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被動式建筑通過建筑自身良好的保溫隔熱性能,在不使用傳統的空調、暖氣等主動采暖制冷方式下,被動的利用太陽輻射、人體放熱、室內燈光、電器散熱等建筑內散熱體的自由得熱以及熱回收新風系統,可通過很少能源投入滿足建筑采暖和制冷的能源需求。為滿足被動房的舒適性,對被動房門窗的選擇也具有很高的標準和要求。
如何實現被動房屋
被動房能采用各種節能技術來構造最佳的建筑圍護結構和室內環境,極大限度地提高了建筑保溫隔熱性能和氣密性,使建筑物對采暖和制冷需求降到最低。
在此基礎上,被動房還能有效利用自然通風、自然采光、太陽輻射等實現舒適的室內溫濕度和采光環境,最大限度降低對主動式采暖或制冷系統的依賴。
被動窗的介紹
被動房主要采用三玻保溫窗,從外向里數,第二和第五個面有low-e涂層,玻璃采用暖邊間隔條,玻璃盡量伸入窗框2-3cm,而普通窗戶僅為1.5cm,玻璃內填充如氬氣等惰性氣體,用來降低窗體的導熱性。
如何選擇被動房門窗?
目前,市場上應用量最大的4種節能窗分別是塑料窗、斷熱鋁合金窗、木窗和鋁塑共擠被動式節能門窗。
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窗框材質熱傳導性能差別
從材料的熱傳導性能來說,金屬材料的比玻璃的導熱系數高,而塑料、木材的導熱系數又比玻璃低。常用門窗相關材料的導熱系數見下表。
窗框的熱傳導性不能單一以材料的熱傳導性能來判斷,因為通過空腔結構或復合結構設計可以有效改善其熱傳導性能,如鋼窗從實芯鋼框發展為空腹鋼框乃至斷熱鋼框,鋁窗從普通鋁合金框發展成為斷熱型鋁合金框,木窗從實木結構發展成為復合結構,塑窗從單腔結構發展成為兩腔、三腔結構,乃至最新出現的七腔、八腔結構的型材。只要設計合理,導熱性能高的鋼、鋁材料也能成為保溫性能較好的窗框材料。相較之下,塑料與木材由于本身具有優良的保溫性能,因此這兩種窗框型材的保溫設計更簡便、保溫程度更高、節能成本也更低。
鋁塑共擠被動式門窗把傳統的高強度金屬門窗和保溫性木理門窗融為一體。同時兼客了金屬門窗的高強度、木塑門窗的保溫性優點。鋁塑共控門窗的出現是門閱史上的一場重大變革,是做為新一代的建筑節能門窗。
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門窗的配置設計
門窗中型材與玻璃的配置要求可以通過計算來確定。要保證整窗的傳熱系數低于0.8(寒冷地區,下同),就要求窗框的保溫性能和玻璃的傳熱系數均低于0.8 W/(㎡·K)。如果保溫系數大于0.8,則需要降低玻璃傳熱系數,這從綜合成本的角度而言性價比較差,因此并不是我們所推薦的。以下給出被動房項目用窗與節能65%、75%的普通房屋用塑料窗的配置方法,見下表。
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窗的安裝要求
與普通房屋外窗一般安放在窗洞口內有所不同的是,被動房外窗一般安裝在外墻外側。這種安裝方式可以減少約20%的熱損失。外窗與墻體的連接處有防水透氣膜、防水隔氣膜和密封膠組成的完整密封連接系統。
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對型材的選擇
房屋外門窗框的型材傳熱系數K 應依據現行國家標準《建筑外門窗保溫性能分級及檢測方法》GB/T 8484 規定的方法進行測定,并符合K ≤1.3W/(㎡·K)規定。這項規定既保障了外窗整體的傳熱系數能夠控制在一定范圍內,又保障了使用過程中冬季室內一側型材表面溫度高于露點溫度。目前市場上可供選材的只有山東一恒型材“鋁塑共擠被動窗”
在建筑市場上,我國最先進的生產廠商所提供的被動房專用木窗與德國相比并不差,然而由于被動房被動窗生產過程比較繁雜,雖然我國已經能生產被動式外窗,但這樣的工廠還屬鳳毛麟角。
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窗框的密封材料選擇
我國工程用窗普遍忽視窗的密封材料。被動式房屋的外窗采用三道耐久性良好的密封材料密封。如采用性能不好的外窗密封材料,輕則窗體本身在冬季室內一側容易結露,重則喪失被動房應有的室內環境溫度,后果非常嚴重。