CN114251042B - 一种既有建筑门窗传热系数降低用多功能隔热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种既有建筑门窗传热系数降低用多功能隔热装置，包括门窗框架；固定条，固定装置于所述门窗框架的外缘边处；隔离框，形状与所述门窗框架相适配，所述隔离框是由框架型材拼接形成，所述框架型材的外缘边处分别一体化成型向外设有相应的连接凸沿，所述连接凸沿分别可拆卸连接到所述固定条上，所述隔离框的外端面抵接到所述门窗框架的内端面上；隔热净化材料层，所述框架型材上分别设有相应的隔离腔，所述隔热净化材料层包含覆盖于隔离腔的外侧壁上的隔热材料层，以及填充于所述隔热材料层和隔离腔内侧壁之间的颗粒状活性吸附碳层。本发明在不破坏既有建筑的窗框结构的基础上，便能够有效降低既有建筑外窗的整窗传热系数。

Description

一种既有建筑门窗传热系数降低用多功能隔热装置
技术领域
本发明涉及既有建筑门窗改造施工技术领域，具体是指一种既有建筑门窗传热系数降低用多功能隔热装置。
背景技术
随着城市更新这一趋势的发展，越来越多的项目需改变其使用功能。例如：城市中难以租赁的办公楼改建为保障性租赁住房；城市中的厂房、仓库改建为学校、老年人照料设施等。相应的，既有建筑的节能标准按国家规范，需满足改造后的建筑类型的节能要求。
2022年4月1日实施的《建筑节能与可再生能源利用通用规范》GB 55015-2021第1.0.2条规定：“新建、扩建和改建建筑以及既有建筑节能改造工程的建筑节能与可再生能源建筑应用***的设计、施工、验收及运营管理必须执行本规范”。
从国家节能规范来看，既有建筑外窗在涉及功能改造节能指标提升时，尚难以解决的问题是解决外窗的传热系数值(K)过大的问题，外窗遮阳系数一般可通过在玻璃上贴遮阳隔热膜的方式解决。既有建筑的外窗多为普通铝合金框，其传热系数值为6.5W/(m2·K)，而改造后的建筑，由于国家节能目标的不断提高，其传热系数多要求在3.0W/(m2·K)以下。
由于近10年来我国多数建筑已采用中空玻璃、Low-E中空玻璃，其传热系数一般在1.8-3之间，虽然外窗玻璃传热系数已有简单的解决方法(贴隔热膜)，但该方法对外窗整窗的传热系数的贡献不大，效果不明显。根据《福建省民用建筑围护结构节能工程做法及数据》-DBJT13-97-2015第73页所提供的计算方法进行计算，改造建筑的整窗的传热系数K大部分均超过国标规范中多数情况下外窗整窗传热系数要小于3.0W/(m2·K)的要求。
为解决外窗整窗传热系数的技术问题，现有的手段是将普通铝合金框更换为断热铝合金框，从而使改造后的外窗能够达到整窗传热系数的要求。但是改造过程中，需要将所有的外窗拆除，而后重新制作满足改造后建筑功能要求的外窗，这种一刀切的做法实际存在极大的人工和材料的浪费，与节能减排、低碳环保的理念相背离。
因此，在不破坏既有建筑的窗框结构的基础上，设计一款能够有效降低既有建筑外窗的整窗传热系数的多功能隔热装置是本发明的研究目的。
发明内容
针对上述现有技术存在的技术问题，本发明在于提供一种既有建筑门窗传热系数降低用多功能隔热装置，该既有建筑门窗传热系数降低用多功能隔热装置能够有效解决上述现有技术存在的技术问题。
本发明的技术方案是：
一种既有建筑门窗传热系数降低用多功能隔热装置，包括
门窗框架；
固定条，固定装置于所述门窗框架的外缘边处；
隔离框，形状与所述门窗框架相适配，所述隔离框是由框架型材拼接形成，所述框架型材的外缘边处分别一体化成型向外设有相应的连接凸沿，所述连接凸沿分别可拆卸连接到所述固定条上，所述隔离框的外端面抵接到所述门窗框架的内端面上；
