بررسی تخصصی استانداردها و مشخصات فنی پنجره ترمال بریک

پنجره‌های ترمال بریک در صنعت ساختمان‌سازی به عنوان یکی از بهترین راه‌حل‌ها برای افزایش کارایی انرژی و کاهش هدررفت حرارتی شناخته می‌شوند. این پنجره‌ها از ترکیب آلومینیوم و پلی‌آمید ساخته می‌شوند و از انتقال حرارت بین داخل و خارج ساختمان جلوگیری می‌کنند. در این مقاله به بررسی استانداردها و مشخصات فنی پنجره ترمال بریک می‌پردازیم.

#استانداردهای فنی قاب‌های ترمال: چگونه آن‌ها را تشخیص دهیم؟

توجه به استانداردهای مربوط به این قاب‌ها می‌تواند به شما کمک کند تا بهترین پنجره یا درب را برای ساختمان خود انتخاب کنید. در ادامه این استانداردها را با هم بررسی می‌کنیم.

#وجود شکست حرارتی (Thermal Break)

یکی از اصلی‌ترین ویژگی‌های قاب‌های ترمال بریک، وجود یک لایه عایق بین بخش‌های داخلی و خارجی فریم است. این لایه عایق که معمولاً از جنس پلی‌آمید یا مواد عایق دیگر ساخته شده است، از انتقال حرارت از بیرون به داخل ساختمان (یا برعکس) جلوگیری می‌کند. در پنجره‌های آلومینیومی بدون شکست حرارتی، این انتقال حرارت به‌سادگی صورت می‌گیرد که موجب اتلاف انرژی و کاهش عملکرد عایق‌بندی می‌شود.

#مقدار Uf و Uw

یکی از معیارهای کلیدی برای تشخیص قاب‌های ترمال بریک استاندارد، بررسی مقادیر Uf و Uw است. این دو مقدار بیانگر عملکرد حرارتی قاب و پنجره هستند. قاب‌های ترمال بریک با کیفیت بالا معمولاً دارای مقدار Uf کمتر از 1.4 W/m²K و مقدار Uw کمتر از 1.6 W/m²K هستند. با بررسی این مقادیر در کاتالوگ یا مشخصات فنی پنجره‌ها، می‌توان قاب‌های ترمال بریک مناسب را شناسایی کرد.

#استانداردهای ملی و بین‌المللی

قاب‌های ترمال بریک باید مطابق با استانداردهای ملی و بین‌المللی طراحی و تولید شوند. این استانداردها شامل تست‌های مختلف مانند ISO 10077 برای ارزیابی عملکرد حرارتی و EN 12207 برای ارزیابی نفوذ هوا می‌شود. همچنین باید به استانداردهای مربوط به عایق صوتی مانند EN 14351-1 نیز توجه کرد که میزان صداگیری قاب‌ها را ارزیابی می‌کند.

#مواد استفاده شده در ساخت قاب

مواد به‌کاررفته در ساخت قاب‌های ترمال بریک، مانند آلومینیوم با شکست حرارتی یا PVC، می‌تواند نقش مهمی در عملکرد آن‌ها ایفا کند. آلومینیوم با شکست حرارتی دارای مزیت‌هایی مانند مقاومت بالا، وزن سبک و طول عمر طولانی است. در مقابل، PVC نیز به دلیل عایق حرارتی عالی و قیمت مناسب گزینه‌ای محبوب است. با این حال، کیفیت مواد به‌کاررفته و نوع شکست حرارتی تعیین‌کننده عملکرد نهایی قاب‌ها است.

#مقاومت در برابر رطوبت و تراکم

پنجره‌های آلومینیومی با شکست حرارتی تعرق نمی‌کنند. در واقع در این پنجره‌ها یک کانال ویژه بین دو لایه شیشه وجود دارد که از تشکیل تراکم جلوگیری می‌کند. این کانال یکی از مشخصات فنی پنجره ترمال بریک است و مانع از تماس مستقیم بین لایه‌های شیشه با دماهای متفاوت می‌شود. به‌طور خاص، یک لایه شیشه در داخل و لایه دیگر در معرض عوامل جوی خارجی قرار دارد. به این ترتیب، از نفوذ رطوبت و در بدترین حالت، از تشکیل کپک و میعان جلوگیری می‌شود.

