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被動(dòng)式建築中常用的外門(mén)窗方案

文章出處：人氣：-發(fā)表時(shí)間：2015-12-10 09:13【大中小】

被動(dòng)式房屋指將自然通風(fēng)、自然採光、太陽能輻射和室內(nèi)非供暖熱源得熱等各種被動(dòng)式節(jié)能手段與建築圍護(hù)結(jié)構(gòu )高效節(jié)能技術(shù)相結(jié)合建造而成的低能耗房屋建築。這種建築在顯著提高室內(nèi)環(huán)境舒適性的同時(shí)，可大幅度減少建築使用能耗，最大限度地降低對(duì)主動(dòng)式機(jī)械採暖和製冷系統(tǒng)的依賴。被動(dòng)式房屋在冬季可以實(shí)現(xiàn)在沒有傳統(tǒng)供暖設(shè)施的條件下室內(nèi)有20℃的溫度,並且可以將夏季的空調(diào)負(fù)荷與能耗降低至原來(lái)四分之一以下。　作為被動(dòng)式房最關(guān)鍵的部品之一，外窗不但要滿(mǎn)足保溫、隔熱要求，還要滿(mǎn)足得熱和採光要求。同傳統(tǒng)意義上的節(jié)能外窗相比，被動(dòng)式房屋的出現(xiàn)對(duì)外門(mén)窗提出了非常嚴(yán)格的要求。不僅是對(duì)傳熱係數(shù)和遮陽係數(shù)的要求，而且是對(duì)窗的得熱係數(shù)，採光係數(shù)以及抗風(fēng)壓性、水密性、氣密性和安裝系統(tǒng)提出了嚴(yán)格規(guī)定。
　　
　　1.對(duì)外窗透明部分的基本性能要求
　　
　　玻璃的透明部分性能是最為複雜的，需同時(shí)滿(mǎn)足如下要求：
　　
　　1）玻璃的傳熱係數(shù)應(yīng)滿(mǎn)足K≤0.8W/(M2.K)。
　　
　　2）玻璃的太陽能總透射比G≥0.35
　　
　　3）玻璃的選擇性係數(shù)S，愈大愈好。並滿(mǎn)足S=TL/g≥1.25的要求；其中TL是可見(jiàn)光透射比。
　　
　　窗戶(hù)在不同玻璃配置下的傳熱性能對(duì)比
　　
　　在這種條件下，房屋的外門(mén)窗的透明材料只可能選用Low-E中空玻璃或真空玻璃等透明材料。因為只有Low-E才能對(duì)陽光具有我們所期望的選擇性。Low-E玻璃能夠反射紅外能量，兼具“最大限度充許可見(jiàn)光進(jìn)入”和“控制太陽能”兩(liǎng)種性能的玻璃。Low-E中空玻璃具有傳熱係數(shù)低和能夠反射紅外線(xiàn )的特點(diǎn)，其主要功能是降低室內(nèi)外遠(yuǎn)紅外線(xiàn )的輻射能量和太陽能輻射能量的傳遞，從而維持室內(nèi)溫度。
　　
　　低輻射（Low-E）玻璃生產(chǎn)工藝分為兩(liǎng)種：一種是採用真空磁控濺射方法，在玻璃表面上鍍含有一層或兩(liǎng)層銀層的膜系，稱(chēng)為離線(xiàn )Low-E玻璃；另一種是採用化學(xué)氣相沉積方法，在玻璃表面上鍍半導(dǎo )體氧化物（如摻氟的氧化錫等）的膜系，稱(chēng)為在線(xiàn )Low-E玻璃。Low-E玻璃的表面輻射率很低。在線(xiàn )Low-E玻璃的表面輻射率值低於0.25；離線(xiàn )Low-E玻璃的表面輻射率低於0.15。其主要功能是降低室內(nèi)外遠(yuǎn)紅外的輻射能量和太陽能輻射能量的傳遞，從而維持室內(nèi)溫度，節(jié)省暖氣、空調(diào)費(fèi)用開(kāi)支。表面輻射率和紅外線(xiàn )反射率是對(duì)應(yīng)的。表面輻射率越低，紅外線(xiàn )反射率就越高，即保溫節(jié)能效果越好。物體的表面輻射是針對(duì)紅外線(xiàn )吸收而言的。任何物體對(duì)紅外線(xiàn )都有吸收和反射現(xiàn)象。低輻射，即紅外線(xiàn )低吸收，也就是紅外線(xiàn )高反射。
　　
　　目前，我國(guó)Low-E玻璃產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，價(jià)格上也有很大差異。在選購(gòu)產(chǎn)品時(shí)應(yīng)選用生產(chǎn)工藝先進(jìn)，產(chǎn)品性能穩(wěn)定的廠(chǎng)商供應(yīng)的產(chǎn)品。
　　
　　2.對(duì)型材的選擇
　　
　　房屋外門(mén)窗框的型材傳熱係數(shù)K應(yīng)依據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建築外門(mén)窗保溫性能分級(jí)及檢測(cè)方法》GB/T8484規(guī)定的方法測(cè)定，並符合K≤1.3W/(m2·K)規(guī)定。這項(xiàng)規(guī)定既保障了外窗整體的傳熱係數(shù)能夠控制在一定範圍以內(nèi)，又保障了在使用過(guò)程中，冬季室內(nèi)一側型材表面溫度高於露點(diǎn)溫度。目前市場(chǎng)上可供選材的只有木材或塑料型材。
　　　　
　　在建築市場(chǎng)上，同德國(guó)相比，我國(guó)最先進(jìn)生產(chǎn)廠(chǎng)商所提供的被動(dòng)房專(zhuān)用木窗並不差。被動(dòng)房木窗生產(chǎn)過(guò)程有比較繁雜的處理加工過(guò)程。參觀(guān)過(guò)被動(dòng)房木窗生產(chǎn)線(xiàn )之後，其繁複的生產(chǎn)工藝讓我想起同仁堂藥廠(chǎng)的店訓(xùn)：“炮製雖繁必不敢省人工；品質(zhì)雖貴必不敢減物力”。雖然我國(guó)已經(jīng)能生產(chǎn)被動(dòng)式外窗，但這樣的工廠(chǎng)還屬鳳毛麟角。