隔热净化材料层，所述框架型材上分别设有相应的隔离腔，所述隔热净化材料层包含覆盖于隔离腔的外侧壁上的隔热材料层，以及填充于所述隔热材料层和隔离腔内侧壁之间的颗粒状活性吸附碳层。
所述隔热材料层为硅胶、聚氨酯或岩棉材料中的一种，所述颗粒状活性吸附碳呈球体状设置，且颗粒状活性吸附碳的粒径为3-8mm。
所述隔离框的内端面、以及内缘边处分别均匀设置有诸多直径小于所述颗粒状活性吸附碳的粒径的进气孔，并且所述隔离框的内端面上设有一相应的换气口，所述换气口处可拆装安装有一相应的隔离筒，所述隔离筒的筒壁上均匀设置有诸多直径小于所述颗粒状活性吸附碳的粒径的出气孔。
还包含有抽排风机，所述抽排风机的进气端可拆卸连接到所述隔离筒上。
相邻两个框架型材之间分别通过相应的直角接头进行连接，所述框架型材以及直角接头是由木塑、塑钢、或铝塑材料制成，所述直角接头的两端分别插接到相应的框架型材上，且所述直角接头上分别设有连通至所述框架型材的隔离腔的连通孔，所述连通孔内填充有颗粒状活性吸附碳。
所述换气口设置于位于底部的一个直角接头的端面上，且所述换气口连通至所述直角接头的连通孔上。
所述隔离筒的外端部抵接到所述直角接头的外侧壁上，隔离筒的内端部延伸至所述直角接头的内端并一体化成型向外设有相应的固定凸沿，通过相应的第一固定螺丝将所述固定凸沿可拆卸安装到所述直角接头的换气口处。
所述直角接头与所述框架型材的连接处之间分别通过相应的第二固定螺丝进行固定。
所述固定条通过多个按间隔设置的锁紧螺钉固定装置于所述门窗框架的外缘边处。
所述固定条于相邻两个锁紧螺钉之间分别设有相应的锁紧螺纹孔，通过多个相应的安装螺栓与所述锁紧螺纹孔配合将所述连接凸沿可拆卸连接到所述固定条上。
本发明的优点：
1)本发明在门窗框架的基础上增设有固定条，并将固定条固定装置于门窗框架的外缘边处；尔后，通过连接凸沿与固定条的连接，便可将形状与门窗框架相适配的隔离框的外端面抵接到所述门窗框架的内端面上，从而有效于门窗框架的内端面形成一道隔热带；并通过隔热净化材料层的介入，有效将原外窗窗框的传热系数K2由原来的6.5W/(m2·K)降低至0.80W/(m2·K)以下，进而使外窗整窗传热系数满足国标规范中多数情况下外窗整窗传热系数要小于3.0W/(m2·K)的要求。
2)本发明还具有易于装配的技术效果，且实际使用过程中，可根据需求及时对隔离框进行拆装作业，比如夏天温度较高时，及时将隔离框装配到位，而冬天温度较低时，则及时将隔离框卸下，且无论隔离框是否装配到位，其均不会对窗户的正常使用造成影响。
3)于一些沿海城市而已，经常出现有风的天气，当门窗受风时，易产生振动，并随之产生噪音，本发明通过隔热材料层的设置有效确保隔热效果，同时，通过颗粒状活性吸附碳层的设置、并将颗粒状活性吸附碳呈球体状设置，以在门窗受风产生振动时，使贮存于隔离腔内内的颗粒状活性吸附碳之间能够相互摩擦，进而产生摩擦耗能，以形成减弱振动、降低噪声的技术效果，从而有效提升本发明的使用效果和使用功能。
4)本申请进一步将颗粒状活性吸附碳的粒径设定为3-8mm。一来，可确保不会因粒径过大而导致颗粒状活性吸附碳之间存在过度的间隙，从而确保隔热效果；二来，则能够有效使颗粒状活性吸附碳之间还具有足够的流通间隙，以确保后续的空气净化作业的顺利进行。
