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被动房门窗的设计跟中空玻璃暖边技术的应用

2020-05-23 18:16:43

【一】、被动房门窗的设计
  被动房是将自然通风、自然采光、太阳能辐射和室内非供暖热源得热等各种被动式节能手段与建筑围护结构高效节能技术相结合建造而成的低能耗建筑寒冷地区,以我国山东省为例,被动房示范项目性能指标中要求整窗传热系数K≤1.0W/(㎡·K),明确气密性指标,≥8级且n50≤0.6/h。
  1、样式分格
  简约的设计风格,因为型材传热系数大,所以设计外窗时,不宜随意分隔增加型材,尽量减少外窗框的面积,摒弃华而不实。
  2、型材
  宜选择木材或多腔塑料型材,其传热系数应满足K≤1.2W/(㎡·K)。型材的型腔设计很重要,塑钢型腔不小于6腔,型腔内填充保温材料,型材的K值和整窗限定值要接近。型腔内不可以加钢芯材料,否则会出现结露或降低节能效果。型材组角应采用焊接工艺,不同材料组角应防止热胀冷缩形成的角部缝隙。
  3、玻璃
  玻璃宜选用低辐射二层双Low-E中空玻璃或真空+中空复合玻璃。玻璃强度和刚度要满足国家规范要求并做钢化处理。
  二层双Low-E中空玻璃间填充惰性气体,如氩气或氛气。玻璃的太阳能总透射比(得热系数)g值≥0.35。玻璃选择性系数S>1.5。玻璃的U值≤0.7W/(m·K)。这样的玻璃能很好的阻挡远红外辐射热的传递,降低室内外远红外线的辐射能量和太阳能辐射能量的传递,从而维持室内的温度。
  真空玻璃内部支撑材料应为金属材料或无机非金属材料,支撑物高度应均匀一致;真空玻璃封接材料宜采用低熔焊接玻璃粉,且边部需采用等边封接(非台式大小片);真空玻璃应放置有效的、足量的吸气材料。
  4、间隔条
  玻璃之间间隔条应为耐候性良好的非金属间隔条,如热熔丁基胶。因为传统铝合金间隔条线性传热系数达到了160W/(m·K)不锈钢间隔条的线性传热系数也有14W/(m·K),而热熔丁基胶的线性传热系数只有0.24W/(m·K)。
  5、五金
  优选系统门窗专用五金件,锁闭点数量应根据承载能力极限和正常使用功能极限校核后进行合理配置,原则上单侧锁闭点数量不应小于3个,锁闭组件,锁点配置应选用国外知名品牌。平开窗不得使用单锁点执手,不得使用铝制铰链;内开卜悬窗应使用多边多锁点锁闭;五金件应采用可靠防腐处理。
  6、密封材料
  密封胶条采用硅橡胶材料,耐高低温、耐光老化、耐臭氧、耐紫外、耐盐雾。开启扇需要3道以上的密封,内侧胶条要采用气密性好的胶条。胶条最好具有焊接性能,从而提高门窗的气密性能,不得使用高填充PVC密封条。
  防水隔汽膜、防水透汽膜、防水膜专用胶、预压膨胀密封条:性能参数应符合被动房的要求,其中防水膜应采用可抹灰的型号。
  7、隔热垫块
  采用隔热性能和强度满足被动房要求的密封垫片,如聚氨酯隔热高强垫块。
  8、窗台板
  窗台板宜采用不锈钢或氟碳喷涂铝合金材质,设有滴水线和封堵,防止水通过窗台板进入保温层,拐角要圆滑,防止磕碰划伤人员。
  【二】、中空玻璃暖边技术的应用
  理想的中空玻璃应该是具有最佳的节能功能和密封寿命的耐久性。影响中空玻璃节能性的主要因素有:玻璃、间隔系统、间隔层的气体等。影响中空玻璃密封寿命的主要因素有:密封结构及密封胶、间隔系统等。
  中空玻璃两侧有两种不同温度的流体时,通过其中间部分和边缘部分的热量大小是不同的。在中空玻璃的边部,由于密封系统与玻璃板紧密接触,所以是多层平壁之间传导传热。
  间隔系统材料的导热系数对热阻影响极大。铝质间隔系统导热系数是202W/(m·K),由于导热系数大,热阻小,所以形成热量损失的通道。在冬季,门窗中空玻璃四周边部温度下降明显,加上室内具有一定的湿气,空气中的水分碰到较低温度的玻璃板就被冷凝,在中空玻璃边缘产生结露现象,它即影响美观,又对密封材料造成损伤,同时,也大大降低了中空玻璃整体保温性能。
  为了改变中空玻璃存在上述问题,人们对间隔系统的材料和结构进行了大量研究。结果证明,采用导热系数小的材料代替铝质间隔系统,中空玻璃边缘损失的热量明显减少,提高了中空玻璃周边的温度,使中空玻璃整体保温性能明显改善。避免了中空玻璃周边结露现象。而且温度的均匀分布也降低了玻璃板由于热应力炸裂的可能性。因此,导热系数小的各种材料及各种结构形状的间隔系统,大量研制出来并应用在产品上,由于它提升了中空玻璃保温性能,于是出现暖边技术这一术语。
  暖边的概念,较早定义是比较宽松,任何一种间隔系统只要其导热系数低于铝金属的导热系数,都可称为“暖边”,这种定义虽不够严格、明确,但也一定程度反映了暖边系统的特点。
  中国建筑玻璃和工业玻璃协会也发布了HBZ/T003-2016《暖边间隔条》的标准。
  暖边条或暖边间隔条系统,这个词是个外来语,已成为建筑工业化的词汇,随着建材科学的发展,不断开发出新的暖边间隔系统,使中空玻璃的性能进一步提高。