3.窗框的密封材料選擇
　　
　　我國(guó)工程用窗普遍忽視窗的密封材料。被動(dòng)式房屋的外窗應(yīng)採用三道耐久性良好的密封材料密封。我國(guó)目前建築市場(chǎng)上普遍應(yīng)用的還是黑色的易老化的橡膠類(lèi)密封材料。如果被動(dòng)房採用性能不好的外窗密封材料，其後果非常嚴(yán)重。輕則窗本身在冬季室內(nèi)一側結(jié)露，重則喪失被動(dòng)房應(yīng)有的室內(nèi)環(huán)境溫度。目前，我國(guó)能夠生被動(dòng)房外窗的廠(chǎng)商多採用的是國(guó)外優(yōu)質(zhì)的密封材料。
　　
　　4.玻璃間隔條
　　
　　高性能玻璃間隔條在我國(guó)還是一個(gè)產(chǎn)業(yè)空白。我國(guó)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)還未建立。鋁製玻璃間隔條易造成室內(nèi)結(jié)露。玻璃間隔條應(yīng)使用耐久性良好的暖邊間隔條。
　　　　
　　5.窗透明部分的設(shè)計(jì)要求
　　
　　從現(xiàn)有的被動(dòng)式房屋示範試點(diǎn)建築上看，我國(guó)建築師普遍喜歡的對(duì)外窗透明部分進(jìn)行較多的分隔，且透明部分的尺寸過(guò)於隨意。這種分隔對(duì)過(guò)去的一般的建築外窗不算什麼，不會(huì)引會(huì)太多的價(jià)格上漲，而對(duì)被動(dòng)式房屋的就會(huì)產(chǎn)生較嚴(yán)重的後果。
　　
　　一是被動(dòng)式房屋所用外窗的透明部分的性能要優(yōu)於型材，過(guò)多的分隔會(huì)降低整窗的性能；
　　
　　二是透明部分一般採用三玻二腔充氬氣，或是真空玻璃，過(guò)多的尺寸會(huì)造成生產(chǎn)線(xiàn )上難以形式規(guī)模化批量生產(chǎn)，生產(chǎn)廠(chǎng)商無(wú)法做庫(kù)存，從而造成其生產(chǎn)成本的提高。
　　
　　三是過(guò)多的分隔本身就造成了其加工和材料成本的上升，導(dǎo )致造價(jià)的升高；
　　
　　四是一旦用戶(hù)的玻璃損壞了，難以買(mǎi)到能用的產(chǎn)品。而國(guó)外簡(jiǎn)潔明了的外窗設(shè)計(jì)成功的避免了以上一系列問(wèn)題。
　　
　　6.對(duì)外窗的氣密、水密和抗風(fēng)壓性能要求
　　
　　外門(mén)窗應(yīng)具有良好的氣密、水密和抗風(fēng)壓性能。依據(jù)現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建築外門(mén)窗氣密、水密、抗風(fēng)壓性能分級(jí)及檢測(cè)方法》GB/T7106，其氣密性等級(jí)不應(yīng)低於8級(jí)、水密性等級(jí)不應(yīng)低於6級(jí)、抗風(fēng)壓性能等級(jí)不應(yīng)低於9級(jí)。
　　
　　7.對(duì)窗的安裝的要求
　　
　　同普通房屋外窗一般安放在窗洞口內(nèi)不同，被動(dòng)房外窗一般安裝外牆外側。這種安裝方式可以減少20%左右的熱損失。外窗與牆體的連接有防水透氣膜、防水隔氣膜和密封膠組成的完整密封連接系統(tǒng)。