對於建築門窗而言,保溫性能作為建築外門窗的物理性能,同樣也被作為衡量門窗質量的標準,這樣一來,不光提高了建築門窗的氣密性,而且還進一步提高可建築工程的質量。也就是說,氣密性能對建築門窗的節能性有著極為重要的作用。其中,門窗的節能效果主要是通過保溫性能與氣密性能所進行的綜合評價,其目的是為提高門窗的節能性.
一、建築門窗傳熱係數檢測原理與分級
在建築門窗保溫性能檢測法中明確規定了門窗傳熱係數的檢測原理,也就是穩定傳熱原理,並同時運用標準熱箱法檢測建築門窗的傳熱係數。當進行檢測時,門窗試件一側為熱箱,模擬採暖建築冬季室內氣候條件,通常情況下,溫度不允許超過21℃,而另一側則為冷箱,模擬冬季室外氣味與氣流速度。當對試件縫隙進行處理時,還應保持試件兩側的穩定性,並同時在熱輻射條件下,加熱測量熱箱,其目的是為減去試件框的熱損失,但必須將試件面積和兩側空氣溫度差的乘積除掉,得出的檢測值就為傳熱係數值,也就是所謂的K值。通過對門窗傳熱係數K值的檢測,就可對其進行分級,看其是否符合保溫性能等級的要求。
1、 門窗的氣密性能與分級
氣密性能作為建築門窗的物理性能,主要是指門窗在關閉狀態下,具有阻擋空氣滲透的作用,並同時將單位面積空氣滲透量作為分級指標。等進行分級時,就可在標準狀態下,將壓力差作為開啟縫長空氣滲透量作為主要指標,分別為q1和q2.
考慮到建築外門窗氣密性可能會對建築節能帶來影響,就必須嚴格依照建築節能設計標準JG J26—2010《嚴寒和寒冷地區居住建築節能設計標準》、JGJ 134—2010《夏熱冬冷地區居住建築節能設計標準》以及JGJ 75—2003《夏熱冬暖地區居住建築節能設計標準》,上述文件中都對建築外門窗的氣密性能做出了明確規定。
二、 門窗熱損失的形式
能量的傳遞有3種方式:輻射、對流和傳導。因此,通過建築門窗產生的熱損失有輻射熱損失、對流熱損失和傳導熱損失。其中輻射熱損失是熱量以射線形式通過門窗玻璃和窗框輻射產生。在室外,主要是由太陽照射在門窗上而向室內傳遞,在室內,主要是由取暖設備產生並通過門窗向室外傳遞。傳導熱損失是通過物體分子運動而進行能量的傳遞,從而將熱量從溫度較高一側傳遞到較低一側。根據建築門窗傳熱係數檢測原理可知,上述2種熱損失以門窗的整窗傳熱係數來衡量,傳熱係數越大,其熱損失越大。對流熱損失即通過門窗縫隙的空氣滲透熱損失,通過門窗的空氣滲透越大,其對流熱損失越大。而根據建築門窗傳熱係數檢測原理可知,檢測時將門窗縫隙進行了密封處理,並未考慮對流熱損失對門窗整體傳熱係數的影響。綜上所述,門窗的實際節能效果應由表徵對流熱損失的門窗縫隙引起的空氣滲透熱損失和衡量輻射和傳導熱損失情況的整體傳熱係數綜合反映。
三、氣密性對保溫性能的影響效果分析
在相同的傳熱係數下。由於氣密性能的等級不相同,使得空氣滲透量引起的熱損失相差很大。氣密性能越低則空氣滲透量所引起的熱損失也越大。我們從建築門窗的氣密性能來看的話,推拉窗的氣密性比平開窗的氣密性要低。所以在實際的節能設計中,我們應該選取平開窗而不是推拉窗。所選用的平開窗也必須是中間密封的三密封結構。原因在於這種密封的平開窗具有特殊的設計,中間的密封可以使得水、氣分為兩個獨立的腔室,這樣也就在一定程度上提高了門窗的水、氣密性能。
四、提離門窗氣密性的途徑
在生活中要提高門窗的保溫性能。應首先對氣密性和材料進行改良。這樣才能有效提高門窗的保溫性能。
1、從框型材料和斷面設計提高門窗的氣密性
眾所周知,門窗的氣密性與門窗結構、門窗製作材料、保溫形式等方面都有直接關係,門框主要對門窗結構起支撐作用,而不同用途規格的門框結構使用的材料也具有差別。有金屬材料、非金屬材料、複合型材料等眾多材料。從保溫角度出發。型材斷面最好是設計為多腔型材,這樣對熱流起到多重的阻礙作用,腔內傳熱相應被削弱。但是這對某些材料效果也不是那麼理想,特別是鋁型材,因為鋁型材導熱性太好。雖然是多膠,它的保溫性能也並不是那麼好。為減少金屬框架的傳熱,我們可用非金屬型材作斷熱處理。這樣就有效地阻止了熱的流失。在建築時門窗的朝向和外窗方位的不同也會對保溫性能有影響.所接收的太陽的輻射熱也就不同。以前的建築窗型多以平開式、推拉式居多,但由於建築設計的多樣化,外窗的設計也出現很多的新型式。然而新窗型的出現增加了外牆與窗戶結構的複雜性,施工的難度加大,也難以保證窗戶的氣密性,也為建築門窗的保溫性能帶來了新的問題。
2、 從結構方面提高門窗的氣密性
由於結構的原因。使窗戶的密封性能受到影響,改善窗框與牆的連接,以減少由縫隙滲透的冷空氣的量。併合理選擇窗戶的結構.如果窗框周邊和洞口之間沒有很好的密封,進來的冷空氣也可使保溫性能降低。
第一,建築門窗所使用的高性能密閉技術。主要是對建築幕牆以及周邊環境進行密封,從而減少建築物熱能的損失,其高性能密閉作用能夠充分提高建築物門窗的氣密、水密情況.並且兼顧建築物隔音、隔熱功能。這種密封方法在材料使用與結構設計方面都是一新型突破。
第二,鋁合金門窗專用型材及被鋅彩板專用異型材斷熱技術。該類技術在當前階段已經得到了廣泛的生產和應用,其防高溫、耐火性質非常實用,並且能夠對建築物內的窒息性氣體進行有效阻隔。該種型材的生產成本低廉,材料取用廣泛,能夠大範圍使用。
第三,門窗和幕牆配套使用。該技術主要用於開發具有多功能結構的幕牆及其配套設施。結合使用地域因素特徵而進行設計製造。因此需要在相關的配套設施方面對其質量要求和結構要求進行統一。提高材料的實用性與使用效果,進行定性批量生產後,可以在全社會進行推廣。