2 窗的水密性
水密性能是指關閉著的外窗在風雨同時作用下阻止雨水滲漏的能力。窗水密性能的等級以三樘樣品滲漏時的壓力差值向下靠一檢測級,然后再取三樘的平均值來進行定級。
就目前檢測的窗看,平開窗水密性能好于推拉窗。密封材質及五金件亦會影響窗的水密性能。選擇良好密封材料及多鎖點五金件的窗水密性能可達到6級,即在試驗壓力差值為700Pa時仍不發生滲漏。而推拉窗水密性能則以2~3級為多(表2),從表2中可看出推拉窗的不合格率在39.8%,平開窗的不合格率在13.7%。《住宅建筑門窗應用技術規范》(DBJ01-79-2004)規定窗的未滲透壓力不小于250Pa[3],一般多鎖點的平開窗水密性能可達到300Pa。生產工藝較精良、管理水平較高的企業推拉窗的水密性能可達到甚至超過250Pa,但小型企業尤其是小作坊的產品水密性能就相差甚遠。窗雨水滲漏的情況大多發生在以下幾個方面:
(1)推拉窗下框囤積水溢出,單鎖點五金件的推拉窗約有80%以上出現這種滲漏;
(2)內平開扇下腳處滴水,平開窗下部的窗框型材內低外高,框與扇搭接之處極易滲水;
(3)壓條處滲水,一般是從一滴一滴開始,在不斷增加的壓力差下最后形成嚴重滲漏。
此外,一些窗由于排水(詞條“排水”由行業大百科提供)孔設計不合理造成雨水滲漏,此類先天性缺陷雖較少,但若存在就難以彌補。
3 窗的抗風壓
抗風壓性能是指關閉著的外窗在風壓作用下,發生損壞和功能障礙的能力,以受力桿件的相對撓度進行評價。在窗的物理三性中,抗風壓性能關系到人的生命安全,是最重要性能。
實際檢測中,對面積較小的窗和密封性優良及五金件多鎖點的鋁合金、鋁塑復合、鋁木復合及木質平開窗,抗風壓變形檢測2000 Pa的標準還是可以達到的,有的甚至撓度變形非常小;但定級檢測中,對只有一扇開啟扇且面積較大呈狹長的矩形窗,鎖為中間單鎖,進行反復加壓檢測和現場檢測時,開啟扇靠近鎖點一側的上下兩個角變形非常大,竄角嚴重,以致于加壓至檢測設備的極限功率時壓力無法再增加。很多房地產商在開發項目建筑設計中,為追求美觀和安裝到墻上后的透視效果,把窗的固定玻璃扇做得非常大且連接桿件布置得非常靠邊,尤其是1.8m以上的外窗在抗風壓性能檢測時一般很難滿足規范或設計要求。
一般氣密性、水密性較好的窗(高度和寬度不超過1.5m的鋁合金、鋁木復合及木質平開窗),其抗風壓性能也較優良。根據檢測統計,此類外窗合格率基本在75%以上;但檢測中也發現有一些保障性住房、經濟適用房和兩限房工程中使用了增塑聚氯乙烯(PVC-U)材質的窗,在型材上由于強度(詞條“強度”由行業大百科提供)相對比鋁合金差,加之一些五金件較少的單鎖點增塑聚氯乙烯(PVC-U)推拉窗鋼襯厚度不夠,造成抗風壓性能合格率較差。
4 窗的保溫性能
窗節能的主要途徑是保溫隔熱。窗是否真正節能主要表現在兩個方面,第一是窗外邊框等的材料組成是否能起很好的保溫隔熱作用;第二是窗玻璃是否真正使用中空玻璃,這也是最基本的要求。
4.1 窗框材料的節能效果
我國常用的窗框有木材、鋼材、塑鋼、塑料等材質,這些傳統材料在節能方面都有一些缺點,影響了節能效果。近年隨著技術進步出現了復合型材料,其中斷橋鋁材的節能效果最為突出,使用也日益廣泛,它保留了鋁型材(詞條“鋁型材”由行業大百科提供)料的諸多優點,又降低了材料的傳熱系數。
4.2 降低玻璃傳熱系數提高節能效率的措施
玻璃的面積占整個窗戶的70%~80%以上,通過玻璃的輻射熱損失占窗戶總損失的2/3左右,因此降低玻璃的熱導率和遮陽系數是節能的關鍵。目前窗玻璃主要有透明玻璃、吸熱玻璃(著色玻璃)、熱反射鍍膜玻璃、低輻射(Low-E)玻璃、安全玻璃(鋼化玻璃(詞條“鋼化玻璃”由行業大百科提供))及由上述玻璃制成的中空玻璃等。低輻射(Low-E)玻璃由于有對紅外線高反射、不吸熱的材料鍍膜,可反射太陽能波段的熱輻射,從而有效地控制了玻璃的遮陽性能,也明顯降低了玻璃的傳熱系數。中空玻璃由于雙玻璃周邊用密封膠黏結密封,使玻璃層間形成干燥氣體,具有隔聲、隔熱、防結露和降低能耗的作用。