#مقاومت مکانیکی

پنجره‌های ترمال بریک با استفاده از آلومینیوم ساخته می‌شوند که ماده‌ای سبک و در عین حال بسیار مقاوم است. این ویژگی‌ها باعث می‌شوند که پنجره‌های ترمال بریک تحمل فشارهای مکانیکی ناشی از باد و باران را داشته باشند و در مناطق با بادهای شدید یا شرایط جوی خاص، به خوبی عمل کنند.

#عایق صوتی

یکی از دیگر از مشخصات فنی پنجره ترمال بریک، عایق صوتی است. ساختار چند لایه این پنجره‌ها به کاهش نفوذ صداهای مزاحم از بیرون به داخل ساختمان کمک می‌کند. این ویژگی به ویژه در مناطق پر سر و صدا مانند شهرهای بزرگ بسیار مفید است.

# عملکرد بهتر

قبلا درباره ویژگی های آلومینیوم با شکست حرارتی سخن گفته ایم اما در واقع این فناوری در انواع مختلف پنجره اعمال می‌شود. قاب‌های آلومینیومی با شکست حرارتی به‌خوبی در صنعت پنجره‌سازی شناخته‌شده هستند، زیرا این ماده به‌تنهایی قادر به ایجاد عایق حرارتی مناسب نیست.

در واقع، قاب‌های آلومینیومی بدون شکست حرارتی در مقابل آلومینیوم با شکست حرارتی، عملکرد ضعیفی دارند. این قاب‌ها به راحتی سرما را از بیرون به داخل خانه منتقل می‌کنند (و همین مسئله برای گرما در تابستان نیز صادق است).

باید از پنجره‌های آلومینیومی بدون شکست حرارتی پرهیز شود و به همین دلیل است که امروزه این نوع پنجره تنها در خانه‌های قدیمی یافت می‌شوند. اگر هنوز از این نوع پنجره‌ها استفاده می‌کنید، باید در اسرع وقت به فکر تعویض آنها باشید.

گروه تاپکو مجهز به یک دپارتمان تخصصی و ویژه تعویض پنجره‌های قدیمی است که می‌تواند در این امر به شما کمک بسیاری نماید. عایق‌بندی یک خانه تنها وظیفه قاب‌های ترمال نیست، اما بدون آنها دستیابی به این هدف مهم دشوار است.

#شاخص فنی محاسبه انرژی فریم‌های حرارتی (ترمال بریک)

#محاسبه ضریب انتقال حرارت (U-Value)

فریم‌های ترمال بریک دارای ضریب انتقال حرارت پایین‌تری نسبت به فریم‌های آلومینیومی معمولی هستند. U-Value نشان‌دهنده میزان انتقال حرارت از طریق پنجره‌ها است. هر چه این مقدار کمتر باشد، عایق بهتری وجود دارد.

فرمول پایه:

• [ Q = U × A × ΔT ]

• Q: میزان انرژی هدررفته (وات)

• U: ضریب انتقال حرارت پنجره (وات بر متر مربع بر کلوین)

• A: مساحت پنجره (متر مربع)

• ΔT: تفاوت دما بین داخل و خارج (کلوین)

با کاهش ضریب U در پنجره‌های ترمال بریک، میزان انرژی هدررفته (Q) به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد.

#کاهش هزینه انرژی

هنگامی که هدررفت انرژی کاهش می‌یابد مصرف انرژی برای گرمایش و سرمایش کمتر می‌شود. برای محاسبه صرفه‌جویی مالی، می‌توان از رابطه زیر استفاده کرد

فرمول صرفه‌جویی انرژی:

• [ E = Q × t]

• E: انرژی صرفه‌جویی شده (کیلووات ساعت)

• t: مدت زمان استفاده از سیستم گرمایشی یا سرمایشی (ساعت)

  برای مقایسه دقیق، میزان هدررفت انرژی از فریم‌های آلومینیومی قدیمی (بدون شکست حرارتی) را با فریم‌های ترمال بریک مقایسه کنید. اگر ضریب U فریم‌های قدیمی 5 وات بر متر مربع کلوین باشد و در فریم‌های ترمال بریک این مقدار به 1.8 وات بر متر مربع کلوین کاهش یابد، با توجه به مساحت پنجره و تفاوت دما، می‌توان صرفه‌جویی چشمگیری را محاسبه کرد.

