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技术 | 被动房的门窗安装

来源:绿色建筑研习社

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),门窗安装位置示意如图1。


图1 门窗安装位置.webp.jpg

图1 门窗安装位置


图1所示为窗安装的不同位置与建筑外保温的配合关系A、B、C、D。


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。



门窗安装位置分析


图2.webp.jpg图2


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)。


图3 注:13℃等温线位置容易产生霉菌.webp.jpg

图3 注:13℃等温线位置容易产生霉菌


13℃等温线在结构上穿过,就会产生如下问题(图4)


图4.webp.jpg

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)。


图5.webp.jpg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)。


图6.webp.jpg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.webp.jpg

图7


图7所示的安装方式有利于窗的保温,并有效的方式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:


图8.webp.jpg图8


上图方案0℃等温线已经进入室内,且在室内地面处断开,冬季门槛室内侧再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:


图9.webp.jpg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,从而提高门槛室内的侧的温度。避免因门槛处温度过低造成的结冰。



其它因素


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)


图10.webp.jpg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.webp.jpg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。


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。


结语


越来越多的房产开发企业意识到,合理的门窗安装能在建筑节能和居住环境方面起到关键的作用,也是现在节能门窗能否发挥其作用的关键。门窗安装是实现建筑气密性、建筑的可持续发展和关闭建筑能耗阀门的重要手段。三分制作七分安装,采用正确的安装让节能门窗充分发挥其节能作用更是建筑节能的重中之重。