【門窗幕墻網】“碳中和”下,門窗企業該如何避免“內卷”?
我國門窗如何走出高質量發展之路?
何時開啟規模化推廣超低能耗建筑?
建筑碳中和,門窗節能不應缺位。門窗行業如何助力“碳中和”?
為積極促進“雙碳”目標下的建筑行業綠色發展,7月27日,中國房地產采購平臺聯合住建部康居認證中心共同發起的“2021建筑產業‘碳中和’發展云論壇”第三季開播,論壇特邀被動式超低能耗建筑與建筑節能領域、門窗幕墻行業專家,以及探索碳中和的優秀企業技術總工,在線多路徑探索“建筑碳中和”實現方法。
會上,三河和平鋁材廠有限公司技術研發部副經理王大勇進行《助力低碳建筑共享綠色生活——和平高性能門窗系統技術與應用》演講。
以下為演講實錄:
王大勇:今天和大家分享的內容是關于低碳、環保、綠色。
我們國家已經提出了二氧化碳排放到2030年達到碳峰值,到2060年爭取實現碳中和。
被動房關鍵技術
從建筑上來說,被動房關鍵技術分五大部分:1.高效保溫傳熱:建筑的墻體,墻體是建筑外立面的主要部分,達到0.15。2.高性能門窗:從窗的節能來說,要求從0.8~1.0的結構設計,安裝完成以后達到0.85窗的安裝結構。3.高效熱回收新風系統:從建筑來說,要求熱回收率達到75%。針對于整個建筑要求是滿足氣密性。4.極佳的氣密性:說得比較多的是窗的氣密達到8級也好、7級也好。從整個建筑來說,窗和墻之間的連接結構也是要求是整體考慮的因素。被動式建筑所要求整個建筑氣密性在室內和室外50Pa壓差的情況下,整個換氣量不超過0.6次。5.無熱橋設計:針對于窗在建筑中的洞口比較多,這些洞口是無熱橋結構設計,不是一點熱量沒有,是要求小于0.01。這是針對整體被動房的建筑結構。
被動式超低能耗居住建筑,從最早窗滿足于通風、采光要求,現在節能、安全、環保是基本要求。
斷橋鋁合金門窗,針對于門窗分為六大類型,對于窗已經很明確了,從普通型、隔聲型、保溫性、隔熱型到保溫隔熱型和耐火型,是整個窗的六大類型。如果外門外窗最基本的“三性”,抗風壓、水密、氣密整體要求是需要保證的。針對不同類型的窗,比如隔音型,要求整窗達到35分貝以上,針對節能來說,保溫和隔熱各有要求,保溫型門窗在2.5,隔熱型是不超過0.44。保溫隔熱型門窗滿足于保溫不大于2.5,隔熱不大于0.44。同時針對耐火型門窗,耐火在8478標準中已經明確,耐火完整性不小于30分鐘的門窗。
整體門窗中結構設計思路
從所用到的門窗整體來說給大家做一個分析,我們所看到的整體門窗中結構設計思路:
一、密封。前面大量提到的門窗的節能,其實節能當中如果密封結構設計不到位,門窗嚴格意義上來說是失效的。門窗怎么能夠達到密封?斷橋鋁合金,從門窗結構來說,一個是固定部分,一個是開啟部分。固定部分基本是從膠和膠條的密封,開啟部分是以膠條密封。膠條部分,整個門窗的密封主要是考慮到開啟扇部分,如果達不到要求,整個門窗就是失效部分。
開啟扇采用三道膠條,中間膠條起到從室內和室外分成兩個腔體,室內是氣密腔,室外是水密腔,室內氣密腔當中就是保證門窗整體氣密性。中間膠條從結構設計上有幾點,一是保證膠條一圈是整體的連接結構;二是膠條和扇的搭建鏈,開啟時保證扇不與膠條刮蹭。第二道膠條,室內測的密封膠條所起的作用是把氣密腔和室內部分整體隔開,現在所看到的大部分門窗中這道膠條是斷開的,一旦斷開情況下,氣密腔和室內側其實會打通,如果等壓膠條密封再不嚴情況下,室外側一加壓,就是窗戶漏氣。第三道膠條是系室外側的膠條,在用時,有些人認為這道膠條可裝可不裝,如果單說這道膠條裝與不裝全都是對得,但在使用時這道膠條的窗戶用在什么環境,用在廣州還是用在北京,還是用在黑龍江等。
二、排水結構。在整個產品結構設計中,從排水結構來說,窗戶做得再好,也不敢保證不漏水。從產品結構設計上來說,要做的是窗戶可以進水,但怎么把水正常排出去,這是從窗戶的設計、加工、制作考慮的事情。
窗戶漏水基本上有三個因素:1.有水。2.有縫隙。3.有壓差。從窗戶的三個因素當中,有水是必然的,有縫隙是說氣密,如果氣密做不上去的情況下,跟水有直接影響。壓差是水密腔和室外側要形成零壓差的結構,這個結構存在有壓力時,一旦有水,水就會通過縫隙進入到室內,整個水密腔當中所看到的沒有壓差時,通過這道膠條,同時通過排水孔把水排到室外去。
