外围护结构节能技术

外围护结构节能技术主要包括保温隔热技术和窗户节能技术。

(1) 保温隔热系统

被动房最显著的优点是高效的保温隔热性能。冬季采暖煤耗高、夏季空调电耗高大部分是由于围护结构与外环境的热交换造成的。因此被动式建筑的节能重点是提高建筑围护结构的热工性能,降低传热系数,减少热损失。此外高效的保温措施还将提高建筑物的气密性,降低能量损失,隔绝室外噪音,提高居住舒适度。

① 建筑外墙保温external wall insulation

建筑外墙保温技术起源可追溯到20世纪40年代的德国,目前已成为欧美发达国家市场占有率最高的一种节能技术。德国被动式建筑外墙保温普遍采用绝热复合系统。该系统使用寿命较长,平均30年,德国有些建筑的外墙外保温体统达到了40年左右。

外墙保温材料的种类很多,较适合的有膨胀聚苯板、矿棉、玻璃棉、泡沫玻璃、纤维素和木质保温隔热材料、真空保温材料等。其中膨胀聚苯板(EPS)占据德国82%以上的市场。德国保温材料的厚度经历了一个逐渐增加的过程。1980年,最早的保温层厚度仅为4cm,随着节能意识的逐步提高以及对保温层作用的认识改变,保温层的厚度逐步从6cm增加到8cm。目前德国规定,无论什么类型的保温材料,安装厚度都不低于10cm。在德国新建低能耗住宅外墙保温层的厚度都在19-20cm,而被动式房屋中,如果采用EPS板,外墙保温层厚度一般为24-30cm。

②‚屋顶和地面保温

被动房对屋顶、地面及地下室的顶板的保温要求很高。屋顶保温要求保温材料的厚度为24-30cm。保温层上面需要加设防潮层。屋面保温隔热材料一般分为两类:一是板材型,如XPS板,EPS板,硬泡聚氨酯板(PU),岩棉板;二是现场浇注型材料,如现场喷涂硬泡聚氨酯板整体防水屋面。地面保温的厚度最小也有25cm。

③  热桥的处理

要使建筑保温隔热系统发挥良好的作用,除了保温材料和厚度的选择外,加强关键节点的设计与施工,避免热桥非常重要。避免热桥不仅对降低热损失非常重要,而且也能防止潮湿隐患和由此引发的霉菌问题。如阳台采用预安装结构,可将热桥最小化。实现无热桥要求建筑物必须无疏漏地包裹在保温层里,避免穿透保温隔热平面的构建,避免结构件外凸的建筑部件。

④ 气密性

关键部位如窗洞口、空调支架与栏板、穿墙预埋件、屋顶连接处、建筑物阴阳角包角等应采用相应的密封材料和配件隔绝传热,确保保温系统的完整性。

Energiesparende Technik der Gebäudehülle

Die energiesparende Technik der Gebäudehülle umfasst Wärmedämmung und energiesparende Fenstertechnik.

(1) Wärmedämmungssystem

Das wichtigste Vorteil vom Passivhaus ist die effiziente Wärmedämmung. Der Wärmeaustausch zwischen der Aussenhülle und der Umwelt führt zu dem hohen Verbrauch von Kohlen im Winter und vom Strom im Sommer. Deshalb ist der Schwerpunkt vom Energiesparen, Verbesserung der Wärmedämmung der Gebäudehülle, Verringerung der Wärmeübergangskoeffizient und Reduzierung des Wärmeverlusts. Außerdem können die hochwirksamen Wärmedämmungsmaßnahmen die Luftdichtheit verbessern, den Energieverlust verringern, die Außengeräusche isolieren und den Wohnkomfort erhöhen.

① Wärmedämmung der Aussenwände

Die Isoliertechnik der Außenwände reicht in den 1940er Jahren in Deutschlad zurück. Jetzt ist es schon mit der größten Marktausschöpfung eine energiesparende Technik in den entwickelten Ländern. Die Außenwände von deutschen Passivhäusern verwendet das zusammengesetzte Wärmedämmungssystem. Der Lebensdauer des Systems ist durchschnittlich 30 Jahre und einige davon erreicht 40 Jahre.

