被动房研究

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研究:材料有效性取决于门窗的安装位置,基于其在被动房屋中的适用性

来自Wolfenbüttel的Dr.Ing.H.P.Leimer教授经营的BBS研究所代表HANNO完成了对这一主题的广泛研究。

在最近发表的一项关于能源和建筑翻新的就业影响、培训和资格要求的研究中,联邦环境局发现:德国40%的能源消耗用于建筑。通过采取适当措施,到2020年,这种能源消耗可以减少约20%。然而,建筑能源改造的机会肯定还没有用尽。目前,建筑业主只利用了他们通过翻修可以实现的潜在节省的约1/3。因此,德国联邦政府已将建筑能源改造确定为一项关键领域活动,并计划在未来增加该领域的资金活动。然而,重要的是,此类翻修应由受过适当培训的技术人员完成。

如何用持久、节能的密封件密封门窗接缝是一个关键问题,应该通过科学调查来回答。然而,过去缺乏关于这一主题的科学发现。BBS研究所的研究致力于缩小这一差距。

HANNO委托来自Wolfenbüttel的BBS博士研究所从科学角度回答以下问题:

HANNO委托来自Wolfenbüttel的BBS博士研究所从科学角度回答以下问题:优化或最小化能源优化建筑中的热桥非常重要。在这种情况下,窗户安装起着什么作用?

一个关键标准是建筑围护结构本身的气密性。随着建筑物的使用,这种气密性是如何变化的,而变化的温度载荷会影响建筑物及其接缝?

节能建筑旨在长期节约能源。提供持久功能的接缝对于窗户安装很重要。当暴露在长期扩散和对流载荷下时,这些接缝的行为如何?

Dipl教授-BBS研究所的Ing.H.P.Leimer和JanSchneider先生与HANNO应用工程建设负责人Dipl.合作开发了一个概念来回答这个问题-Ing.(FH)Björn Kethorn,研究高温和潮湿造成的建筑损坏的专家。

施工缝的能量评估

BBS研究所使用了ift Rosenheim的指导方针, ift指令WA-15/2:被动式房屋窗户、外门和立面的适用性[2] (适用于被动式房屋窗户、外门和外墙),特别是第4.3节,在评估中,完成了计算,以评估不同产品在Hanno®三层接缝密封系统中的适用性。

为了评估不同的结构,研究人员从附件1中选择了两种结构——一种是带熟料砖的墙体凹槽,另一种是带有复合保温系统的整体砌体墙 ift指南WA-15/2. 然后,这些结构分别用多个密封系统和不同的安装位置进行评估。表面温度 Өsi, 温度系数fRsi 和线性传热系数 Ψi 作为评价标准。

结果表明,良好的热桥规划可以从根本上消除通过这些区域的计算损失。

对相同结构密封产品导热系数的影响

研究人员注意到表面温度差异高达0.4°C Өsi. 这就是为什么HANNO表示我们所有密封材料的导热系数。即使是学位的分数也可以表明相关的差异。因此,我们为Hannoband提供了0.0428 W/(m*K)的完整λ值®-3E - 多功能胶带的杰出成果。

在具有复合保温系统的整体砌体墙中,结构墙上的位置可能会对线性传热系数 ψi. 从能量评估的角度来看,将结构元件插入复合隔热系统的隔热层可能是一个好主意。导热系数也是该领域的一个关键因素,尽管除了密封产品外,它对周围的隔热层更重要。

基于这些知识,HANNO开发了HANNO® 薄膜胶带DUO Easy 作为一种满足密封要求同时不限制周围隔热材料的系统。

结论:Hanno®3层接缝密封系统中的所有产品都适用于被动式房屋,这要归功于它们的导热系数特性。
 

研究的第2部分调查了永久气密性。

该研究考虑了以下问题: 随着建筑物的使用,这种气密性是如何变化的,而变化的温度载荷会影响建筑物及其接缝?

一般来说,窗户连接接缝必须气密并密封,以防止雨水渗入结构。预期移动完全基于热膨胀来确定,该热膨胀基于一个轮廓长度为2.18米的PVC窗,定义为每个接缝侧3毫米。基于这种3毫米的接缝运动,开发并构建了专门的测试体,并配备了4种不同的密封系统。试验体的接合侧翼由实木和灰砂砖制成。为每种密封产品构建了几个测试体,以确定测量值的方差。
 

窗户接缝中安装了三种不同的产品:

接缝密封胶带, 使用Hannoband®-BG1进行测试
接缝密封胶带来自应力组BG1,符合DIN 18542009版本,只需要满足外部气密性要求。然而,还对胶带进行了测试,以确定透气产品在接缝运动过程中在外部密封中的气密性表现。

多功能胶带, 使用Hannoband®-3E进行测试。
多功能密封带产品用于窗户密封的所有三层,因此直接负责接缝本身的气密性。

接缝密封胶带, 在这个案子中Hanno® 薄膜胶带Duo Easy.
薄膜胶带本质上是气密的。调查的重点是使用弹性材料,将其“拉紧”安装,而不需要非弹性系统所需的弹性储备,从而调查其弹性特性。

PU基体积粘合剂,采用竞争对手的产品设计。

该测试旨在展示此类产品在实际接缝运动中的表现。由于测量使用了与正常接缝测试不同的测试结构,因此无法将测量值与标准测试的值进行比较。然而,研究人员能够充分比较这些系统。

结果显示,拉伸接缝存在明显差异

虽然15mm的初始接缝在各个密封产品之间仅显示出微小的差异,但PU基体积粘合剂的接缝渗透系数要高出10倍。

结论: 经过验证的系统很容易满足要求。Hanno®Foil Tape Duo Easy和Hannoband®3E多功能胶带可用于建筑应用,不受限制,以确保气密密封。

替代气密密封系统无法满足测试中规定的正常运动要求。它不适合作为独立的、永久气密的密封件。

这种效果如何影响接缝及其水分平衡?

为了回答这个问题,Wolfenbüttel BBS研究所的Ing.H.P.Leimer教授完成了湿热结构模拟计算。

首先,他完成了完全气密系统的计算,a值为0.0,以了解系统在仅扩散载荷下的行为,并获得参考值。其次,通过推断接缝在5年内的行为,考虑了研究第2部分的透气性值。

这种复杂的方法验证了扩散和对流的连续组合对建筑连接节点的影响。

正如预期的那样,仅考虑扩散效应和100%气密性的理论假设,在任何系统的结构中都没有发现有害的水分积聚。

然而,如果计算中包括对流值,则使用Hannoband® BG1, 多功能胶带和Hannoband®-3E和Hanno®DUO EASY胶带表现出色。接缝中的材料水分甚至从初始水平降低了。相比之下,研究中考虑的PU基体积粘合剂密封件确实会导致泄漏,导致多年使用后接缝中积聚水分。因此,这种解决方案不应被视为永久性的,而且本身也不是创建气密密封的良好替代方案。