三道密封膠條當中,從膠條結構上可以看到,正常如果窗戶用在雨水比較大的時候,這道膠條需要裝,就是考慮到整體結構設計的第一個因素,就是整個窗戶當中進水量永遠要小于出水量,進水少、出水多,這時候窗整個排水是良性的循環,膠條是必須安裝的。但是裝完以后,膠條上面要切開3~5cm的切口,這個切口是讓上下形成貫通,上面可以進水,下面可以出水,形成積水腔和室外側零壓差的結構。
在正常使用時,從排水孔來說,如果從驗收角度開啟一個排水孔、兩個排水孔,能滿足使用需求,但是排水孔不是為了驗收而開的,而是為了整個項目在正常使用時滿足于生活當中窗戶的正常排水。排水孔數量根據這個窗戶用在哪個地區,是南方地區還是北方地區,雨量多少,原則上考慮的是整個窗戶用水量小于出水量,這時候窗戶進水和出水是良性的循環。
三、窗戶的節能,目前選擇的是斷橋鋁配套結構,鋁的特點是強度高、耐腐蝕性能好,同時斷橋鋁可以滿足室內和室外兩種不同的顏色處理。根據結構設計,熱的傳遞分為三部分:傳導、對流、輻射。在整個產品熱的傳導中,通過中間隔熱條來解決熱的絕大部分傳遞。在型材中,腔體部分會填充低導熱保溫材料,主要滿足型材部分的空氣對流。
從窗戶中,窗戶型材和玻璃,即非透明和透明部分型材占30%左右,玻璃占70%左右,玻璃是節能的主要部分。目前用到的玻璃,從品種來說是中空和真空,市面上都在用,同時從玻璃傳熱系數,三玻基本是從1.1、0.9、0.7不同的方案,從這些配置方案來滿足整窗的節能。同時在玻璃周邊采用暖邊結構,能夠有效解決在玻璃周邊熱的傳遞。玻璃中空部分主要采用亞氣結構,既能保護膜,同時還保證在空氣熱的傳遞中,通過亞氣來解決。
四、不同結構節點模擬計算:通過數值和模擬來看產品節能、保溫、隔熱的效果。非斷橋產品、14.8產品、寬條被動房的配套產品可通過這三款產品看從小到大的結構。從顏色中,室內側是紅色,就是被動房配套的產品側,保溫效果非常好;中間顏色從黃色到型材的綠色,綠色已經到5度的區間。非斷橋,型材已經是在-5度,這時候是材料部分結霜、結冰的問題。
五、被動窗安裝模擬。被動房基本采用外挑式安裝,為什么采用外挑式安裝?主要考慮到無熱橋結構設計,考慮到整體洞口部分的保溫。做一個對比,現在所做的75節能、80節能,窗洞口內安裝,其特點是成本低,同時安裝效率高,從分析節能這一點來說,整體窗的節能線沒有變,但是從窗到建筑結構顏色已經變了,從紅色、黃色到綠色整體變化,保溫效果要差于整個窗的懸挑的安裝結構。
六、外墻保溫。圖1,普通保溫結構;圖2,通過節能改造,整個建筑節能提升上去。如果沒有兩張圖片,上面兩張圖片無非就是顏色不同,沒有看出對節能本質的提高。通過熱成像儀分析,下面兩張圖片可以明顯分析出來,第二行圖1的顏色是綠色、紅色、黃色三種顏色,紅色大部分都是在窗的洞口周邊,通過節能改造,包括墻體的改造和玻璃整窗節能改造以后,紅色完全取消,整體顏色是由綠色和藍色組成,證明改造完以后是真正有效的,對建筑起到了節能的效果。
七、隔聲性能。現在所用到的門窗當中,8478當中,如果是隔音性門窗達到35分貝,窗戶中所用到的型材非透明部分,還有玻璃,在型材方面如果采用85、80、90,這些對隔音沒有直接改變。針對隔音,從目前來說主要是玻璃,玻璃當中的透明部分,從玻璃的厚度、合片形式、中空、真空、夾角和玻璃當中的間隔條寬度不同,來滿足整個門窗的隔音性能。
同時我們選擇這些材料是從材料結構上選擇,更重要的一項是窗的密封,如果窗的密封達不到氣密7級、8級,整個窗的隔音直接下降,包括建筑氣密性,被動房建筑氣密性要求在室內和室外壓差是50Pa情況下,換氣量不超過0.6次,針對于隔音也是一個整體的要求。窗的密封和建筑的密封達不到要求時,針對于隔音也是整體的影響。
八、整個門窗開啟形式,從內開窗、外開窗、推拉窗、中懸窗、被動門、商務門等,滿足建筑配套使用,同時可以滿足客戶甲方業主專項的定向開發,因為我們現在有自己整體產品的研發售后團隊。
九、門窗產品認證,滿足節能標識的認證,65到85,滿足從3.0到0.8的節能標識的認證;針對于被動式低能耗建筑做到滿足1.0以下的采用的是95配套的產品,這些產品已經做了整體康居認證;滿足于0.8整窗產品,現在已經研發完成,投放市場,項目上已經在使用;滿足于產品105的配套產品。現在看到被動門的產品,市場上見得也不少,但從整體來說,從鋁合金的被動門滿足1.0的市場上還不是很多,現在這套產品已經研發完成,工程上方案已經處在設計階段。
今天給大家介紹的是被動房和被動窗產品應用于各個項目上,包括北京設計院的二次改造和雄安配套的建筑當中已經在應用。
歡迎大家到北京住博會和平鋁業展位參觀考察,感謝張處給我們這次交流的平臺。謝謝大家!