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中空玻璃传热改善和建筑门窗质量控制

2020-09-16 10:54:42

一、中空玻璃传热改善
  暖边相对于冷边(铝隔条),顾名思义,其首要功能是降低中空玻璃边部热传导,进而改善整窗的传热系数,同时暖边还具备其他的性能特点,具体阐述如下。
  虽然在国家标准的定义中,只要导热因子不大于0.007W/m·K的间隔条都可称之为暖边,但不同的间隔条材料,根据德国罗森海姆实验室的技术导则,关于等效热导率的定义,仍可按照其性能差异大致分为三档水平。
  第一档:热导率在0.14~0.15W/m·K,主要包括超级间隔条(硅酮微孔结构),以及玻纤增强复合材料间隔条(非金属防潮膜);被动房能效认证等级为A级或A+级,适合应用在极寒地区;
  第二档:热导率在0.3W/m·K左右,主要包括金属/非金属复合材料间隔条以及热塑性间隔条等;被动房能效认证等级为B级,适合应用在寒冷地区;
  第三档:热导率在0.6W/m·K及以上,主要包括不锈钢材料间隔条,及其它金属复合材料间隔条;被动房能效认证等级为C级,适合应用在温暖地区。
  不同热导率的间隔条材料配合不同的中空配置(双玻、三玻、Low-E、二道胶类型等),以及不同的框体材料,所得出的线性传热系数有所不同。
  具体数值可参见各间隔条厂商的官方BF数据,在实际进行门窗传热系数设计和加工生产时,可根据需要来选择合适的产品组合,目前行业内统一参照的标准是德国BF平板玻璃协会出具的线性传热系数报告,也可自行应用软件来计算。
  需要注意的是在计算线性传热系数时,不但要考虑到间隔条材料,同时还要考虑到二道胶的热导率数值,下面列出的是常见的几种二道胶的热导率数值。
  聚硫胶0.4W/m·K,硅酮胶0.35W/m·K,热熔丁基胶0.24W/m·K(注:不同厂家和质量的产品,热导率数值会略有差异)。
  从上述数值对比来看,热熔丁基胶的热导率最低,目前该产品在北美、欧洲、尤其是英国应用的最为广泛,热熔丁基胶同时还具备极低的水汽传送率,较好的结构强度,以及快速固化(物理硬化)等特点,在门窗生产上的应用益处很多。
  但该产品在中国市场上的使用仍然不很普遍,主要是因为国产热熔丁基胶质量参差不齐,进日产品性能最佳,但价格略高,总体来看,市场还有较大增长空间。
  二、建筑门窗质量应注重环节控制
  建筑外窗是建筑的眼睛,它性能的好坏直接影响整个建筑的性能,其中对保温性能的影响尤为突出。随着节能减排的提出,新型的门窗产品不断涌入市场,但其中也是良莠不齐。如何才能有效控制门窗的质量,使建筑节能真正落到实处,要从门窗设计环节、市场监督环节和检测环节等方面入手,注重环节控制。
  众所周知,建筑门窗产品是由框材、中空玻璃、玻璃暖边条、密封胶条、五金件等部分组成,其中框材与中空玻璃在保温方面起到关键作用。塑料型材的保温隔热性能是因腔室的构造不同而不同,常见的有3腔、4腔、5腔等;铝合金型材的保温隔热性能主要因隔热断桥的形式与宽度不同而不同,常见的尺寸为:14.8mm、18.6mm、24mm等;中空玻璃则是根据玻璃厚度、空气层厚度、间隔条种类、是否镀膜或使用Low-E玻璃、是否填充惰性气体等因素的影响,在保温隔热、光学效果等方面有很大的区别。如何使建筑门窗产品满足节能要求,就要靠这些重要的组成部件,通过不同的组合方式,达到不同的节能效果。例如:隔热断桥铝合金平开窗,中空玻璃为5+12A+5(mm)的白玻,其传热系数一般在3.2W/(㎡·K);而同样的隔热断桥铝合金平开窗,中空玻璃为5Low-E+12A+5(mm),其传热系数一般在2.6W/(㎡·K);填充惰性气体的中空玻璃5+12Ar+5(mm)其传热系数一般在2.9W/(㎡·K)。显而易见,中空玻璃是否采用Low-E玻璃,是否填充惰性气体,对整窗的保温性能的影响是非常大的。
  随着“三步节能”的实施,建筑节能得到极大重视,陆续出台了相关的设计及验收规范、计算规程、各类门窗图集,如:JGJ132《居住建筑节能检验标准》,JGJ/T151《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》、JGJ26《民用建筑节能设计标准》、GB50189《公共建筑节能设计标准》、06J607-1《建筑节能门窗》、JGJ/T205《建筑门窗工程检测技术规程》、DBJ15-30-2002《铝合金门窗工程设计、施工及验收规范》等。其中对建筑门窗的传热系数指标都有明确规定,这些技术规范都为门窗设计提供了依据。在这一环节,政府相关部门起到了关键的指导作用。门窗生产厂家可参考相关的规范,设计满足规范要求的门窗产品。
  有了相应的技术规范,门窗行业内部还需要自律。随着门窗行业的不断发展,门窗生产厂家也如雨后春笋般地不断涌现,产品种类也变得多源化。但真正能够按照节能标准的要求去设计、生产的厂家并不多。例如:断桥铝合金门窗在不使用Low-E玻璃、不填充惰性气体的情况下,要达到2.7W/(㎡·K)的传热系数是十分困难的,这是业内不争的事实。但目前仍然有部分没有使用Low-E玻璃、没有填充惰性气体的门窗产品被用于建筑工程上,这与国家提出的“节能减排”的要求是背道而驰的。要真正达到“三步节能”的要求,还需要门窗企业按照节能设计规范或相关的文件进行门窗产品的设计,根据设计要求,选择不同的型材、中空玻璃、间隔条等,经过模拟计算,直到满足节能设计要求,才能正式投入生产。这一环节是整个环节的基础。各门窗企业如果都能严格按设计规范或相关节能标准进行设计、加工、生产,也就能够保障进入市场的门窗产品是合格的节能门窗。
  随着门窗节能性能标识的逐步推进,今后门窗产品都要有自己的标识,其内容包括:传热系数、遮阳系数、空气渗透率、可见光透射比。作为门窗产品的重要组成部件,型材与中空玻璃很少有自己的标识,不能直观地判断其构造与主要参数,容易出现造假行为。笔者认为应在门窗型材、中空玻璃、隔热断桥等材料的显著位置标示其重要信息。例如:塑钢型材在型材上标注其腔室数量;断桥铝合金型材应在隔热断桥上标注其材质与宽度;中空玻璃应标注其玻璃与空气层厚度、间隔条种类、尤其应标明是否为Low-E玻璃或是否填充惰性气体。对于Low-E玻璃,建议应采用专用标记在玻璃镀膜面显著位置进行标著,类似安全玻璃的“CCC”认证标志,这样可以直观地区分其材质,也便于监督管理,避免造假行为的发生。