。
- 外遮阳:叶片吸热后升温,它位于室外侧,向室内传的那点热同样要穿过整块玻璃才能进来,而且室外风速大、对流带走得多。所以 qe 只有 0.05 ~ 0.15,典型取 0.10。
同一组参数,算出来的差距
取一组公允参数:遮阳构件透光率 τ=0.15、吸收率 a=0.30、反射率 ρ=0.55,裸窗 g=0.55。
| 安装位置 | 二次传热因子 q | geff = τg + qa | 挡掉的太阳热量占比 |
|---|---|---|---|
| 外侧(外百叶/外卷帘) | qe = 0.10 | 0.15×0.55 + 0.10×0.30 = 0.113 | 79.5% |
| 内侧(内百叶/内卷帘) | qi = 0.55 | 0.15×0.55 + 0.55×0.30 = 0.247 | 55.1% |
第三条反常识:内遮阳挡住的太阳热量,有一半以上最后还是进了屋——它被叶片吸收、叶片升温、再以对流和长波辐射的形式散进房间。算下来内遮阳的挡热能力只有外遮阳的 1/2.2(0.247 ÷ 0.113 = 2.20)。
这个 2.2 倍对采暖是双向的:夏天它意味着"内遮阳不够用,要装就装外遮阳";冬天它反过来意味着"内遮阳也没那么可怕"——它挡掉的热量本来就打个对折。而真正不能在冬天乱用的是外遮阳,这一点放到第七节算。
四、夜间:窗帘走的是另一条路,跟太阳一点关系都没有
太阳一落山,公式第一项归零,窗变成纯粹的散热器。这时候窗帘的作用机理完全换了一套:不再是短波,而是串联热阻 + 长波辐射两条路。
路径一:串联一层附加热阻,把 K 压下去
窗帘与玻璃之间会形成一层空气,加上布料本身的热阻,整体串在窗的传热路径上:
1 / Keff = 1 / K + Radd
Radd 包含布料热阻和空气层热阻。关键在空气层——它只有在基本封闭时才成立。顶部敞口、两侧漏缝、下摆离地十几公分的"标准挂法",会在窗帘和玻璃之间形成烟囱效应:贴近冷玻璃的空气被冷却、下沉、从下摆和两侧缝隙溜回房间,形成持续循环,把那层空气的热阻冲刷掉大半。
路径二:切断人体与冷玻璃的长波辐射换热
这一条被低估得最厉害,也最值钱。
裸窗状态下,玻璃内表面温度由内表面换热阻 Ri=0.11 ㎡·K/W 与总热阻之比决定:
tg = ti − (Ri ÷ (1/K)) × ΔT = 20 − (0.11 ÷ 0.3846) × 20 = 14.28 ℃
也就是说,室温 20 ℃ 时,你正对着的那块玻璃只有 14.28 ℃。人体与它之间持续进行长波辐射换热,丢热量的速度只取决于两个表面的温度和角系数,与空气温度无关——这正是"气温不低但就是冷"的来源。
拉上窗帘后,人体"看到"的边界从玻璃变成了窗帘内表面,温度变成:
tc = 20 − (0.11 ÷ (1/Keff)) × ΔT
辐射边界温度升高,平均辐射温度 MRT 跟着升高,最终体现为操作温度 top = (tair + MRT) ÷ 2 的升高,也就是体感变好。
一张表看两条路径各自值多少
取落地窗 7.2 ㎡(人坐沙发距窗约 1.0 m,人体与窗的角系数 F≈0.36),其余围护结构平均内表面温度 19.5 ℃;住宅一季采暖耗气按 1200 m³ 计。夜间 17 小时、120 天。
| 窗帘做法 | Radd | Keff | K 降幅 | tc | ΔMRT | Δ操作温度 | 传热省 kWh | 体感折 kWh | 合计 元/季 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 不拉窗帘 | 0.00 | 2.600 | — | 14.28 ℃ | — | — | 0 | 0 | 0 |
| 普通布帘(顶无盒、侧敞开) | 0.09 | 2.107 | 19.0% | 15.36 ℃ | +0.39 ℃ | +0.195 ℃ | 80 | 105 | 62 |
