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密封胶对建筑外窗节能的影响分析

来源:中国幕墙网收集整理  作者:*  日期:2010-2-24
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关键词:密封 中空玻璃 外窗结构 节能
 

  3外窗密封胶的选用
  国家规定,新建建筑门窗密封性指标不低于《建筑外窗空气渗透性能分级及其检测方法》(GB7107)规定的Ⅲ级水平,相当于窗户每米缝长的空气渗透量为QL≤2.5m3/(m•h)。这就要求必须采取相应的措施,以保证外窗的密封性及建筑物的整体节能要求。一般可从以下两个方面加强外窗的密封性能。   
  3.1胶条的选用
  框扇间的密封胶条是外窗气密性和水密性的保证,铝合金窗验收标准要求:在关闭后各配合处无缝隙,不透气、不透光,密封面上的密封条应处于压缩状态。这就要求所使用的胶条要有较高的复原性和位移补偿能力,即:密封胶条应能适应接缝受到压力或拉力时所产生的位移、基材受热时或受冷时的膨胀和收缩。常用硫化橡胶类和热塑性弹性体类密封胶条,如:三元乙丙橡胶热塑性硫化胶(TPV)、聚氨酯热塑性弹性体(TPU)胶条等,理想的是使用三元乙丙和TPU等耐候性好的胶料。
  3.2密封胶的选用
  在玻璃与窗框间使用密封胶对缝隙进行处理,既牢固可靠,又使外表无缝隙,提高气密性能。现在多使用胶条和密封胶两种方式。胶条在加热、加压条件下在粘接面上形成一个非化学粘接表层,其耐候性、抗位移变形能力较差,在搭接处易形成缝隙,影响窗的密封性能。由于这种方法不符合节能的要求,将逐步淡出市场。
  密封胶是装配现场进行施工粘结的非定型材料,除接缝构造设定、施工技能因素外,密封胶的选用直接决定粘结密封性能。常用的三大弹性密封材料——聚氨酯密封胶有机硅密封胶和聚硫密封胶,其中聚氨酯与金属、玻璃等表面光洁的材料都有着优良的化学粘接力,且性价比已接近于建筑用理想的密封材料,占据着市场主导地位。
此外,窗扇与窗框间一般使用毛条加强密封和隔热,普通化纤毛条遇水会卷曲而失去密封作用,必须使用硅化毛条。
  4节能效果分析
  实验表明,选用合适的密封胶可以提高中空玻璃的质量,增强外窗的气密性,对外窗的节能有十分重要的作用。我们现将结构为5+12A+5中空玻璃、气密性3级的节能铝合金外窗与普通铝合金外窗的节能效果做以下对比分析(我国建筑门窗市场上,铝合金外窗占比为55%)。
  对比分析中选取华北地区为例,该区域大多属于冬冷夏热地区,一般地,冬季采暖期为120天,平均气温-1.6℃(以北京为例);夏季制冷期为6、7、8三个月之间,9:00至17:00室外平均气温在33℃以上,夜间平均气温超过28℃约30天,整个夏季制冷时间约为720小时。
  根据下面的节能公式:
  冬季: QJ=(A-A1)×(tn-tp)×24×n1/103×3.6×106J/kw•h
  夏季: QJ=(A1-A)×(tn-tp)×T/103×3.6×106J/kw•h
  式中QJ——节能量,单位为kw•h;
  A——普通铝合金窗的导热系数,4.0w/m2•K;
  A1——节能外窗的导热系数,2.8w/m2•K;
  tn——华北地区采暖期室内平均温度,冬季取18℃,夏季取21℃; tp——采暖期室外平均温度,冬季取-1.6℃,夏季取31℃;
  n1——采暖天数,华北地区采暖天数为120天;
  T——制冷时间(小时),夏季平均制冷时间720小时。
  (1)冬季节能计算:
  QJ=(4.0-2.8)×(18-1.6)×24×120÷103×3.6×106J/ kw•h=2.04×108J/m2
按热力折算系数:0.03412千克标准煤/百万焦耳,折标煤:6.96千克标准煤/m2。
  (2)夏季节能计算:
  QJ=(2.8-4.0)×(21-33)×720÷103×3.6×106J/kw•h=0.373×108J/m2
  折标煤:0.01千克标准煤/m2。
  (3)冬夏两季共节约标准煤6.97千克/m2。
  5结论
  以上对比分析中所取的保温值K[w/(m2•K)]均为保守值。如配合使用6Low-E+12A+6中空玻璃时,整窗的K值可达2.1w/(m2•K),远远高于以上对比计算中引用的K值。在实际应用中,节能效果也将高于计算的结果。
  通过对比计算可以看出,使用中空玻璃(普通浮法玻璃)和合适的密封体系时,可达到良好密封性能,其节能效果是明显的。

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