#بهبود راندمان انرژی کلی ساختمان

استفاده از فریم‌های حرارتی همچنین بر شاخص عملکرد انرژی (EPI) کل ساختمان تأثیر می‌گذارد. کاهش هدررفت حرارت از پنجره‌ها می‌تواند به کاهش مصرف انرژی کل ساختمان و دستیابی به استانداردهای انرژی بالاتر کمک کند.

با استفاده از این روش‌ها، می‌توان مقدار انرژی صرفه‌جویی شده و تأثیرات مالی آن را به دقت برآورد کرد و اثربخشی پنجره‌های ترمال بریک را در صرفه‌جویی انرژی محاسبه نمود.

فریم‌های حرارتی (ترمال بریک) علاوه بر تاثیر قابل توجه در بهبود عایق حرارتی ساختمان، تاثیر مثبتی بر عایق صوتی نیز دارند. این پنجره‌ها با استفاده از طراحی‌های پیشرفته و مواد عایق، میزان انتقال صدا از محیط بیرون به داخل ساختمان را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهند.

#کاهش امواج صوتی با طراحی بهتر

یکی از ویژگی‌های فنی فریم‌های ترمال بریک، درزگیری‌های پیشرفته آنها است. این درزگیری‌ها که با دقت بالایی طراحی و ساخته می‌شوند از ورود صدای مزاحم به داخل ساختمان جلوگیری می‌کنند. با استفاده از تکنولوژی‌های جدید، پنجره‌های ترمال بریک به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در برابر ارتعاشات صوتی مقاوم باشند و امواج صوتی را به حداقل برسانند.

#ویژگی‌ فنی دو نوع پنجره‌ ترمال بریک

#جنس PVC

این متریال برای پنجره‌های بزرگ ایده‌آل هستند زیرا پنجره‌های ترمال بریک PVC بسیار سبک بوده و اجازه عبور حداقل حرارت را می‌دهند. بدیهی است که PVC خود به‌تنهایی یک عایق عالی است و حتی بدون وجود شکست حرارتی نیز بازده انرژی فوق‌العاده‌ای ارائه می‌دهد.

مشخصات فنی پنجره ترمال بریک در این نوع پنجره‌ها تضمین‌کننده عایق‌بندی کامل خانه است. قیمت پنجره‌های ترمال بریک PVC نسبت به پنجره‌های ترمال بریک آلومینیومی مقرون‌به‌صرفه‌تر است. علاوه بر این، از نظر زیبایی نیز این پنجره‌ها ظریف‌تر هستند، زیرا لایه عایق مورد نیاز آن‌ها ضخامت کمتری دارد. طول عمر بالا و عدم نیاز به نگهداری نیز از مزایای اضافی پنجره‌های ترمال بریک PVC به‌شمار می‌رود.

#جنس چوب

باید با این نکته شروع کرد که پنجره‌های ترمال بریک چوبی گران‌ترین نوع این پنجره‌ها هستند. با این حال، باید گفت که فریم‌های چوبی با شکست حرارتی دارای ضریب انتقال حرارت پایین بوده و در ترکیب با کف‌پوش چوبی (پارکت) می‌توانند یک فضای گرم و دلپذیر را ایجاد کنند. همچنین تأثیر زیبایی‌شناختی فریم‌های چوبی غیرقابل انکار است.

مانند PVC، چوب نیز ماده‌ای است که عایق حرارتی بسیار خوبی ارائه می‌دهد. به همین دلیل، پنجره‌های ترمال بریک چوبی عملکردی مشابه پنجره‌های PVC دارند. با این حال، این نوع پنجره‌ها به نگهداری بیشتری نیاز دارند و طول عمر کمتری دارند. علاوه بر این، چوب وزن بیشتری دارد و به همین دلیل برای پنجره‌های بسیار بزرگ توصیه نمی‌شود.