| 布帘 + 落地贴地 | 0.15 | 1.871 | 28.1% | 15.88 ℃ | +0.58 ℃ | +0.289 ℃ | 119 | 156 | 92 |
| 窗帘盒 + 侧轨(全封闭) | 0.28 | 1.505 | 42.1% | 16.69 ℃ | +0.87 ℃ | +0.434 ℃ | 179 | 234 | 138 |
| 厚绒帘 + 全封闭 | 0.34 | 1.380 | 46.9% | 16.96 ℃ | +0.97 ℃ | +0.483 ℃ | 199 | 261 | 153 |
第四条反常识,也是本文最反直觉的一条:夜间拉窗帘的收益里,省燃气只占 43%(179 kWh),体感改善占 57%(234 kWh)。也就是说,冬天晚上拉窗帘主要不是为了省气,是为了让你敢把室温调低半度。操作温度 +0.434 ℃ 意味着在同样体感下可以把温控器下调约 0.43 ℃,一季节气约 2.17%。
五、窗帘"厚"不值钱,"封"才值钱
上表里有两组数字值得单独拎出来对比。第一组最扎眼:两种做法的热阻增量完全一样,收益也完全一样,但造价差了 16 倍。
| 从"普通布帘"(Radd=0.09,62 元/季)出发的改进 | Radd 增量 | 季收益增量 | 典型边际造价 | 回本 |
|---|---|---|---|---|
| 把帘子放长到落地贴地 | +0.06 | +30 元/季 | 0 ~ 50 元 | 即时 |
| 换成厚绒帘(加厚布料,不封边) | +0.06 | +30 元/季 | 约 800 元 | 27 季 |
| 加窗帘盒 + 侧轨(做封闭) | +0.19 | +76 元/季 | 约 400 元(改造) | 5.3 季 |
第五条反常识:把窗帘加厚到落地贴地,和把窗帘换成厚绒帘,得到的热阻和收益一模一样(都是 +0.06、+30 元/季),但前者几乎不花钱,后者要八百块。商家按克重卖窗帘(300 g/㎡、500 g/㎡、遮光率 99%),克重影响的是遮光和垂感,对采暖几乎没用——多出来的那点布料热阻,和帘子下摆少漏一道缝的效果相当。
第二组对比说明"厚"在已经封闭之后还值不值:从"全封闭布帘"(138 元/季)再升级成"厚绒帘 + 全封闭"(153 元/季),一季只多赚 15 元,而换厚绒帘要 800 元,回本 53 季。
真正起作用的是那层静止空气,而空气只有在封闭空间里才静止。所以顺序是:先封(窗帘盒 + 侧轨 + 落地),再谈厚;厚是排在最后、性价比最低的一项。
落地这一项尤其划算:普通布帘从"下摆离地 15 cm"改成"落地贴地",Radd 从 0.09 升到 0.15,季收益从 62 元升到 92 元,增量 30 元/季,成本为零——只需要把帘子放长或者把杆装低。
六、四种用法的一季账单
把第二节的白天损失和第四节的夜间收益合到一张表上,四种做法的差距一目了然(4 ㎡ 南向窗,全封闭做法,一季):
| 用法 | 夜间收益 | 白天损失 | 合计 | 评价 |
|---|---|---|---|---|
| 昼开夜闭(全封闭) | +138 元 | 0 | +138 元 | 最优解 |
| 昼开夜闭(普通挂法) | +62 元 | 0 | +62 元 | 及格,改落地即可翻倍 |
| 全天拉严(很多人正在做) | +138 元 | −141 元 | −3 元 | 等于白干一整年 |
| 昼闭夜开(完全反着来) | −138 元 | +141 元 | +3 元 | 同样接近白干 |
| 昼夜都不拉 | 0 | 0 | 0 | 基准线 |
第六条反常识:"全天拉严"和"昼闭夜开"这两种完全相反的做法,一季收益只差 6 元(−3 与 +3),而且都约等于零。原因很简单:白天挡太阳损失 141 元,夜间保热量收益 138 元,两笔账几乎精确抵消。这也解释了为什么很多人"拉不拉窗帘感觉不出气费差别"——确实没差别,但那是因为两手互搏,不是因为窗帘没用。只有把两者在时间上分开(昼开夜闭),138 元才是净赚。