5)本发明的隔离框的内端面、以及内缘边处分别均匀设置有诸多直径小于所述颗粒状活性吸附碳的粒径的进气孔，并且隔离框的内端面上设有一相应的换气口，换气口处可拆装安装有一相应的隔离筒，隔离筒的筒壁上均匀设置有诸多直径小于颗粒状活性吸附碳的粒径的出气孔。使用过程中，可沿所述换气口进行颗粒状活性吸附碳填装，完成填装后再将隔离筒装配到位即可，很是便捷。且在完成装配后，可将抽排风机的进气端连接到隔离筒上，启动抽排风机时，即可将对应空间内的空气沿进气孔抽入，使空气流经颗粒状活性吸附碳层之后再沿换气口排出，从而有效进行空气吸附净化处理。后续再视情况将隔离框卸下，并将隔离筒卸下，便可将颗粒状活性吸附碳倒出进行再生处理，从而有效进一步提升本发明的使用效果和使用功能。
6)本发明的相邻两个框架型材之间分别通过相应的直角接头进行连接，直角接头的两端分别插接到相应的框架型材上，且直角接头上分别设有连通至框架型材的隔离腔的连通孔。通过直角接头的介入、以及连通孔的设置，既能够有效满足本发明的各项使用要求，且能够实现框架型材的拆卸装配，在隔离框卸下不使用时，可将框架型材和直角接头拆卸分开，以便于进行收储。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的零件***图。
图3为隔离筒上连接有抽排风机时的结构示意图。
图4为直角接头与框架型材的结构示意图。
图5为本发明的局部剖视图。
图6为直角接头的结构示意图。
图7为隔离筒的结构示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，现将实施例结合附图对本发明的结构作进一步详细描述：
参考图1-7，一种既有建筑门窗传热系数降低用多功能隔热装置，包括
门窗框架1；
固定条2，固定装置于所述门窗框架1的外缘边处；
隔离框3，形状与所述门窗框架1相适配(若隔热效果需进一步提高时，隔离框(3)可以进一步与门窗的竖梃相适配，以使既有建筑铝合金型材的部分的传热系数进一步降低)，所述隔离框3是由框架型材301拼接形成，所述框架型材301的外缘边处分别一体化成型向外设有相应的连接凸沿4，所述连接凸沿4分别可拆卸连接到所述固定条2上，所述隔离框3的外端面抵接到所述门窗框架1的内端面上；
隔热净化材料层5，所述框架型材301上分别设有相应的隔离腔6，所述隔热净化材料层5包含覆盖于隔离腔6的外侧壁上的隔热材料层501，以及填充于所述隔热材料层501和隔离腔6内侧壁之间的颗粒状活性吸附碳层502。
所述隔热材料层为岩棉材料，所述颗粒状活性吸附碳呈球体状设置，且颗粒状活性吸附碳的粒径为3-8mm。
所述隔离框3的内端面、以及内缘边处分别均匀设置有诸多直径小于所述颗粒状活性吸附碳的粒径的进气孔7，并且所述隔离框3的内端面上设有一相应的换气口8，所述换气口处可拆装安装有一相应的隔离筒9，所述隔离筒9的筒壁上均匀设置有诸多直径小于所述颗粒状活性吸附碳的粒径的出气孔10。
还包含有抽排风机11，所述抽排风机11的进气端可拆卸连接到所述隔离筒9上。
相邻两个框架型材301之间分别通过相应的直角接头302进行连接，所述框架型材301以及直角接头是由木塑材料制成，所述直角接头302的两端分别插接到相应的框架型材301上，且所述直角接头302上分别设有连通至所述框架型材301的隔离腔6的连通孔12，所述连通孔12内填充有颗粒状活性吸附碳。
所述换气口8设置于位于底部的一个直角接头302的端面上，且所述换气口8连通至所述直角接头302的连通孔12上。
所述隔离筒9的外端部抵接到所述直角接头302的外侧壁上，隔离筒9的内端部延伸至所述直角接头302的内端并一体化成型向外设有相应的固定凸沿13，通过相应的第一固定螺丝14将所述固定凸沿13可拆卸安装到所述直角接头302的换气口8处。
