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窗用型材約占外窗洞口面積的15%~30%,是建筑外窗中能量流失的另一個薄弱環節,通過窗框的熱損失在窗戶的總熱損失中占有一定的比例,因此,窗用型材的選用也是至關重要的。窗框材料的導熱系數決定門窗不同的能耗,導熱系數越大,傳熱能力越強,能耗越大。我國常用的窗框材料有鋁合金、PVC塑料、鋼材、斷熱鋁合金隔熱條等。
PVC隔熱條塑料材質的導熱系數低,有利于隔熱,但其強度、耐久性、防火等都不及鋁合金材料,況從環保的角度考慮,塑料型材在鋸切時會放出毒煙霧,火災時放出有毒氣體“二惡英”,屬于不環保產品,不推薦使用。鋼材的導熱系數非常大,熱傳導很快,不利于節能。鋁合金型材對紫外線、可見光、紅外線有很好的反射能力,其表面的反射能力與表面狀態和顏色有關,對熱輻射的反射能力高可達90%,這對于阻隔太陽輻射熱是很有利的,但鋁合金的導熱性能很高,也不利于節能。
為避開鋁合金自身的不足,開發了斷熱鋁合金型材,斷熱鋁合金型材的原理是在鋁中間穿入隔熱條,將鋁型材斷開形成斷橋,有效阻止熱量的傳導,它不僅保留了鋁型材的優點,同時也大大降低了鋁型材傳熱系數,節能效果比較好,是門窗節能的佳選擇。
隔熱型材的生產方式主要有兩種,一種是采用隔熱條材料與鋁型材,通過機械開齒、穿條、滾壓等工序形成“隔熱橋”,稱為隔熱型材“穿條式”;另一種是把隔熱材料澆注入鋁合金型材的隔熱腔體內,經過固化,去除斷橋金屬等工序形成“隔熱橋”,稱為“澆注式”隔熱型材。隔熱型材的內外兩面,可以是不同斷面的型材,也可以是不同表面處理方式的不同顏色型材。
但受地域,氣候的影響,避免因隔熱材料和鋁型材的線膨脹系數的差距很大,在熱脹冷縮時二者之間產生較大應力和間隙;同時隔熱材料和鋁型材組合成一體,在門窗上,同樣和鋁材一樣受力。因此,要求隔熱材料還必須有與鋁合金型材相接近的抗拉強度、抗彎強度,膨脹系數和彈性模量,否則就會使隔熱橋遭到斷開和破壞。
提高門窗的密閉性,減少空氣對流傳熱
門窗的氣密性是指在門窗關閉狀態下,阻止空氣滲透的能力。門窗氣密性等級的高低,對熱量的損失影響極大,室外風力變化會對室溫產生不利的影響,氣密性等級越高,則熱量損失就越少,對室溫的影響也越小。因此,提高門窗的密閉性,減少冷風滲透,也是提高窗戶節能性的一種途徑。
居住建筑和公共建筑窗戶的氣密性,在GB50176-1993《民用建筑熱工設計規范》規定:在冬季室外平均風速大于或等于3.0m/s的地區,對于1~6層建筑,不應低于現行國家標準《建筑外窗空氣滲透性能分級及其檢測方法》GB7107規定的Ⅲ級水平;對于7~30層建筑,不應低于上述標準規定的Ⅱ級水平;在冬季室外平均風速小于3.0m/s的地區,對于1~6層建筑,不應低于上述標準規定的Ⅵ級水平;對于7~30層建筑,不應低于上述標準規定的Ⅲ級水平。
空氣滲透主要在窗框與窗扇之間,扇框與玻璃之間,窗框與墻體之間進行。采用理想的密封條可以大限度減少窗框與窗扇之間、窗框與玻璃之間的空氣滲透。密封條以材料分有橡膠條、塑料條或橡塑結合;以形狀分有條狀、刷狀、片狀;固定方法有粘貼、擠緊或釘接等。密封膠條必須具有足夠的拉伸強度、良好的彈性、良好的耐溫性和耐老化性,斷面結構尺寸要與門窗型材匹配。
因為質量不好的膠條耐老化性差,經太陽長期暴曬,膠條老化后變硬,失去彈性,容易脫落,不僅密封性差,而且造成玻璃松動產生安全隱患。洞口密封材料的質量直接影響窗框與墻體之間的密封,既影響著房屋的保溫節能效果,也關系到墻體的防水性能,因此,也須正確選用洞口密封材料。
門窗框的四邊與墻體之間的空隙,通常使用聚氨酯發泡體進行填充,此類材料不僅有填充作用,而且還有很好的密封保溫和隔熱性能,另外應用較多的密封材料還有硅膠、三元乙丙膠條。當窗戶的密封性能達不到節能標準要求時,應當采取適當的密封措施,例如在縫隙處設置橡皮、氈片等制成的密封條或密封膠,提高窗戶的氣密性。
隨著我國建筑節能標準相繼出臺,節能門窗越來越受到市場的青睞。近年來,我國在節能門窗的研究開發和技術引進方面做了大量工作,總體上說門窗節能有較大提高,但與先進國家相比,仍有較大差距,隔熱條廠家應借鑒國外先進技術,結合我國國情進行實際研究,提高門窗檔次,以滿足建筑節能發展的需要。
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