در نهایت، هرچند پنجره‌های چوبی از نظر مشخصات فنی پنجره ترمال بریک عایق حرارتی مناسبی دارند، اما نیاز به نگهداری بیشتر و قیمت بالاتر ممکن است برای برخی از افراد محدودیت ایجاد کند.

#رابطه استاندارد‌های فنی شکست و عملکرد حرارتی

برای درک بهتر تفاوت‌های بین مقادیر U در پنجره‌ها و درب‌های حرارتی، ابتدا باید بدانید که هر مقدار U مربوط به یک بخش خاص از سیستم پنجره یا درب است و نه کل آن.

#مقدار Ug (عملکرد حرارتی شیشه)

مقدار Ug نشان‌دهنده عملکرد حرارتی فقط شیشه دو یا سه جداره است. برای مثال، اگر مقدار Ug شیشه‌ای 1.0 W/m²K باشد، یعنی این شیشه به‌تنهایی عایق حرارتی خوبی است. اما این عدد فقط مربوط به شیشه است و هیچ ارتباطی با قاب یا سیستم کلی پنجره ندارد.

#مقدار Uf (عملکرد حرارتی فریم)

مقدار Uf به قاب پنجره اشاره دارد. حتی اگر شیشه دارای مقدار Ug عالی باشد، اگر فریم پنجره حرارتی نباشد یا کیفیت عایق‌بندی آن پایین باشد، مقدار Uf بالا خواهد بود و باعث اتلاف انرژی بیشتری می‌شود. مقدار Uf پایین‌تر نشان‌دهنده عایق حرارتی بهتر است، که به معنای کاهش اتلاف حرارت و بهبود عملکرد انرژی است. در طراحی‌های مدرن، مقدار Uf معمولاً باید کمتر از 1.4 W/m²K باشد تا به استانداردهای عایق حرارتی برسد.

#مقدار Uw (عملکرد حرارتی کلی پنجره)

مقدار Uw نشان‌دهنده عملکرد حرارتی کلی سیستم پنجره است که هم شیشه و هم فریم را در بر می‌گیرد. این مقدار مهم‌ترین شاخص برای تعیین عایق‌بندی کل پنجره است. مقدار Uw پایین‌تر نشان‌دهنده عایق حرارتی بهتر است. برای پنجره‌ها، مقدار Uw معمولاً باید کمتر از 1.6 W/m²K باشد تا مطابق با استانداردهای عایق حرارتی باشد. برای پروژه‌های با عملکرد انرژی بالا، این مقدار حتی می‌تواند به 0.8 W/m²K یا کمتر برسد.

اگر یک فریم فلزی فاقد شکست حرارتی باشد، شما با سطوح بالای اتلاف حرارت از طریق فریم مواجه خواهید شد. این امر باعث کاهش مقدار Uf (عملکرد حرارتی فریم) و در نتیجه کاهش عملکرد حرارتی کلی پنجره یا درب (مقدار Uw) خواهد شد. در بسیاری از موارد اگر از سیستم پنجره یا درب با شکست حرارتی استفاده نشود، دستیابی به الزامات عملکرد حرارتی پروژه غیرممکن خواهد بود.

برای رعایت الزامات مدرن عملکرد حرارتی (و دستیابی به حداقل الزامات مقررات ساختمان برای عایق حرارتی)، باید از یک فریم با شکست حرارتی همراه با یک واحد شیشه عایق با مقدار Ug حداقل 1.1 W/m²K استفاده شود. شما می‌توانید این مقدار Ug را با استفاده از یک واحد شیشه دو جداره با پوشش کم‌انرژی و پر کردن گاز آرگون به دست آورید.

# رابطه بین Uf و Uw

مقدار Uw تحت تأثیر مقدار Uf فریم و همچنین خصوصیات شیشه عایق (مقدار Ug) قرار دارد. به عبارت دیگر، اگر فریم پنجره دارای مقدار Uf پایین باشد و شیشه نیز دارای خاصیت عایق خوبی باشد، مقدار Uw کلی پنجره نیز بهبود خواهد یافت. به همین دلیل در طراحی و انتخاب پنجره‌ها و درب‌ها، توجه به هر دو مقدار Uf و Uw ضروری است تا به استانداردهای عایق حرارتی مورد نظر دست یابیم.

