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被动式居住建筑与节能门窗

来源:中国幕墙网收集整理  作者:周佩杰  日期:2015-4-17
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  提要 本文主要通过国家对门窗节能的规定,阐述背动式建筑所用的节能门窗,在使用寿命不得少于25年,其节能指标都达到现行建筑节能设计标准的门窗,门窗所用的材料不能随着时间的增长而节能性能不断衰减,为此笔者推荐玻璃不要选用镀膜玻璃,采用多层玻璃或多层中空玻璃来实现节能,而框材要选用导热系数低的材料或复合材料,这样才能保证节能寿命与门窗使用寿命的统一性。
  关键词 背动式,节能门窗、同寿命、节能性能衰减

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  4.1.2 玻璃配置:5+12A+4+9A+5,经计算玻璃的热工性能见下表:

  4.1.3 窗规格:1500×1500,开启扇:600×1500,经计算整窗的热工性能见下表:

  4.1.4 经计算窗框的热工性能参数见下表:

  4.1.5 经计算门窗结露计算结果汇总如下表

  4.2玻璃纤维增强塑料附框(玻璃钢附框)及整窗单元安装结构

  4.2.1 玻璃纤维增强塑料附框(玻璃钢附框)结构体系

  做为建筑门窗节能的五大部分之一的门窗与建筑墙体之间的保温节能,主要决定于附框的节能性能。图一和图二所示是新开发的一种带注胶槽(胶条槽)的玻璃纤维增强塑料附框:a-安装定位平面;b-双斜坡结构;c-单斜坡结构;d-注胶槽(f:胶条槽);e-档边。安装定位平面a主要用于安装时的定位和组框的基础面, 双斜坡结构b主要提高防水水泥砂浆(词条“砂浆”由行业大百科提供)与建筑结构的结合密度,单斜坡结构c主要是有利于渗漏进水的排除,注胶槽d(胶条槽f)主要提高密封效果,档边e控制室内外高低差和变于室内装饰。

 

  图三为门窗附框的塑料窗或玻璃纤维增强塑料窗的安装剖面图,先将特殊构造的附框4,用金属膨胀螺栓2固定在建筑预留的洞口1上,再由建筑进行防水水泥砂浆二次收口装饰面的湿作业3,待湿作业完成后用自攻钉或自攻自钻螺钉5将塑料窗框9固定在特殊构造的附框4上,实现有效的连接,在塑料窗框9与特殊构造的附框4之间填充发泡胶8,内外塑料窗框9与室外防水水泥砂浆和室内装饰面用室外密封胶7和室内密封胶6进行密封,最终实现门窗框的干法安装

  图四为门窗附框的隔热保温(词条“隔热保温”由行业大百科提供)铝合金窗安装剖面图,先将特殊构造的附框4,用金属膨胀螺栓2固定在建筑预留的洞口1上,再由建筑进行防水水泥砂浆二次收口装饰面的湿作业3,待湿作业完成后用自攻钉或自攻自钻螺钉5将铝合金窗框10的内外腔分别固定在特殊构造的附框4上,实现有效的连接,在铝合金窗框10与特殊构造的附框4之间填充发泡胶8,内外铝合金窗框10与室外防水水泥砂浆和室内装饰面用室外密封胶7和室内密封胶6进行密封,最终实现门窗框的干法安装。

  经中国科学建筑研究院建筑环境与节能研究院于2013年4月16日的IBEE-MQMC-2013-002的评估结论是:

  在冬季计算条件下,与普通钢附框相比,玻璃纤维增强塑料附框在减少建筑物通过建筑外窗附框流失热量的同时,有效的提高了相应的内表面温度:

  玻璃纤维增强塑料附框可使整个节点传热系数降低0.57W/(㎡•K),使整个节点内表面温度提高3.3℃。有限元计算对比分析见下图:

  玻璃纤维增强塑料附框可使附框与内外砂浆节点传热系数降低0.55W/(㎡•K),使附框与内外砂浆节点内表面温度提高4.0℃。有限元计算对比分析见下图:

  经国家建筑工程质量监督检验中心于2013年4月15日的BETC-QC1-2013-141D的检验报告结论是:

  规格为1530×1530×65安装窗后的附框(见下图),经检测可以保证门窗承受负压3200帕和正压5000帕的抗风压强度。

  

        4.2.2 整窗单元安装结构体系

  图五和图六所示是新开发的用于整窗单元安装的玻璃纤维增强塑料附框,图十为窗的下部和两侧所用附框,图六是窗的上部所用的附框。图七是整窗单元安装的节点图,先将特殊构造的附框4和10组成的整体附框,用金属膨胀螺栓2固定在建筑预留的洞口1上,再由建筑进行防水水泥砂浆二次收口装饰面的湿作业3,待湿作业完成后先安装弹簧卡片5后进行整窗单元安装,先将窗9的上端斜推入附框10的槽口内再将下部推入附框4内,同时卡簧卡住窗框9的内壁,实现有效的连接,在铝合金窗框9与特殊构造的附框4之间填充保温材料8,内外铝合金窗框9与室外防水水泥砂浆和室内装饰面用室外密封胶7和室内密封胶6进行密封,最终实现门窗框的整窗单元安装。

  图八所示为弹簧销钉(词条“销钉”由行业大百科提供)式的单元安装结构,图九四所示为弹簧销片式的单元安装结构,图十所示为弹簧销钉式的单元安装结构,

  

  5 建筑节能的监管

  国家和地方对建筑节能制定了大量的法律法规、标准规范,但是还有大量不符合节能标准要求的门窗大量使用,如北京地区前几年要求保温K值为2.8W/(m2·K),而采用5+12A+5无色透明中空玻璃、12mm中空空气层、隔热条有效宽为15mm,55系列或50系列,这样的窗不能达到K值为2.8W/(m2·K)的要求,但大量的此类工程都验收,为此要保证门窗节能标准能够得到真正落实,必须强化监管。

  一是从建设单位或开发商的源头抓起,对达不到节能减排标准要求的不预以立项,不预以验收,这样才能从根本上得到保证。

  二是从设计入手,现在建筑设计对门窗幕墙的节能设计只给保温值或给出按标准设计,而门窗结构和保温性能一般由建筑门窗企业进行二次设计来完成,所以必须把二次设计,特别是门窗与建筑结合部位设计列入到建筑设计中统一进行节能审查,来保证建筑的整体节能减排。

  三是强化施工管理,施工材料按设计选用、现场实样送检,按规范施工,标准化作业,强化每个施工步骤的与实际相符的监管,杜绝报验文件材料与实际不符,这样才能保证建筑实际节能效果。

  四是从检验手段上强化监管力度,实样实检,不能搞只对来样负责,甚至对来样不能负责的检验,杀住卖检验报告的不负责之风,从根本上实现检测与实际的一致性,这样节能减排才能实现。

  五是增加现场实体节能检测。

  六是加大法律的执行力度和处罚力度,建立交叉检查监督机制,严肃执法。

  6 结论

  背动式建筑所用的节能门窗,在使用寿命不得少于25年,其节能指标都达到现行建筑设计标准的门窗,门窗所用的材料不能随着时间的增长而节能性能不断衰减,为此笔者推荐玻璃不要选用镀膜玻璃,采用多层玻璃或多层中空玻璃来实现节能,而框材要选用导热系数低的材料或复合材料,这样才能保证节能寿命与门窗使用寿命的统一性。

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