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被动房门窗的设计和建筑玻璃的节能技术应用

2020-07-26 20:25:58

【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。因为传统铝合金隔热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】、建筑玻璃的节能技术应用
  建筑玻璃演变和技术发展极为迅速,近年已出现多种节能玻璃。
  (1)吸热玻璃,是在玻璃本体内掺入金属离子使其对太阳能有选择地吸收,吸热玻璃的节能是通过太阳光透过玻璃时将光能转化为热能而被玻璃吸收,从而减少太阳能进入室内。
  (2)镀膜玻璃,磁控溅射镀膜玻璃在建筑上应用主要是热反射玻璃,在玻璃表面镀上金属薄膜使其具有一定的反射效果,能将太阳能反射回大气中而达到阻挡太阳能进入室内使太阳能不在室内转化为热能的目的。太阳能进入室内的量少,但是玻璃的可见光透过率会随着反射率的升高而降低,影响采光效果,太高的玻璃反射率也可能出现光污染问题。
  (3)中空玻璃,中空玻璃由于在两片玻璃之间暖边条形成了被限制了流动的空气层,从而减少了玻璃的对流和传导传热,因此它具有了较好的隔热能力。中空玻璃使用两种胶密封施工工艺,丁基热溶胶和聚硫胶或硅酮密封胶,使用装分子筛的金属间隔条,或热熔密封暖边条,能有效的提高隔热性。注入不同惰性气体后,隔热性能将有不同程度的提高。
  (4)低辐射镀膜玻璃Low-E玻璃,这种玻璃是一种对波长范围4.5μm~25μm的远红外线有较高反射比的镀膜玻璃。低辐射镀膜玻璃还可以复合阳光控制功能。冬季,它对室内物体散发的热辐射,像热反射镜一样,将部分辐射热反射回室内。夏季,它可以阻止室外热辐射进入室内,Low-E玻璃的可见光反射率一般在11%以下,与普通白玻相近,低于普通阳光控制镀膜玻璃的可见光反射率,可避免造成反射光污染。
  (5)真空玻璃,真空玻璃是目前节能效果最好的玻璃,基于保温瓶原理,将两片平板玻璃四周密封起来,将其间隙抽成真空并密封排气口。两片平板玻璃之间的间隙为0.1~0.2mm。真空层内有规则排列直径0.5mm的细小支撑物,并放有吸气剂,真空度优于0.1Pa。真空玻传热系数K值0.9~0.7W/㎡·K。隔热性能是普通中空玻璃的2~3倍。隔声性能Rw≥35dB,特殊隔声组合真空玻璃可达到Rw≥45dB。由于真空层有效地阻隔了声音的传递,特别是对于穿透性较强的中低频率,效果更佳。
  (6)玻璃贴膜技术,最早的玻璃贴膜技术应用在汽车玻璃贴膜,建筑玻璃贴膜常用的玻璃贴膜技术可见光透过率87%,隔热率30%,遮蔽系数0.92,可见光反射率7%,太阳能吸收率35%,广泛应用于既有建筑节能改造。