七、固定外遮阳在采暖季是净亏:挡掉 248 元,只省回 70 元
第三节算出外遮阳挡热能力是内遮阳的 2.2 倍。夏天这是优点,冬天它变成一笔负债——因为外遮阳比内遮阳更狠地挡掉了免费的太阳得热。
取外活动百叶 Fc=0.12,同样是 4 ㎡ 南向窗。夏季南向垂直面日均辐照取 2.2 kWh/(㎡·天)(夏季太阳高度角高,垂直面反而接收得少),空调季 90 天,空调 COP 取 3.0、电价 0.55 元/kWh。
| 工况 | 挡掉/进来的太阳热量 | 折算金额 |
|---|---|---|
| 夏季:挡掉太阳得热 | 4 × 198 × 0.55 × (1−0.12) = 383 kWh | 省电 128 kWh = +70 元 |
| 冬季:若固定常放,挡掉太阳得热 | 4 × 384 × 0.55 × (1−0.12) = 743 kWh | 多烧气 82.6 m³ = −248 元 |
| 固定常放,全年净额 | — | −178 元/年 |
| 可调(冬收夏放),全年净额 | — | +70 元/年 |
第七条反常识:一扇固定常放的外遮阳,在采暖季挡掉的太阳得热值 248 元,而它夏天省下的空调电费只有 70 元——全年净亏 178 元。同样这套外遮阳,只要冬天收起来(可调),立刻变成净赚 70 元。差 248 元,全在"能不能收"这一个动作上。
这就是为什么被动式建筑南立面几乎全部采用可调外遮阳,而不是固定挑檐或常放百叶。也解释了本文开头划的那道边界:外遮阳是玻璃选型的前置条件(装了它,才敢买高 SHGC 的玻璃),但它自身在冬天是个负担,必须可调。
八、LSG 光热比:唯一一个冬夏方向相反的窗户指标
如果窗还没装,读参数表时会遇到两个长得像、单位都是"比值"、但量纲完全不同的数:
- VLT(可见光透射比):380~780 nm 波段透过的比例,管的是亮不亮。
- SHGC(太阳得热系数):300~2500 nm 全太阳波段进入室内的比例,管的是热不热。
两者之比叫光热比 LSG = VLT ÷ SHGC,含义是"每拿进一份热量,换来了几份光"。它是两个不同波长区间积分结果之比——典型的同分母不同实体型口径差,看着是个纯数,物理含义却完全取决于你处在哪个季节。
六种常见玻璃的 LSG
| 玻璃 | VLT | SHGC | LSG | 冬季得热 kWh/季 | 夏季进热 kWh/季 |
|---|---|---|---|---|---|
| 有色吸热玻璃 | 0.45 | 0.45 | 1.00 | 691 | 356 |
| 普通白玻中空 | 0.80 | 0.72 | 1.11 | 1106 | 570 |
| 单银 Low-E | 0.62 | 0.52 | 1.19 | 799 | 412 |
| 热反射镀膜 | 0.35 | 0.28 | 1.25 | 430 | 222 |
| 双银 Low-E | 0.55 | 0.35 | 1.57 | 538 | 277 |
| 三银 Low-E | 0.60 | 0.28 | 2.14 | 430 | 222 |
四象限:LSG 是唯一冬夏方向相反的指标
| 指标 | 冬季采暖季想要 | 夏季空调季想要 | 冬夏方向 |
|---|---|---|---|
| K 值(隔热) | 低 | 低 | 一致 |
| VLT(采光) | 高 | 高 | 一致 |
| SHGC(太阳得热) | 高 | 低 | 相反 |
| LSG(光热比) | 低 | 高 | 相反 |
SHGC 冬夏相反是常识;但 LSG 冬夏相反这件事很少被点破——LSG 高的玻璃,意思是"给你很多光,只给你一点热",这在夏天是优点(亮而不热),在冬天恰恰是缺点(亮但白拿不到热)。
把三银 Low-E(LSG 2.14,市面上最好的夏季玻璃之一)和单银 Low-E(LSG 1.19)放在华北一扇 4 ㎡ 南向窗上算总账:
| 项目 | 数值 | 折钱 |
|---|---|---|
| 冬季:三银比单银少拿太阳得热 | 799 − 430 = 369 kWh | −123 元 |
| 夏季:三银比单银少进太阳热量 | 412 − 222 = 190 kWh → 省电 63 kWh | +35 元 |
| 补偿项:三银常配更低 K 值(2.0 → 1.6) | 一季少散热 92 kWh | +31 元 |
| 全年净额 | — | −57 元/年 |
第八条反常识:三银 Low-E 是公认的"高端好玻璃",但在以采暖为主的地区,它比便宜得多的单银一年净亏 57 元——冬天少拿的 123 元,夏天只补回 35 元,靠更低 K 值再补 31 元,仍差 57 元。它真正的主场是夏热冬冷、空调季长的地方。
这一点必须把功劳分清楚(否则就成了偏见):三银的价值在夏热冬冷地区和西晒严重的大玻璃幕墙,那里空调季长、冷负荷主导,LSG 2.14 的优势能充分发挥。本文算的是华北采暖主导的南向窗,结论只对这一类成立。
九、症状二分:你对窗的抱怨,到底是哪一种
"窗边冷"是个模糊表述,它至少对应四个不同的物理量。用两个测点就能分开,而四种情况的做法完全不同、成本差几十倍。
| 抱怨 | 实际物理量 | 两个测点怎么测 | 该动什么 | 参考代价 |
|---|---|---|---|---|
| "窗边有风,嗖嗖的" | 贴窗冷空气下沉(对流) | 距窗 10 cm 与距窗 1 m,同一高度温差 > 1.5 ℃ | 窗下装暖气片/加长片数,用热气流对冲 | 几百元 |
| "窗边冷,但没风" | 长波辐射散热(MRT 偏低) | 手背距玻璃 30 cm 有明显凉感;玻璃内表面 < 13 ℃ | 夜间拉窗帘(本文第四、六节) | 0 元 |
| "屋里暗,白天要开灯" | VLT 偏低或窗帘挡光 | 白天不开灯的桌面照度 < 150 lx | 换高透光窗帘;换窗时才谈 VLT | 几百元 |
| "夏天窗边晒得慌" | SHGC 偏高且无遮阳 | 正午窗边黑球温度比房间中心高 > 3 ℃ | 可调外遮阳(本文第七节) | 数千元 |
关键点:第二种(辐射冷)和第一种(对流冷)经常被混为一谈,但一个靠窗帘(0 元)解决,另一个靠暖气片位置(几百元)解决,且窗帘对下沉冷气流几乎无效——它能挡住辐射,挡不住贴着地面铺开的冷空气。判断方法很简单:把手放在窗边,有风感是第一种,只有凉感没有风是第二种。
十、性价比与施工时机
把本文涉及的措施按"每季收益 ÷ 边际成本"排个序。注意"时机"这一栏——同一道措施在装修时顺手做和装修后改造,代价能差一个数量级。
| 措施 | 季收益 | 边际成本 | 回本 | 时机 |
|---|---|---|---|---|
| 现有窗帘,改成昼开夜闭 | +62 元 | 0 元 | 即时 | 随时,改习惯 |
| 窗帘放长到落地贴地 | +30 元 | 0 ~ 50 元 | 即时 | 随时 |
| 装修时预留窗帘盒 + 侧轨 | +76 元 | 约 60 元 | 0.8 季 | 装修时 |
| 装修后补窗帘盒 + 侧轨 | +76 元 | 约 400 元 | 5.3 季 | 改造,差 6.7 倍 |
| 换厚绒帘(在已封闭基础上) | +15 元 | 约 800 元 | 53 季 | 不推荐 |
| 可调外遮阳(冬收夏放) | +70 元 | 约 6000 元 | 86 季 | 装修时 |
| 固定外遮阳常放 | −178 元/年 | 约 6000 元 | 负收益 | 采暖区不要做 |
| 白天常闭窗帘(为"保暖") | −141 元 | 0 元 | 负收益 | 零成本纠正 |
表里两行负收益值得单独说:
- 固定外遮阳常放:采暖区净亏 178 元/年。它不是"效果差",是方向错了——把夏天该做的事做在了冬天。
- 白天常闭窗帘:净亏 141 元/季,而纠正成本是 0 元,只需要把帘子拉开。这是全表性价比最高的一项,因为它的"成本"是负的。