所述直角接头302与所述框架型材301的连接处之间分别通过相应的第二固定螺丝15进行固定。
所述固定条2通过多个按间隔设置的锁紧螺钉16固定装置于所述门窗框架1的外缘边处。
所述固定条2于相邻两个锁紧螺钉16之间分别设有相应的锁紧螺纹孔，通过多个相应的安装螺栓17与所述锁紧螺纹孔配合将所述连接凸沿4可拆卸连接到所述固定条2上。
所述固定条2于相邻两个锁紧螺钉16之间分别设有相应的锁紧螺纹孔，通过多个相应的安装螺栓17与所述锁紧螺纹孔配合将所述连接凸沿4可拆卸连接到所述固定条2上。
根据根据《福建省民用建筑围护结构节能工程做法及数据》-DBJT13-97-2015第73页所提供的计算方法进行计算。其中，K1—玻璃***传热系数；K2—框平均传热系数；K—整窗平均传热系数；Se—玻璃***遮阳系数；SC—整窗传遮阳系数；n—框窗面积比。其他规格的窗型整窗的传热系数和遮阳系数可按下式计算：K＝nK2+(1-n)K1；SC＝(1-n)Se。
以常见的洞口尺寸900mm(宽)x1500mm(高)的普通铝合金Low-E中空玻璃单扇平开窗为例，原外窗窗框及窗扇不透明部分的铝合金框料传热系数K2＝6.5W/(m2·K)，Low-E中空玻璃传热系数K1＝1.68W/(m2·K)。洞口面积0.9x1.5＝1.35m2，玻璃面积0.73x1.3＝0.949m2，窗框+窗扇不透明部分面积＝1.35-0.949＝0.401m2。则整窗玻璃面积占比70.30％，窗框+窗扇不透明部分面积占比29.70％。整窗K＝1.68x70.30％+6.5x29.70％＝1.18+1.93＝3.11W/(m2·K)。故，不满足国标规范中多数情况下外窗整窗传热系数要小于3.0W/(m2·K)的要求。
经测试，当窗框处加装本实施例所提供的隔热装置后，玻璃和窗扇不透明部分传热系数不变，而窗框传热系数可降低到0.80W/(m2·K)。窗框面积0.163m2，占比12.07％，窗扇不透明部分占比29.70％-12.07％＝17.60％。则增加隔热装置后，整窗K’＝1.68x70.30％+6.5x17.60％+0.80x12.07％＝1.18+1.14+0.097＝2.417W/(m2·K)，整窗传热系数降低了22％。满足国标规范中多数情况下外窗整窗传热系数要小于3.0W/(m2·K)的要求。
如上述所述的一种既有建筑门窗传热系数降低用多功能隔热装置的安装方法，包含以下具体步骤：
S1，通过多个按间隔设置的锁紧螺钉16将固定条2固定装置于所述门窗框架1的外缘边处；
S2，将片状岩棉材料固定覆盖连接到所述框架型材301的隔离腔6的外侧壁上，以形成隔热材料层501；
S3，尔后，通过直角接头302将各个门窗框架1拼装成所述隔离框3；
S4，将隔离框3设有换气口8的一端上提，并逐步将诸多颗粒状活性吸附碳沿换气口8填充入框架型材301的隔离腔6内，以于所述隔热材料层501和隔离腔6内侧壁之间形成颗粒状活性吸附碳层502，并使直角接头302的连通孔12内同步填充有颗粒状活性吸附碳；
S5，待完成颗粒状活性吸附碳层502的填充后，将隔离筒9镶装到位，并通过第一固定螺丝14对其进行固定；
S6，将隔离框3整体装配到位，并通过安装螺栓17与固定条2上的锁紧螺纹孔配合，将隔离框3的连接凸沿4可拆卸连接到所述固定条2上；
S7，根据使用需求，选择性的将抽排风机11的进气端可拆卸连接到所述隔离筒9上，并启动抽排风机11进行空气净化处理。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱硫本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种既有建筑门窗传热系数降低用多功能隔热装置，其特征在于：包括
