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保定寶碩新型建筑材料有限公司
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被動式房屋對外窗的性能要求
發布時間:2015-10-10       瀏覽:3813次        字體【    

被動式房屋指將自然通風、自然采光、太陽能輻射和室內非供暖熱源得熱等各種被動式節能手段與建筑圍護結構高效節能技術相結合建造而成的低能耗房屋建筑。這種建筑在顯著提高室內環境舒適性的同時,可大幅度減少建筑使用能耗,最大限度地降低對主動式機械采暖和制冷系統的依賴。被動式房屋在冬季可以實現在沒有傳統供暖設施的條件下室內有20℃的溫度, 并且可以將夏季的空調負荷與能耗降低至原來四分之一以下。作為被動式房最關鍵的部品之一,外窗不但要滿足保溫、隔熱要求,還要滿足得熱和采光要求。同傳統意義上的節能外窗相比,被動式房屋的出現對外門窗提出了非常嚴格的要求。不僅是對傳熱系數和遮陽系數的要求,而且是對窗的得熱系數,采光系數以及抗風壓性、水密性、氣密性和安裝系統提出了嚴格規定。
 
1、 對外窗透明部分的基本性能要求
 
玻璃的透明部分性能是最為復雜的,需同時滿足如下要求:

1)玻璃的傳熱系數應滿足K≤0.8W/(M2.K) 。
2)玻璃的太陽能總透射比G≥0.35
3)玻璃的選擇性系數S,愈大愈好。并滿足S=TL/g≥1.25的要求;其中TL 是可見光透射比。
     
在這種條件下,房屋的外門窗的透明材料只可能選用Low-E中空玻璃或真空玻璃等透明材料。因為只有Low-E才能對陽光具有我們所期望的選擇性。Low-E玻璃能夠反射紅外能量,兼具“最大限度充許可見光進入”和“控制太陽能”兩種性能的玻璃。Low-E中空玻璃具有傳熱系數低和能夠反射紅外線的特點,其主要功能是降低室內外遠紅外線的輻射能量和太陽能輻射能量的傳遞,從而維持室內溫度。
     
低輻射(Low-E)玻璃生產工藝分為兩種:一種是采用真空磁控濺射方法,在玻璃表面上鍍含有一層或兩層銀層的膜系,稱為離線Low-E 玻璃;另一種是采用化學氣相沉積方法,在玻璃表面上鍍半導體氧化物(如摻氟的氧化錫等)的膜系,稱為在線Low-E玻璃。Low-E玻璃的表面輻射率很低。在線Low-E玻璃的表面輻射率值低于0.25;離線Low-E玻璃的表面輻射率低于0.15。其主要功能是降低室內外遠紅外的輻射能量和太陽能輻射能量的傳遞,從而維持室內溫度,節省暖氣、空調費用開支。表面輻射率和紅外線反射率是對應的。表面輻射率越低,紅外線反射率就越高,即保溫節能效果越好。物體的表面輻射是針對紅外線吸收而言的。任何物體對紅外線都有吸收和反射現象。低輻射,即紅外線低吸收,也就是紅外線高反射。
     
目前,我國Low-E玻璃產品質量良莠不齊,價格上也有很大差異。在選購產品時應選用生產工藝先進,產品性能穩定的廠商供應的產品。
 
2、對型材的選擇
     
房屋外門窗框的型材傳熱系數K 應依據現行國家標準《建筑外門窗保溫性能分級及檢測方法》GB/T 8484 規定的方法測定,并符合K ≤1.3W/(m2 ·K)規定。這項規定既保障了外窗整體的傳熱系數能夠控制在一定范圍以內,又保障了在使用過程中,冬季室內一側型材表面溫度高于露點溫度。目前市場上可供選材的只有木材或塑料型材。
 
在建筑市場上,同德國相比,我國最先進生產廠商所提供的被動房專用木窗并不差。被動房木窗生產過程有比較繁雜的處理加工過程。參觀過被動房木窗生產線之后,其繁復的生產工藝讓我想起同仁堂藥廠的店訓:“炮制雖繁必不敢省人工;品質雖貴必不敢減物力”。雖然我國已經能生產被動式外窗,但這樣的工廠還屬鳳毛麟角。
     
國內廠商所提供的塑料窗的型材基本上不能作為被動房型材。同國外優質的塑鋼型材相比,國內型材有幾個方面的差距。
     
一是材質差,易老化。這方面的問題應該不是技術差距問題,而是偷工減料造成的。國內市場大多是以低價競標,逼迫廠商從原材料上做手腳。二是腔體太少。腔體的多少直接決定型材的傳熱系數。德國早已沒有五腔以下的型材生產,而國內能達到四腔的都很少見。三是國內沒有將密封材料與型材共擠的型材, 基本上是型材生產之后,密封材料后插接上的。四是國外塑料型材已經出現了玻璃鋼與塑料共擠的型材,實現了可以免除鋼襯加強,而我國沒有這種生產技術。改變目前以低價低質的市場競爭,全面提升級型材生產線,才能提高我國國產塑料型材的質量。
 
3、窗框的密封材料選擇
 
我國工程用窗普遍忽視窗的密封材料。被動式房屋的外窗應采用三道耐久性良好的密封材料密封。我國目前建筑市場上普遍應用的還是黑色的易老化的橡膠類密封材料。如果被動房采用性能不好的外窗密封材料,其后果非常嚴重。輕則窗本身在冬季室內一側結露,重則喪失被動房應有的室內環境溫度。目前,我國能夠生被動房外窗的廠商多采用的是國外優質的密封材料。
 
4、玻璃間隔條
 
高性能玻璃間隔條在我國還是一個產業空白。我國相關標準還未建立。鋁制玻璃間隔條易造成室內結露。玻璃間隔條應使用耐久性良好的暖邊間隔條,并符合下列規定:
 
5、窗透明部分的設計要求
      
從現有的被動式房屋示范試點建筑上看,我國建筑師普遍喜歡的對外窗透明部分進行較多的分隔,且透明部分的尺寸過于隨意。這種分隔對過去的一般的建筑外窗不算什么,不會引會太多的價格上漲,而對被動式房屋的就會產生較嚴重的后果。一是被動式房屋所用外窗的透明部分的性能要優于型材,過多的分隔會降低整窗的性能;二是透明部分一般采用三玻二腔充氬氣,或是真空玻璃,過多的尺寸會造成生產線上難以形式規模化批量生產,生產廠商無法做庫存,從而造成其生產成本的提高。三是過多的分隔本身就造成了其加工和材料成本的上升,導致造價的升高;四是一旦用戶的玻璃損壞了,難以買到能用的產品。而國外簡潔明了的外窗設計成功的避免了以上一系列問題。
 
6、對外窗的氣密、水密和抗風壓性能要求
 
外門窗應具有良好的氣密、水密和抗風壓性能。依據現行國家標準《建筑外門窗氣密、水密、抗風壓性能分級及檢測方法》GB/T 7106,其氣密性等級不應低于8 級、水密性等級不應低于6級、抗風壓性能等級不應低于9 級。
 
7、對窗的安裝的要求
 
同普通房屋外窗一般安放在窗洞口內不同,被動房外窗一般安裝外墻外側。這種安裝方式可以減少20% 左右的熱損失。外窗與墻體的連接有防水透氣膜、防水隔氣膜和密封膠組成的完整密封連接系統。
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