據相關資料顯示,中空玻璃的空氣層厚度的最佳值在12~18mm之間,目前采用這種中空玻璃的窗不多,空氣層厚度為9,12mm的窗在普通居民住宅建筑中使用普遍,而16mm空氣層一般應用在大型公共建筑的玻璃幕墻中。配置(5+9A+5)中空玻璃的增塑聚氯乙烯(PVC-U)材質的窗及木質窗,其傳熱系數在2.6W/(m2·K)以下;配置(5+9A+5)中空玻璃的斷橋鋁合金窗,大部分產品傳熱系數在2.8W/(m2·K)以下。增塑聚氯乙烯(PVC-U)材質的窗雖然在物理三性的測試中結果一般,但在保溫性能測試中卻比較優良,遠超出鋁合金、鋁木復合材質外窗,所以研制三性及保溫兼優的窗是一個技術攻堅課題。
2010年后,采用4/16/4/16/4Low-E框材結構的三玻窗加一片Low-E膜并充氫氣,有的傳熱系數可達1.4W/(m2·K),在建筑物中使用可大大提高節能效率,也是今后窗節能的發展方向。
4.3 遮陽窗
在夏季建筑能耗中,由太陽輻射(詞條“太陽輻射”由行業大百科提供)引起的負荷占很大比重,設置遮陽裝置可彌補外窗難以完全遮擋太陽輻射的不足。建筑遮陽是避免陽光直射室內,防止建筑物的外圍護結構吸收過量太陽輻射熱,從而防止產生局部過熱和眩光,以及保護物品而采取的輔助措施。南北向板式住宅的東、西向外窗中,對面積較大尤其是落地窗(詞條“落地窗”由行業大百科提供)、飄窗有必要采取遮陽設施,例如在中空的雙玻中安裝遮陽簾,但若外窗面積較小則可行性不大。目前我國南方城市的玻璃幕墻及公共建筑中使用外窗遮陽措施較多。對安裝中置遮陽(百葉簾)的中空玻璃外窗進行測試,結果顯示在太陽直射的時間范圍內,全部伸展百葉簾的外窗房間比未使用百葉簾外窗的房間,室內溫度可降低約2℃,外窗中空玻璃內外表面溫差可達4℃,因此選擇遮陽窗不但可降低能耗且可提高室內環境的舒適度,是一種發展趨勢。
除以上分析的情況外,外窗在裝配過程中的外觀形式、尺寸允許偏差、配合間隙、搭接量和裝配質量都會影響窗的整體性能,施工單位的安裝水平也會影響窗的節能,起增大能耗損失或減小熱釋放量的作用,這就需要在外窗安裝后進行現場氣密性和水密性的測試,以確保最終質量要求。
5 結語
(1)推廣應用隔熱斷橋鋁合金平開窗。該種窗為工業化生產,產品質量易保證,該窗型與推拉窗的使用方式有很大差異,平開窗主要由內外平開窗組成,且在窗扇、窗框間均設橡膠密封壓條,具備良好的水密性及氣密性,窗扇關閉后基于三元乙丙橡膠(詞條“三元乙丙橡膠”由行業大百科提供)壓條自身具備的密封性,很難形成對流。既有建筑節能改造及保障性住房、經濟適用房和兩限房工程,若采用增塑聚氯乙烯(PVC-U)材質、鋼塑復合、鋁塑復合材質的外窗,要選擇較厚的鋼襯做受力桿件。
(2)從保溫的角度而言,外窗應盡量使用12mm以上空氣層的中空玻璃,增塑聚氯乙烯(PVC-U)材質、鋼塑復合和鋁塑復合材質的外窗保溫性能一般較優,若采用斷橋鋁合金、鋁木復合及木質窗,建議使用隔熱斷橋且具有Low-E鍍膜的中空玻璃。
(3)建筑外窗的安裝對其性能有很大影響。對新建工程要推廣采用功能性附框,即土建施工過程中在門窗洞口安裝金屬附框,在建筑裝修階段將外窗整體固定在附框上,避免交叉施工對外窗的破壞,保證外窗質量,有利于建筑外窗模數化和工業化。對既有建筑改造項目窗洞口接縫不打密封膠的問題,應嚴格按安裝工藝施工,通過檢查與驗收制度控制工程質量。
(4)政府要制訂相應制度規范市場競爭,通過增加工程造價,使用符合節能要求的窗。工程建設各方應在外窗合同中規定相應條款禁止層層分包。建設中應嚴格按相關標準要求執行外窗復檢制度,并在監理部門的監督管理下做好自檢和抽查工作。只有做好層層把關,才能杜絕不符合產品質量的外窗在工程中使用。【完】
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點支式玻璃幕墻已成為當前建筑物外墻裝飾中的新潮流。由于其視覺通暢、結構新穎、傳力可靠,近幾年來,在各類公共建筑中得到了廣泛的應用。從最初的作為建筑物點綴性的應用,已迅速發展為大面積應用。
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