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门窗安装位置与被动房的节能率

 

门窗安装位置与被动房的节能率

安装是实现具体门窗产品功能化的重要环节,其最终将影响门窗的使用效果及使用寿命,更严重的会影响人们生活和人身安全。门窗在现代建筑中的作用已不再是原来的采光、通风、瞭望的基本功能,它不仅兼顾建筑的美观,同时对建筑节能起到了至关重要的作用。

大量研究表明,通过门窗的能耗约占整体建筑总能耗40%以上。门窗节能是建筑节能的重点,除了门窗本身的节能指标提升外,门窗安装方法对于门窗的整体性能也有较大的影响。
正确的安装有利于冬季的采光和夏季的遮阳,并能够有效的减少门窗框与结构之间的结露发霉现象,错误的安装不仅对节能有不利的影响,更多地会影响门窗的使用寿命并给建筑带来不可逆的破坏。
 

门窗安装

 

 

以往门窗的好坏和安装位置的正确与否常常被忽视,目前绝大部分门窗采用传统的安装方式,传统的安装方式是否节能,对建筑的影响有哪些?哪种安装位置最合理,最能够发挥出门窗的保温节能作用,更有利于建筑环境的健康。目前的门窗安装主要有湿法安装、干法安装、以及外挂安装(低能耗建筑),门窗具体安装位置示意如图1。

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A窗安装在结构洞口的居中位置,保温没有对窗框体进行覆盖;B窗安装在结构洞口居中位置,保温对窗框体进行覆盖;C窗安装在结构洞口内靠外侧,保温对窗框体进行覆盖;D窗安装在结构洞口外侧,保温材料对其进行覆盖。

安装位置分析

 

 

 

A方案:所示的安装位置关系为是目前较为普遍的安装方式,此种安装便于窗的快速定位和安装,便于保温的施工,作为建筑维护结构的最薄弱环节,保温没有进行有效地覆盖,不仅会造成很大的热损失,也会在洞口的位置存在较大的结露风险,同时影响整个外维护结构的热工性能,由于窗过于靠近室内,虽然有利于防水,不利于室内的采光,影响建筑得热。

B方案:同样是居中安装,由于保温对窗框体进行了覆盖,对门窗的保温性能有了一定的提高,有效地提高了窗室内的表面温度,对窗的抗结露性能有了一定的作用,但是由于窗的安装位置太靠近室内,窗与结构之间结露发霉的问题已然没有有效解决,13℃等温线依然穿过结构(图3)。



13℃等温线在结构上穿过,就会产生如下问题(图4)

C方案:将窗的安装位置更靠近室外侧,首先有利于采光,可提高建筑得热;可根据洞口结构的改变提高防水性能,根据热工计算可以看出,其温度梯度进一步减小,有效地将其等温线移向室外侧,很大程度改善室内热环境,同时避免了结构产生霉菌的可能。(图5)。

C方案的13℃等温线恰好与结构边缘掠过,即能够有效地避免霉菌的产生。从而避免一系列的问题。
D方案一种新的窗安装方法,这种安装方法是把窗整体移向建筑结构外侧,并使用外墙保温材料对门窗框进行覆盖,可有效提高窗与结构之间的保温性能,避免窗框及洞口周边结露现象的产生,其等温线分布均匀,可有效避免门窗结构位置的结露发霉等问题。(图6)。



 

13℃等温线已经不在建筑结构上,即表明上图安装位置较为合理,建筑结构和窗之间不会有发霉的现象产生。

此种安装方法是将窗依靠“型材”连接件形成支撑结构,把窗“挂”在建筑结构的外侧,被广泛称为外挂式安装(图7)。

 

图7所示的安装方式有利于窗的保温,并有效的防止窗安装位置的结露和霉菌的产生,是一种较为稳妥的安装方法,但是这种安装方法需要较厚的保温,目前75%节能建筑的保温厚度为10cm,如果是“外挂”安装需要至少15cm。此种安装多用超低能耗建筑。

门的安装位置同样至关重要,门为了便于出行,多设计为金属低门槛设计,不利于建筑的节能。在北方地区,冬季室外温度在-15℃左右,室内温度在25℃,在门槛位置及其容易造成结露结冰的现象。以图8为例:


上图方案0℃等温线已经进入室内,且在室内地面处断开,冬季门槛室内侧在空气湿度较大时极易结露甚至结冰。对于节能尤为不利,如何改变这一现状?如图9:

同理门安装同样靠是外侧安装,在门的下槛安装隔热型材,以改变提高门下槛的等温曲线的走向,型材与框体之间的间隙填充防水耐压的密封材料,在门槛偏向室内侧的位置安装防滑金属板,这样可以有效的将室内热量向门槛位置传导,从而提高门槛室内一侧的温度,避免因门槛处温度过低造成的结冰。

 

其他因素

 


防水透气和防水隔气材料

室内的湿热空气不断地涌入门窗与结构之间,无法将其顺利的排出,也是造成内部结露和发霉的重要因素之一,这也目前门窗安装中的一大弊端(图10)。



在欧洲,在门窗安装时会使用防水透汽膜(室外)和防水隔汽膜(室内),防止室外的水进入门窗与结构的缝隙,使结构内的水汽可以自由的蒸发,从而避免墙体发霉(图11)。

图11中的安装方式不仅能够使保温更多的覆盖窗框提高门窗的节能效果,并使用防水透汽及防水隔汽材料,使门窗与结构之间的缝隙可以与外界自由呼吸,让水蒸气自由的蒸发,降低发霉的几率。

 

结语

 

 

门窗应采用正确合理的安装方案,并使用防水隔汽和防水透汽材料,防止室外的水和室内的潮湿空气进入门窗与结构之间,并使其能够与外界进行自由的气体交换,保证门窗的抗结露性能,避免门窗和结构之间霉菌的产生;让外墙保温尽可能多的覆盖窗框,以提高门窗框体的保温性能。以上做法在能够让门窗更好的发挥节能性能的同时,保持室内健康的居住环境