时机这一栏的规律和所有围护结构改造一样:窗帘盒在装修时预留 60 元,装修后补 400 元,差 6.7 倍,而收益完全相同。再对照换厚绒帘 53 季回本,可以更清楚地看到——窗帘这件事,钱应该花在"封"和"时机"上,不是花在布料克重上。
十一、五个常见误区
误区一:窗帘越厚越保暖
厚绒帘 Radd 只比普通布帘多 0.06,一季多赚 15 元;而做封闭多 0.19,一季多赚 76 元。布料克重主要影响遮光率和垂感,对采暖的贡献不到两成。买窗帘时如果销售强调"加厚保暖",那是遮光需求,不是节能需求。
误区二:冬天窗帘要拉严,不然热气都跑了
"热气跑了"指的是空气渗透,而窗帘挡不住空气渗透——布是透气的,两侧和底部还全是缝。窗帘挡的是辐射和传导,这两项夜里有用、白天有害。白天拉严等于用 141 元/季的代价,去挡一个本来就挡不住的东西。
误区三:双层窗帘(纱帘 + 布帘)比单层好一倍
两层之间若互不封闭,中间空气层两端都是敞开的,热阻贡献极小。真正决定 Radd 的是最内侧那一层的封闭程度。纱帘 + 布帘如果共用一个没做封闭的帘盒,收益和普通单层布帘基本一样。
误区四:贴了隔热膜就不用管窗帘了
玻璃贴膜改变的是玻璃自身的 SHGC 和 VLT,属于玻璃侧的措施,而且冬天同样会挡掉太阳得热——它和内遮阳是同一类东西,只是不可逆。贴膜的主要价值在夏季和西晒,冬季它是一笔和"三银 Low-E"类似的净支出。
误区五:朝北的窗也一样处理
北向窗全年几乎没有直射阳光,公式第一项常年接近 0(只有天空散射,量级差 5~10 倍)。对北向窗来说,"昼开夜闭"的白天损失趋近于零,所以北向窗帘全天拉上才是对的。本文的结论严格只对有直射阳光的南向(以及部分东、西向)成立。
十二、这些算式什么时候不成立
任何闭式解都要写明边界。以下七条是本文所有数字的适用前提,超出范围请重新代入。
| 边界条件 | 不成立的情形 | 影响 |
|---|---|---|
| 窗有直射阳光(南向为主) | 北向、被前排楼遮挡、内天井 | 白天损失趋于 0,结论反转为"全天拉上更好" |
| 采暖季日均辐照 3.2 kWh/(㎡·天) | 川渝黔等低日照地区(可低至 1.2) | 白天损失降到约 53 元/季,昼开夜闭优势缩小 |
| 连续采暖 120 天、全天有人 | 上班族白天无人在家 | 白天得热无法被利用(无人在家也无人开帘),收益打折 |
| 窗帘闭合时长按夜间 17 h 计 | 晚睡早起、半夜通风 | 实际闭合时间每少 1 h,季收益减约 8% |
| MRT 按角系数 F=0.36(落地窗 7.2 ㎡、距窗 1.0 m) | 小窗、人远离窗、坐姿改变 | ΔMRT 与 F 成正比,F 减半则体感收益减半 |
| 空调 COP=3.0、电价 0.55 元/kWh | 使用电辅热、峰谷电价差异大 | 夏季省电金额随之变化,但不改变冬夏方向相反的定性结论 |
| 窗 K=2.6(双层中空) | 单层铝窗 K≈6.0、三玻两腔 K≈1.6 | K 越大夜间收益越大、白天净得热越小,需重新代入公式 |
十三、四步自查
- 定朝向:站到窗前往外看,中午能不能见到太阳。见不到(北向/被遮挡)→ 全天拉上,到此结束;见得到 → 继续第 2 步。
- 摸玻璃:晚上室外最冷时,用手背或红外测温枪量玻璃内表面。低于 13 ℃ 说明辐射冷明显,夜间窗帘收益大;高于 16 ℃ 说明玻璃本身不差,收益有限。
- 查封闭:把窗帘拉上,看三个位置——顶部有没有窗帘盒、两侧有没有导轨或贴墙、下摆是否落地。三处全缺就是最低档 Radd=0.09(62 元/季),全有是 0.28(138 元/季)。
- 定动作:日出后拉开、日落后拉上。不需要精确到分钟,日出后 1 小时到日落前 1 小时之间拉开即可覆盖 90% 以上的有效辐照。
十四、常见问题
家里白天没人,窗帘拉开还有意义吗?