门窗框架(1)；
固定条(2)，固定装置于所述门窗框架(1)的外缘边处；
隔离框(3)，形状与所述门窗框架(1)相适配，所述隔离框(3)是由框架型材(301)拼接形成，所述框架型材(301)的外缘边处分别一体化成型向外设有相应的连接凸沿(4)，所述连接凸沿(4)分别可拆卸连接到所述固定条(2)上，所述隔离框(3)的外端面抵接到所述门窗框架(1)的内端面上；
隔热净化材料层(5)，所述框架型材(301)上分别设有相应的隔离腔(6)，所述隔热净化材料层(5)包含覆盖于隔离腔(6)的外侧壁上的隔热材料层(501)，以及填充于所述隔热材料层(501)和隔离腔(6)内侧壁之间的颗粒状活性吸附碳层(502)；
所述隔热材料层为硅胶、聚氨酯或岩棉材料中的一种，所述颗粒状活性吸附碳呈球体状设置，且颗粒状活性吸附碳的粒径为3-8mm；
所述隔离框(3)的内端面、以及内缘边处分别均匀设置有诸多直径小于所述颗粒状活性吸附碳的粒径的进气孔(7)，并且所述隔离框(3)的内端面上设有一相应的换气口(8)，所述换气口处可拆装安装有一相应的隔离筒(9)，所述隔离筒(9)的筒壁上均匀设置有诸多直径小于所述颗粒状活性吸附碳的粒径的出气孔(10)。
2.根据权利要求1所述的一种既有建筑门窗传热系数降低用多功能隔热装置，其特征在于：还包含有抽排风机(11)，所述抽排风机(11)的进气端可拆卸连接到所述隔离筒(9)上。
3.根据权利要求1所述的一种既有建筑门窗传热系数降低用多功能隔热装置，其特征在于：相邻两个框架型材(301)之间分别通过相应的直角接头(302)进行连接，所述框架型材(301)以及直角接头(302)是由木塑、塑钢、或铝塑材料制成，所述直角接头(302)的两端分别插接到相应的框架型材(301)上，且所述直角接头(302)上分别设有连通至所述框架型材(301)的隔离腔(6)的连通孔(12)，所述连通孔(12)内填充有颗粒状活性吸附碳。
4.根据权利要求3所述的一种既有建筑门窗传热系数降低用多功能隔热装置，其特征在于：所述换气口(8)设置于位于底部的一个直角接头(302)的端面上，且所述换气口(8)连通至所述直角接头(302)的连通孔(12)上。
5.根据权利要求4所述的一种既有建筑门窗传热系数降低用多功能隔热装置，其特征在于：所述隔离筒(9)的外端部抵接到所述直角接头(302)的外侧壁上，隔离筒(9)的内端部延伸至所述直角接头(302)的内端并一体化成型向外设有相应的固定凸沿(13)，通过相应的第一固定螺丝(14)将所述固定凸沿(13)可拆卸安装到所述直角接头(302)的换气口(8)处。
6.根据权利要求3所述的一种既有建筑门窗传热系数降低用多功能隔热装置，其特征在于：所述直角接头(302)与所述框架型材(301)的连接处之间分别通过相应的第二固定螺丝(15)进行固定。
7.根据权利要求1所述的一种既有建筑门窗传热系数降低用多功能隔热装置，其特征在于：所述固定条(2)通过多个按间隔设置的锁紧螺钉(16)固定装置于所述门窗框架(1)的外缘边处。
8.根据权利要求1所述的一种既有建筑门窗传热系数降低用多功能隔热装置，其特征在于：所述固定条(2)于相邻两个锁紧螺钉(16)之间分别设有相应的锁紧螺纹孔，通过多个相应的安装螺栓(17)与所述锁紧螺纹孔配合将所述连接凸沿(4)可拆卸连接到所述固定条(2)上。
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