PHI关于“居住舒适度”的研究:暖边间隔条对热舒适度的积极影响
暖边间隔条因其在提升舒适度和防止霉菌形成方面的积极作用而广为人知。为了用数据验证这些优势,达姆施塔特被动房研究所开展了“居住舒适度”研究,探讨如何在不同气候区定义和遵守窗户的舒适度和卫生标准。
到底什么是舒适?舒适能够以物理方式测量和证明吗?
当空间具有某种“运行温度”时,人们会感受到热舒适。这一温度值包括空气温度和周围表面的平均值。空气与表面之间的温度差应尽可能小,因为较大的温差会带来不适的气流感。在冷气流的情况下,空气会落在冷表面,导致令人不舒服的空气流动。
研究证明,当室内空气(“运行温度”)与较冷的周围表面(如外墙、天花板、地板或窗户)之间的温差小于4.2开尔文时,会产生愉悦的感觉。换句话说:要想感到舒适,表面温度最多只能比室内空气低4.2开尔文。
基于此,可以提出与地点相关的热舒适度结论。通过参考某地一年中最冷的日平均条件及最大温差,可以计算出热传导系数U值,只要低于该U值,就能保证热舒适度。
例如,如果室内运行温度为22°C,室外温度为-16°C,则U值为0.85 W/(m²K)。这个值被称为冷温带气候下被动房窗户的舒适标准。
如果只考虑未安装的窗户,在冷温带气候下,为了给已建成的热桥提供缓冲,限值为0.80 W/(m²K)。
因此,舒适度的数学证明表明,构件的最大U值取决于室外温度——也就是当地气候。
是否可以通过算术方式证明霉菌何时出现?
在涉及舒适度和健康的因素中,避免冷凝和霉菌是十分重要的。一般来说,湿气会在房间最冷的位置聚集——这通常是在玻璃的边缘。因此,这里常常会形成霉菌,因为高湿度为其生长提供了最佳条件。冷凝和霉菌共同作用时,还可能造成结构损害。
重要信息:霉菌会在露点温度以上开始生长。因此,表面温度必须高于所谓的霉菌温度,才能有效保护建筑结构以及居住者的健康。
这一点也是可以计算的:所谓的温度因子 fRsi 已成为衡量玻璃边缘卫生状况的指标。如果在冷温带气候下,这一数值至少为 0.7,则可以认为在正常室内湿度条件下不会生长霉菌。因此,避免霉菌的有效方法是提高玻璃边缘的温度。
下表规定了不同气候带对舒适和卫生的要求:
研究具体考察了哪些实例?
现在很明确,窗户必须与建筑所在地结合进行考虑。因此,研究考察了不同窗框、玻璃和隔条组合在五种基本气候条件下的适用性,包括北极、寒冷、冷温带、暖温带和温暖气候。
下表总结了研究结果。它展示了针对各种基本气候条件,哪些窗框、玻璃和隔条的组合在舒适和卫生方面是合适的。
研究得出了什么结论?
PHI 的研究显示,隔条的选择对窗户的热性能有重要影响:在暖温带及更冷气候下,通常建议使用三层玻璃并搭配高效节能隔条,如 Swisspacer Ultimate。即便在这些地区广泛存在的无保温窗框,也能够满足舒适和卫生的要求。如果采用良好隔热的窗框,暖温带和冷温带气候下,既可用不锈钢隔条,也可用 Swisspacer 的高级隔条来达到要求。北极气候则必须采用 Swisspacer Ultimate 并配合特别隔热的窗框。
该研究由 Swisspacer 委托开展。多年来,达姆施塔特被动房研究所与 Swisspacer 一直合作研究,为市场提供基础信息。Swisspacer 今年首次参与被动房奖评选,并宣布设立自己的特别奖项,将于 2021 年首次颁发。