تحقیق در مورد طراحی در و پنجره برای کاهش اتلاف انرژی

طراحی در و پنجره برای کاهش اتلاف انرژی
در و پنجره : یکی از مهمترین بخشهایی که آلومینیوم در آن بکار می رود ساخت پنجره و قاب می باشد . با توجه به انعطاف پذیری و نمای زیبای آلومینیوم ،در و پنجره های آلومینیومی در جهان طی دهه های اخیر پیشرفت چشمگیری کرده است . از آنجا که بیشترین اتلاف انرژی در ساختمان از طریق در و پنجره ها اتفاق می افتد (حدود ۴۰% از اتلاف انرژی ساختمان از طریق پنجره ها صورت می گیرد) همچنین در راستای نیل به اهدافی چون عایق سازی در برابر صدا و آلودگیهای صوتی ، جلوگیری از نفوذ گردو غبار و آلودگیهای محیط زیست و . . . صنعت در و پنجره سازی به تکنولوژیهای جدید روی آورده است و کارشناسان به طراحی های ویژه و خاصی در این زمینه دست یافته اند .
در صورتیکه در زمستان به قاب پنجره و یا شیشه آن دست بزنید خواهید دید که سرد است و این تبادل حرارتی بین قاب و پنجره و شیشه با فضای بیرون است . برای رفع این مشکل با استفاده از شیشه های ۲ جداره تبادل حرارتی از طریق شیشه به حداقل ممکن خواهد رسید . برای کاهش تبادل حرارتی از طریق پنجره ،استفاده از نوعی قاب آلومینیومی با عایق حرارتی که به گرمابند (Thermal Break) معروف است توصیه می شود . از آنجا که بحث بهینه سازی مصرف سوخت درساختمان ، در کشورمان می رود تا جایگاه واقعی خویش را پیدا کند و با توجه به آنکه اتلاف انرژی از طریق پنجره ها (شیشه یا قاب پنجره) حدود ۴۰% کل اتلاف انرژی ساختمان را شامل می شود جهت آشنایی بیشتر با تکنولوژی شیشه های ۲ جداره و سیستم ترمال بریک به هریک از این دو نوع تکنولوژی اشاره می شود :

D-1-1) سیستم دو جداره :
عبور انرژی و تبادل حرارتی بین داخل و خارج ساختمان از پنجره به طریق زیر صورت می گیرد .
۱ . بدست آوردن و یا از دست دادن انرژی غیر خورشیدی بصورتهای رسنایی و جابجایی
۲ . بدست آوردن گرمای خورشید بصورت تشعشع
جریان حرارت غیر خورشیدی از پنجره نتیجه اختلاف دمای میان محیط داخل و خارج می باشد . در فصول سرد پنجره ها گرما را از داخل به بیرون داده و در فصول گرم نیز گرما را از بیرون به داخل ساختمان وارد می نمایند .
برای مقایسه مواد مختلف از جهت میزان انتقال حرارتی از فاکتور U استفاده می شود .
فاکتورU اندازه سرعت جریان حرارت غیر خورشیدی از یک پنجره و یا نورگیر می باشد . هر چه این فاکتور بیشتر باشد نشانگر میزان بیشتر جریان حرارتی است . فاکتور U به مصرف کننده این امکان را می دهد که میزان عایق بودن انواع پنجره ها و نورگیرها را با یکدیگر مقایسه کند و واحد آن Btu/hr-sq…ft.f می باشد .
استفاده از شیشه دو جداره باعث کاهش قابل توجهی در مقدار فاکتور Uمی شود .
شیشه دوجداره دو ورق شیشه است که توسط یک فاصل (اسپیسر) در دور تا دور آن از هم جدا شده اند و این فاصله ها با مواد درزگیر به شیشه می چسبند . خواص اصلی دو جداره بدلیل وجود همین فاصله بین دو شیشه است ، بین دو شیشه از هوا یا گاز مخصوص (مانند آرگون ، گزنون، و یا مخلوطی از آنها) پر شده است .
میله جداکننده از جنس آلومینیوم و با ضخامتهای متفاوت است که دورن آن با ماده رطوبت گیر (عامل خشک کننده) پر می گردد که این ماده سبب جذب رطوبت هوای ما بین دو شیشه می گردد .
شیشه های دو جداره می توانند بصورت ترکیبی از انواع شیشه های مختلف نظیر شیشه ساده، رنگی ، رفلکس ، لمینت ، سکوریت و مات تهیه شوند که نوع شیشه خود می تواند عامل بسیار مهمی در کاهش میزان اتلاف انرژی باشد . به عنوان مثال شیشه های با پوشش Low-e باعث کاهش قابل ملاحظه ای در مقوله فاکتور U می شوند .
ویژگیهای اصلی شیشه های دو جداره عبارتند از : کاهش اتلاف انرژی حرارتی و نم زدگی شیشه ، عایق صوتی و کاهش سر و صدا وایمنی بیشتر .
شیشه های دو جداره در زمستان حرارت را نگه داشته و در تابستان از ورود گرما به درون جلوگیری می کنند در نتیجه باعث بهبود تجهیزات گرمایش و سرمایش ساختمان می شوند . این شیشه ها باعث کاهش نفوذ صوت می شوند و از نم زدگی شیشه بعلت گرمتر بودن لایه درون شیشه دو جداره جلوگیری می کند . شیشه های دو جداره با گرم و مطبوع نگه داشتن محیط ، فضای ساختمان را برای زندگی و انجام کار مساعد می سازند .
با استفاده از هر متر مربع شیشه دو جداره با قاب استاندارد می توان در سال به میزان ۴۰مترمکعب در مصرف گاز صرفه جویی نمود و هزینه ها را تا حد زیادی کاهش داد . در صورت شکستن ورق بیرونی شیشه دو جداره ممکن است ورق داخلی نشکند و احتمال ریزش و خطرات بعدی به حداقل می رسد . بنابراین استفاده از این نوع شیشه می تواند باعث افزایش ایمنی ساختمان گردد . اگر فاصله بین دوشیشه ۱۵-۱۲ میلیمتر باشد بهترین کارآیی شیشه دوجداره را می توان کسب کرد ضمن آنکه با استفاده از این نوع شیشه نفوذ صدا را تا ۴۵ دسی بل می توان کم کرد و در نتیجه در خیابانها و مکانهای شلوغ می توان از محیطی آرام و ساکت برخوردار گشت .