Es gibt viele Arten von den Wärmedämmungsmaterialien der Außenwände. Solche Materialien sind geeignet: Hartschaumplatte, Mineralwolle, Glaswolle, Schaumglas, Zellulose und Holz Dämmstoffe, Vakuumisolationsmaterialien usw. Und Hartschaumplatte (EPS) besitzt mehr als 82% des deutschen Marktes. Die Dicke des Isolationsmaterials in Deutschland erlebt eine allmähliche Zunahme. Im Jahr 1980 hat der erste Isolationsschichtstärke von nur 4 cm, mit der allmählichen Zunahme vom Bewusstsein für die Energieeinsparung und die Veränderung vom Verständnis der Rolle der Isolationsschicht, allmählich von 6 cm bis zum 8 cm zugenommen. Derzeit ist in Deutschland festgesetzt, dass die Einbaudicke nicht weniger als 10 cm ist, egal welche Isolationsmaterials gebraucht werden. Die Wanddämmungsschitdicke von den neuen Niedrigenergiewohnungen ist 19cm-20cm. Aber beim Passivhaus ist die Dicke meistens 24cm-30cm, wenn man EPS-Platte gebraucht.

ƒ ②Behandlung von Wärmebrücken

Damit das Wärmedämmungssystem vom Gebäude gut läuftet, muss man außer der Achtung für die Auswahl von Isolationsmaterials und von deren Dicke die Konzeption und den Bau von den wichtigen Knotenpunkten verstärken und Wärmebrücken vermeiden. Es ist sehr wichtig nicht nur für die Reduzierung vom Wärmeverlust, sondern auch für das Vermeiden von der Feuchtigkeit und den davon ausgehenden Schimmelproblemen, Wärmebrücken zu vermeiden. Wenn man beim Balkon die vorinstallierte Struktur benutzt, können Wärmebrücken minimiert werden. Um das wärmebrückenfreie Gebäude zu baeun, muss das ganze Gebäude ohne die die Isolationsplatten durchdringenden Bauteile und die Bauteile mit konvexer Struktur in der Wärmedämmungsschicht eingehüllt werden.

④ Luftdichtheit

Für die wichtigen Teile wie Fensteröffnungen, Klimaanlagenstütze und Bordwand, Wandeinbauteile, Dachanschlüsse, Eckebeschlag usw. Sollte man geeignete Dichtungsmaterialien und -zubehörteile benutzen, um die Wärmeübertragung zu vermeiden und die Integrität des Isolationssystems zu sichern.

(2)节能窗户

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窗户是建筑保温、隔热、隔音的薄弱环节。通过窗户的热损失占到建筑围护结构热损失的比重最大,约为33%-40%。因此窗户是节能的重点。

1995年德国颁布保温法规后,窗户玻璃的传热系数U值需达到1.6-2.1W/(m2*k)。市场上主要采用的是中空玻璃。德国2009年《建筑节能条例》规定,窗户的U值不能超过1.30W/(m2*k),这就要求玻璃的U值大约为1.1W/(m2*k)。基本上只有low-E玻璃填充稀有气体才能满足该要求。在双层玻璃之间填充惰性气体氩气或氪气可以改善窗户的U值和g值。U值大于1.3W/(m2*k)的玻璃目前在德国市场很难见到。

欧洲被动房窗户采用三层low-E玻璃,玻璃间填充惰性气体,玻璃Ug 为0.7W/(m2*k)。窗框通常为高效的发泡芯材保温多腔框架,其Uf 值达到0.7W/(m2*k),窗户的U值达到0.8W/(m2*k)。

window3除了窗户本身节能外,窗户的安装及安装位置、窗户的密封对于提高窗户的气密性都有很大的作用。被动房窗户是安装在外墙外保温的中部,即窗框外侧推出外墙一部分,窗框外侧落在木质支架上,同时借助于角钢或小钢板固定,整个窗户被嵌入保温层约三分之一的厚度。

窗户密封采用防水材料,如建筑用连接铝或者合适的丁基胶带,胶带可用灰浆嵌入安装。外部密封可采用实现压缩、浸渍和敞孔的密封条,如人工树脂阻燃的聚氨酯泡沫材料。

Die Fenster sind die Schwachstelle bei Gebäudeisolierung, Wärmedämmung, Schallisolation. Für die Gebäudehülle besitzt der Wärmeverlust durch das Fenster mit einer Zahl von etwa 33% -40% den größten Anteil. Daher sind Fenster der Schwerpunkt vom Energiesparen.

Nach dem 1995 in Deutschland abgeschloßenen Gesetz soll der Wärmedurchgangs- U-Wert von den Fensterscheiben 1.6-2.1W / ( m2* k) erreichen. Auf dem Markt wird vor allem Isolierglas verwendet. Die 2009 in Deutschland erlassenen “Gebäudeenergievorschriften”bestimmen, dass  der U-Wert des Fensters 1.30W / (m2 * K) nicht überschreiten, was dazu führt, dass der U-Wert des Glases etwa 1,1 W / (m2* K) ist.Grundsätzlich kann nur das mit Edelgasen gefüllte Low-E-Glas diese Anforderung erfüllen. Zwischen dem Doppelglas können der U-Wert und der g-Wert von Fenstern mit gefüllten Edelgasen wie Argon oder Kryptongas  verbessert werden. Jetzt ist das Glas mit einem U-Wert über 1,3 W / (m2* k) im deutschen Markt schwer zu finden.