#اهمیت دانستن مشخصات فنی پنجره

به منظور پنهان کردن اینکه یک پنجره یا درب فولادی حرارتی فاقد شکست حراراتی است، یک سازنده ممکن است مقدار Ug را به عنوان "مقدار U" برای سیستم پنجره ذکر کند و شما ممکن است فکر کنید که این مقدار مربوط به کل عملکرد پنجره است در حالی که فقط مربوط به شیشه است. در واقع اگر شیشه عالی باشد ولی فریم عملکرد ضعیفی داشته باشد مقدارUW کمی بالاتر خواهد بود و عاق حراراتی به خوبی کار نمی‌کند.

همیشه از شیشه‌گر یا سازنده بخواهید که دقیقاً مشخص کند که به کدام مقدار U اشاره می‌کند: Ug (شیشه)، Uf (فریم) یا Uw (کل سیستم). این شفافیت به شما کمک می‌کند تا یک انتخاب آگاهانه و مناسب برای عملکرد حرارتی کلی پنجره یا درب داشته باشید. آشنایی با مشخصات فنی پنجره ترمال بریک موجب می‌شود که مراقب اطلاعات گمراه‌کننده از سوی سازندگان نامعتبر باشیم.

#استانداردسازی مقادیر U

لازم به ذکر است که تمام عوامل Uw، Ug یا Uf ارائه شده برای نصب‌های شیشه استانداردسازی شده‌اند. اندازه نصب شیشه، پیکربندی شیشه و نسبت شیشه به قاب همگی بر عملکرد حرارتی کلی نصب شیشه تأثیر خواهند گذاشت. مقدار Uw برای نصب شیشه شما به راحتی قابل محاسبه است، اما برای ارائه یک محاسبه دقیق، باید جزئیات نصب را نیز بدانیم.

فرض کنید یک پنجره دو جداره با اندازه 5 متر ارتفاع و 3 متر عرض نصب کرده‌اید. این پنجره از دو بخش (یا پنل) تشکیل شده است و مقدار Uw آن برابر با 1.3 W/m²K است. این مقدار نشان می‌دهد که این پنجره می‌تواند عایق حرارتی مناسبی داشته باشد.

حالا فرض کنید بدون تغییر در اندازه کلی پنجره (همان 5 در 3 متر)، تعداد پنل‌های پنجره را از 2 به 3 افزایش دهید. وقتی تعداد پنل‌ها بیشتر شود، قاب‌های بیشتری به کار می‌رود و قاب‌ها نسبت به شیشه از عایق‌بندی حرارتی ضعیف‌تری برخوردارند. به همین دلیل، مقدار Uw کمی افزایش می‌یابد و به 1.39 W/m²K می‌رسد. این افزایش نشان‌دهنده این است که حالا پنجره در انتقال حرارت ضعیف‌تر عمل می‌کند و گرمای بیشتری از دست می‌رود. وهمانطور که در بالا ذکر کردیم حتی یک تغییر کوچک در نصب و معماری شیشه می‌تواند باعث تغییر در مقدار Uw شود.

#نتیجه‌گیری

در نهایت، مشخصات فنی پنجره ترمال بریک نشان می‌دهند که این نوع پنجره‌ها انتخابی ایده‌آل برای کسانی است که به دنبال راه‌حل‌های بهینه برای افزایش کارایی انرژی و بهبود کیفیت زندگی در محیط‌های شهری هستند. با رعایت استانداردهای جهانی و استفاده از مواد با کیفیت این پنجره‌ها می‌توانند به بهبود عملکرد ساختمان‌ها کمک کنند و در عین حال زیبایی ظاهری آن‌ها را نیز افزایش دهند.

استفاده از پنجره‌های ترمال بریک به ویژه در مناطق با شرایط جوی خاص از جمله سمنان یا مازندران، می‌تواند تفاوت زیادی در کاهش هزینه‌های انرژی و افزایش راحتی ساکنان ایجاد کند. جهت تهیه این محصولات با تاپکو در تماس باشید.