寒冷地区被动窗的设计与施工
时间：2020-12-25 20:07:25 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
【摘要】被动窗是建造被动房的关键技术之一，通过优化设计与精细施工，可以有效降低外窗的传热系数，提高整个建筑外围护结构的保温隔热性能和气密性能，大幅度降低建筑能耗。
【关键词】被动窗；传热系数；气密性；外挂
【中图分类号】TP18 【文献标识码】A 【文章编号】1009-5624（2019）03-0241-02
1 概述
被动房是将自然通风、自然采光、太阳能辐射和室内非供暖热源得热等各种被动式节能手段与建筑围护结构高效节能技术相结合建造而成的低能耗建筑[1]。寒冷地区，以我国山东省为例，被动房示范项目性能指标中要求整窗传热系数K≤1.0W/（㎡K），明确气密性指标，≥8级且n50≤0.6/h。
2 被动窗的设计
2.1 样式分格
简约的设计风格，因为型材传热系数大，所以设计外窗时，不宜随意分隔增加型材，尽量减少外窗框的面积，摒弃华而不实。
2.2 型材
宜选择木材或多腔塑料型材，其传热系数应满足K≤1.2W/（m?K）。型材的型腔设计很重要，塑钢型腔不小于6腔，型腔内填充保温材料，型材的K值和整窗限定值要接近。型腔内不可以加钢芯材料，否则会出现结露或降低节能效果。型材组角应采用焊接工艺，不同材料组角应防止热胀冷缩形成的角部缝隙。
2.3 玻璃
玻璃宜选用低辐射三层双Low-E中空玻璃或真空+中空复合玻璃。玻璃强度和刚度要满足国家规范要求并做钢化处理。
三层双Low-E中空玻璃间填充惰性气体，如氩气或氪气。玻璃的太阳能总透射比（得热系数）g值≥0.35。玻璃选择性系数S>1.5。玻璃的U值≤0.7W/（㎡K）。这样的玻璃能很好的阻挡远红外辐射热的传递，降低室内外远红外线的辐射能量和太阳能辐射能量的传递，从而维持室内的温度。
真空玻璃内部支撑材料应为金属材料或无机非金属材料，支撑物高度应均匀一致；真空玻璃封接材料宜采用低熔焊接玻璃粉，且边部需采用等边封接（非台式大小片）；真空玻璃应放置有效的、足量的吸气材料。
2.4 间隔条
玻璃之间间隔条应为耐候性良好的非金属间隔条，如热熔丁基胶。因为传统铝合金间隔条线性传热系数达到了160W/（m·K） 不锈钢间隔条的线性传热系数也有14W/（m·K），而热熔丁基胶的线性传热系数只有0.24W/（m·K） 。
2.5 五金
优选系统门窗专用五金件，锁闭点数量应根据承载能力极限和正常使用功能极限校核后进行合理配置，原则上单侧锁闭点数量不应小于3个，锁闭组件，锁点配置应选用国外知名品牌。平开窗不得使用单锁点执手，不得使用铝制铰链；内开下悬窗应使用多边多锁点锁闭；五金件应采用可靠防腐处理。
2.6 密封材料
密封胶条采用硅橡胶材料，耐高低温、耐光老化、耐臭氧、耐紫外、耐盐雾。开启扇需要3道以上的密封，内侧胶条要采用气密性好的胶条。胶条最好具有焊接性能，从而提高门窗的气密性能，不得使用高填充PVC密封条。
防水隔汽膜、防水透汽膜、防水膜专用胶、预压膨胀密封条：性能参数应符合被动房的要求，其中防水膜应采用可抹灰的型号。
2.7 隔热垫块
采用隔热性能和强度满足被动房要求的密封垫片，如聚氨酯隔热高强垫块。
2.8 窗台板
窗台板宜采用不锈钢或氟碳喷涂铝合金材质，设有滴水线和封堵，防止水通过窗台板进入保温层，拐角要圆滑，防止磕碰划伤人员。
3 被动窗施工
3.1 安装位置
被动窗采用窗框内表面与结构外表面齐平的外挂安装方式。采取外挂式安装时，同时将保温覆盖住部分窗框，其温度曲线则表现为圆滑曲线、无断点，窗框与结构墙体接触的位置无明显热桥，较传统洞口内安装方式，线性热桥系数降低了近20倍，线性热桥系数Ψ=0.01W/（m·K），完全满足被动房设计要求。
3.2 安装流程
施工准备、规范洞口→核实洞口尺寸、弹线→安装固定件→清理洞口墙面→将室内防水隔汽膜粘贴于窗框上→整窗上墙、预固定→调节门窗的水平、垂直和进深→固定窗框→将室外防水透汽膜與结构粘贴→将室内防水隔汽膜与结构粘贴→安装窗台板→保温板包覆窗框、安装滴水线。
3.3 施工技术要点
（1）如果外墙是钢筋混凝土，可以在外墙直接安装角钢固定件；如果外墙是加气混凝土砌块，为确保角钢固定牢靠，窗户洞口两侧宜采用钢筋混凝土构造柱。
（2）安装角钢挂件时，与基层墙体连接处应采用隔热垫片。
（3）窗框室内一侧粘贴可抹灰型的防水隔汽膜，从窗框一边的中间位置开始，采取不间断的粘贴方式，角部位置采取“揪角”，长度≮40mm。交圈后，起始与末端应重叠搭接，搭接长度≮50mm。
（4）将粘贴好室内防水隔汽膜的窗安装到固定件上，通过水平仪、垂尺等工具，调节好门窗的水平、垂直度。
（5）粘贴室外防水透汽膜，单边两侧均预留出一段长度的防水透汽膜，长度≮150mm；角钢处，室外防水透气膜不能一次覆盖，采取“打补丁”的方式进行补粘，各边超出角钢边缘≥30mm；要求不得出现翘边等现象。
（6）窗台板应突出于外墙面不小于30mm。施工时先进行预安装，找好窗台板下方的保温层坡度后拆除，待窗台板下方保温板安装完毕，抹3～6mm厚聚合物砂浆，中间压入一层耐碱玻纤网上翻到窗台保温板的上表面，然后再正式安装金属窗台板。金属窗台板两侧及最外沿塞入预压膨胀密封带，确保预压膨胀密封带是在压缩状态。
4 结语
对于绝大多数建筑，寒冷地区外窗占建筑外围护面积比例并不高，但通过外窗损失的能量确能达到50%左右。被动窗的优化设计与精细施工，可以有效的提高外窗的保温隔热性和气密性，大幅度降低建筑能耗，改善居住环境，确保建筑节能和国家建筑行业的可持续发展。
【参考文献】
[1]张小玲.我国被动式房屋的发展现状[J].建设科技，2015（15）：16-23+27.
[2]彭梦月.被动式低能耗建筑气密性措施及检测方法与工程案例[J].建设科技，2015（15）：39-41.
基金项目：2014年山东省住房与城乡建设厅科研开发项目“山东城市建设职业学院超低能耗实验实训楼关键技术研究”（项目编号KY017）。
作者简介：
丰朴春（1982.01-），男，汉族，山东济南人，硕士，讲师，国家一级注册建造师，研究方向：建筑工程管理；
程书锋（1972.9-），男，汉族，山东济南人，本科，工程师，研究方向：施工管理。