Bei Europäischen Passivhausfenstern benutzt man das dreifache low-E-Glas, das mit Edelgasen gefüllt wird. Der Ug-Wert vom Glas ist 0,7 W / (m2* k). Die Fensterrahmen sind meistens effizienterDämmungsschaumkernrahmen mit mehrhohlräumen, deren Uf-Wert 0,7 W / (m2 * k) erreicht. Der U-Wert des Fensters erreicht 0,8 W / (m2* k).

Neben der selbst energiesparenden Wirkung vom Fenster spielen die Installation, der Einbauort und das Versiegeln der Fenster bei der Verbesserung der Luftdichtheit der Fenster eine große Rolle. Das Fenster wird so in der Mittel von der Außenwand installiert, dass ein Teil des äußeren Flügels die Außenwand ein bisschen überschreitet. Und die Außenseite vom Fensterrahmen ist mithilfe von Winkelstahl oder kleinen Stahlplatten auf einer Holzstütze. Das ganze Fenster wird in der Dicke von etwa einem Drittel der Isolationsschicht eingebettet.

Zum Versiegeln des Fensters werden wasserdichte Materials gebraucht, wie Aluminium oder geeigneter Butylband, und der Band kann mit Mötel installiert. Zum äußeren Versiegeln können Abdichtungsstreifen verwendet, die Kompression, Imprägnierung und offene Löcher haben, wie Polyurethanschaum mit flammhemmendem Kunstharz.

窗户密封采用防水材料,如建筑用连接铝或者合适的丁基胶带,胶带可用灰浆嵌入安装。外部密封可采用实现压缩、浸渍和敞孔的密封条,如人工树脂阻燃的聚氨酯泡沫材料。

Die Fenster sind die Schwachstelle bei Gebäudeisolierung, Wärmedämmung, Schallisolation. Für die Gebäudehülle besitzt der Wärmeverlust durch das Fenster mit einer Zahl von etwa 33% -40% den größten Anteil. Daher sind Fenster der Schwerpunkt vom Energiesparen.

Nach dem 1995 in Deutschland abgeschloßenen Gesetz soll der Wärmedurchgangs- U-Wert von den Fensterscheiben 1.6-2.1W / ( m2* k) erreichen. Auf dem Markt wird vor allem Isolierglas verwendet. Die 2009 in Deutschland erlassenen “Gebäudeenergievorschriften”bestimmen, dass  der U-Wert des Fensters 1.30W / (m2 * K) nicht überschreiten, was dazu führt, dass der U-Wert des Glases etwa 1,1 W / (m2* K) ist.Grundsätzlich kann nur das mit Edelgasen gefüllte Low-E-Glas diese Anforderung erfüllen. Zwischen dem Doppelglas können der U-Wert und der g-Wert von Fenstern mit gefüllten Edelgasen wie Argon oder Kryptongas  verbessert werden. Jetzt ist das Glas mit einem U-Wert über 1,3 W / (m2* k) im deutschen Markt schwer zu finden.

Bei Europäischen Passivhausfenstern benutzt man das dreifache low-E-Glas, das mit Edelgasen gefüllt wird. Der Ug-Wert vom Glas ist 0,7 W / (m2* k). Die Fensterrahmen sind meistens effizienterDämmungsschaumkernrahmen mit mehrhohlräumen, deren Uf-Wert 0,7 W / (m2 * k) erreicht. Der U-Wert des Fensters erreicht 0,8 W / (m2* k).window4

Neben der selbst energiesparenden Wirkung vom Fenster spielen die Installation, der Einbauort und das Versiegeln der Fenster bei der Verbesserung der Luftdichtheit der Fenster eine große Rolle. Das Fenster wird so in der Mittel von der Außenwand installiert, dass ein Teil des äußeren Flügels die Außenwand ein bisschen überschreitet. Und die Außenseite vom Fensterrahmen ist mithilfe von Winkelstahl oder kleinen Stahlplatten auf einer Holzstütze. Das ganze Fenster wird in der Dicke von etwa einem Drittel der Isolationsschicht eingebettet.

Zum Versiegeln des Fensters werden wasserdichte Materials gebraucht, wie Aluminium oder geeigneter Butylband, und der Band kann mit Mötel installiert. Zum äußeren Versiegeln können Abdichtungsstreifen verwendet, die Kompression, Imprägnierung und offene Löcher haben, wie Polyurethanschaum mit flammhemmendem Kunstharz.