有,但收益要打折。太阳得热进入房间后被墙体、家具吸收,一部分以蓄热形式留到夜间——这部分与有没有人在家无关。但"拉开窗帘"这个动作需要有人执行,无人时窗帘若保持闭合,收益就是 0。折中做法是南向窗保持常开(反正白天没人在家也不影响私密),只把夜间闭合做成习惯。
纱帘要不要一起拉上?
夜间建议一起拉。纱帘本身 Radd 贡献很小(约 0.01~0.02),但它压在布帘和玻璃之间,能抑制夹层空气的对流,对维持封闭空气层有辅助作用。它的主要代价是遮挡一部分白天得热(Fc 约 0.85~0.95,很轻),所以白天拉开布帘时纱帘留着问题不大。
落地窗和飘窗,结论一样吗?
落地窗更适用——面积大意味着白天的太阳得热和夜间的辐射散热都大,两笔账都放大,昼开夜闭的绝对收益更高(本文的 MRT 计算就是按 7.2 ㎡ 落地窗做的)。飘窗要分情况:如果飘窗台进深大、形成了一个相对封闭的凹腔,它本身已经起到一部分"封闭空气层"的作用,额外加窗帘的边际收益会小于本文数值。
电动窗帘值得装吗?
单纯从采暖节能看,不值——它的电机和轨道不增加热阻,收益仍然是"昼开夜闭"那 138 元/季,而成本在千元级。但它能解决第四节算出的核心问题:收益取决于有没有人按时拉。如果家里作息不规律、经常忘记拉,电动 + 光照/定时联动能保证动作执行率,把"理论 138 元"变成"实际到手 138 元"。这是花钱买执行率,不是买热阻。
内遮阳和外遮阳,能不能都装?
可以,而且这是最优组合:外侧装可调遮阳(冬收夏放)+ 内侧装全封闭窗帘(昼开夜闭)。夏天外遮阳挡 79.5% 的太阳得热,内窗帘进一步压低辐射边界温度;冬天外遮阳收起、内窗帘只在夜间闭合,两笔账互不干扰。唯一的代价是外遮阳必须做成可调的——固定常放会让采暖季净亏 248 元/季。
已经装了固定外遮阳(比如固定挑檐、固定百叶),怎么办?
先别急着拆。固定挑檐的实际 Fc 取决于出挑深度与太阳高度角的配合:按冬季太阳高度角设计过出挑长度的水平挑檐,冬天正午的太阳本来就能从挑檐下方斜射进窗,夏季高角度阳光才被挡住——这正是"冬夏解耦"的原始做法,它是可调的一种(靠太阳自己调),不是常放。真正有问题的是不分季节常放的卷帘和固定闭合的百叶,那种情况才需要考虑改造成可收起的型式。
小结
把全文压成四句话:
- 南向窗在采暖季是净得热器,一季净赚 246 kWh(约 82 元)。"窗户是薄弱环节所以要捂住"漏掉了太阳。
- 白天拉窗帘一季扔 141 元,夜间拉窗帘一季赚 138 元,两者几乎精确抵消——所以"全天拉严"和"昼夜不拉"的账单都约等于零,只有昼开夜闭才是净赚。
- 窗帘"厚"只值 15 元/季,"封"值 76 元/季。钱该花在窗帘盒、侧轨、落地这三项上,不是花在克重上;而窗帘盒在装修时做 60 元、装修后补 400 元。
- 外遮阳必须可调:固定常放在采暖季净亏 178 元/年(挡掉 248 元热量,只省回 70 元电费),收起来就变成净赚 70 元。LSG 光热比是唯一冬夏方向相反的窗户指标,在采暖主导地区,LSG 越高的玻璃冬天越亏。
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