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有機矽結構膠對建築的影響研究

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    2018-9-27 20:41
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    74 0 haote 發表於 2018-9-29 19:54:31
    本研討調查了不同氣候條件下、選用不同門窗幕牆體係和原料的商業修建及其他修建物的能耗狀況。選用Lawrence Berkeley國家實驗室開發的Therm and Window軟件和Carli Inc.開發的EFEN軟件進行模仿,比照有機矽結構安裝玻璃門窗幕牆體係與機械固定式玻璃幕牆體係。成果顯現低U值(傳熱係數)與低空氣浸透率相結合,可完成最低的能耗,然後取得最佳的節能效果。 
        跟著人們對大塊鑲玻璃的喜愛,可進步玻璃安裝體係效能的技能也日益突顯其重要性。人們研製出了能夠最大極限地透射光線的各種特種鍍膜,這完成了最少的照明費用,並且在酷熱的時節裏還可將不需求的熱量阻擋在修建物外麵。針對冰冷時節而開發的鍍膜可吸收太陽熱能,到了晚上仍能夠使修建物保溫。 
    可是,關於結構體係和附著辦法來說,不隻限於初始的熱效能,並且還有必要具有長時間的效能。一般的結構均選用鋁材製成,而鋁是迄今為止導熱性最好的金屬之一。目前已有多種資料和技能,如膠條、有機矽膠條、結構膠安裝、濕式密封膠、聚氨酯熱阻斷資料以及聚酰胺熱阻斷資料,可用於鋁製結構的熱阻斷,並阻隔室表裏的環境。  
    在本文中,咱們結合不同的空氣浸透率評價了高功用和低功用的玻璃安裝以及兩種常用的附著辦法,一起還將商業修建物外牆的溫度差異和能耗狀況作了比較。 
    一、玻璃安裝建模與研討
        本文結合建模東西,評價關於外牆體係處於酷熱和冰冷氣候條件下的不同玻璃安裝體係所發生的效果。玻璃安裝的附著辦法關於該體係的總體熱傳遞和能源耗費具有一定的影響。 
    為簡略起見,僅挑選一種鋁製結構體係作為研討。基本結構為50毫米寬、100毫米深,3毫米厚度。運用Therm程序製作兩種不同類型的中空玻璃的模型。這兩種模型表裏側都是6毫米厚的玻璃,玻璃之間的空氣層距離為14毫米。第一個體係選用兩塊6毫米厚的通明玻璃,而第二個體係其內側玻璃是一塊通明玻璃,外側玻璃是一塊在第二麵進行三重低輻射鍍膜處理的通明玻璃。 
        對兩種中空玻璃距離條的模仿旨在顯現不同熱傳遞率的距離條的效果。其間一個模型選用有枯燥劑填充的鋁距離條,而另一個模型則選用含枯燥劑的有機矽泡沫條。兩種距離條都選用丁基膠(PIB)作為第一道密封、有機矽膠為第二道密封。 
    咱們對兩種不同的玻璃附著到結構上的安裝體係、兩種不同的中空玻璃結構以及兩種不同的中空玻璃距離條體係作了比較。比較經過下列方法進行: 
    1.機械固定中空玻璃體係,運用三元乙丙橡膠條(EPDM)將外部機械牽製資料與內部結構間堅持熱阻隔的規範辦法,與運用有機矽結構膠附著中空玻璃,並在外部施打濕式的耐候密封膠而構成的密閉接合體係比較較。
    2.三重低輻射鍍膜高功用中空玻璃單元與僅選用通明玻璃的規範中空玻璃單元比較較。 
    3.鋁距離條與暖邊有機矽泡沫距離條比較較。 
    定論  
    選用高功用玻璃,並運用有機矽泡沫距離條的有機矽結構膠安裝(SSG)體係顯現出最小的室表裏熱差。這顯現了有機矽結構膠安裝(SSG)體係與熱效能進步的幹式膠條密封安裝體係比較具有優越性。 
    二、修建物建模與研討  
        在修建物建模時,咱們為其設定了一個很大的朝南的外牆立麵,並在北半球選定了兩處地址——美國內華達州拉斯維加斯市和明尼蘇達州明尼阿波利斯市,這兩個地址別離代表了酷熱的沙漠氣候和冰冷氣候。該修建物模型相同還可運用全世界各大城市的氣候資料。上述中空玻璃(低輻射鍍膜和通明中空玻璃)、有機矽結構膠安裝(SSG)體係,以及熱效能進步的幹式膠條密封安裝體係等建模體係,均被輸入至EFEN建模程序中。程序默許空氣浸透率為5.5 立方米/平方米/小時。本文所選用的比率為0到16.5立方米/平方米/小時。
    能源耗費可被簡略地換算為二氧化碳排放量。依據現有資料能夠計算出,若以40%天然氣、40%煤炭、11%核能、6.6%可再生能源(如風能)以及大約2%其他技能混合的方法發電,那麽以混合發電方法每生產1千瓦時電力=0.480千克二氧化碳排放量。運用這些計算公式(1吉焦天然氣=53.8千克二氧化碳和1千瓦時電力=0.480千克二氧化碳)換算出該修建物所耗費的電量和煤氣量,就能計算出選用各個類型門窗體係的9層樓房每年的二氧化碳量排放量。 
    在酷熱的氣候條件下,選用功用最佳門窗體係(窗戶#1:SSG,Low E3三重低輻射鍍膜玻璃,0浸透率)的修建物其二氧化碳排放量比選用最差門窗體係(窗戶#9:幹式膠條密封,通明玻璃,16.5浸透率)的修建物少34.9噸。相似地,在冰冷氣候條件下,選用最佳門窗體係的修建物比選用最差門窗體係的二氧化碳排放量少92.4噸。
    定論 
        與選用熱效能進步的幹式膠條密封安裝體係比較,有機矽結構膠安裝(SSG)體係可完成最少的熱傳遞。這首要歸因於外立麵不含有可將熱或冷傳導至修建物內部的任何金屬資料。依據NFRC100決定門窗幕牆U值的程序,有機矽結構膠安裝(SSG)體係因其所具有的熱傳導性以及玻璃和鋁之間的距離,能夠被認為具有熱阻斷功用。與選用熱效能進步的幹式膠條密封安裝體係比較,有機矽結構膠安裝(SSG)體係可供給更好的結構體係。 
    Therm模型顯現出經枯燥處理的暖邊有機矽泡沫中空玻璃距離條,與鋁距離條比較所具有的優勢,這是由於透過枯燥處理的有機矽泡沫,熱傳遞率被降低了。與鋁距離條比較,經枯燥處理的暖邊有機矽泡沫中空玻璃距離條能夠供給更好的距離條體係。 
    運用Therm模型的Window程序猜測:包括有大片玻璃的體係將顯現出高功用鍍膜玻璃的效果。含高功用低輻射鍍膜玻璃的中空玻璃單元與通明玻璃製成的中空玻璃比較,可降低透過外牆立麵的熱傳遞。 
        經過EFEN的歸納能源分析向規劃人員和工程師傳遞了一則重要信息:外牆各體係有必要堅持完整性。選用濕式的有機矽膠結構安裝外牆,因其作為粘結劑/密封膠所選用的有機矽結構膠具有很長的運用壽命,因此可堅持長時間的結構功用。據了解,這項技能的運用壽命優於有機資料技能。


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