مقاله در مورد ساختمانهای قرن بیست و یکم

بخشی از مقاله

ساختمانهاي قرن بيست و يكم

ساختمانها كه كارائي انرژي بيشتري دارند، راحت تر و قابليت استطاعت دارند... آن هدف برنامه تكنولوژيهاي ساختمان DOE مي باشد. براي شتاب دادن به اقدامات توسعه و استعمال گسترده از كارائي انرژي، برنامه تكنولوژيهاي ساختمان عبارتند از:
هدايت RED در تكنولوژيها و مفاهيم براي كاراتي انرژي، كاركردن دقيق با صنعت ساختمان و توليد كنندگان مواد،‌تجهيزات و كارافزارها

ارتقاء انرژي / فرصت هاي پس انداز و صرفه جويي هم براي سازندگان و هم براي خريداران ساختمانهاي تجاري
كار با ايالت و گروههاي منظم محلي جهت توسعه كدهاي ساختماني، استانداردهالي كارافزار و راهنمايي هايي براي استفاده از كارائي انرژي
انتخاب پنجره
پنجره هاي مدرن، ذخيره انرژي، مقاومت و راحتي را فراهم مي كنند.
چرا پنجره ها مهم هستند؟
پنجره ها نور، گرما، نسيم خنك كننده و زيبايي را به خانه ها مي آورند و احساس گشايش و فضا را به حوزه هاي زندگي مي دهد. گرچه سود دهنده هستند اما پنجره ها مي توانند در جنبه منفي، كارائي انرژي منزل، راحتي، كيفيت هواي داخلي و مقاومت را تحت تاثير قرار مي دهند اگر بدرستي انتخاب نشوند مناسب نصب نشده باشند. پنجره هاي مي توانند منبع اصلي در كاهش گرما در

زمستان و افزايش گرما در تابستان بشوند. در آب و هواي سرد، پنجره مي توانند براي 10 تا 25 درصد كاهش گرما و سرما را تا حد كافي كاهش دهند تا اجازه ورود تجهيزات گرمايي و سرمايي ارزانتر و كوچكتر را كسب كنند.
پنجره هاي كارائي انرژي، راحتي را در زمستان با افزايش دماهاي سطحي و با حالت محفوظ از هوا كه هردوي آنها جريان را قطع مي كند توسعه مي دهند. دماهاي افزايش يافته سطحي همچنين غلظت را كاهش مي دهد كه در داخل چهارچوب ها شكل مي يابند و در زمستان ممي درخشند و مواد ساختمان را حفظ كنند و رشد قارچ را كاهش مي دهند.
پنجره ها با اجراي بالاتر به كارائي انرژي معمولاً از درخشندگي چندگانه و قالبهاي اشباع شده

استفاده مي كنند كه صداي ناخواسته را از خارج كاهش مي دهند. ساير تكنولوژي هاي پنجره شامل، پوشش انتشار كمتر، مسدود كردن اشعه ماوراء بنفش تا 98 درصد از خورشيد، كاهش دادن از بين رفتگي رنگ پرده ها، فرش و لوازم خانه مي باشد.
مراحلي در انتخاب پنجره
وقتي به درستي انتخاب شوند و نصب گردند، پنجره ها مي توانند در به حداقل رساندن گرماي اتاق، سرماي اتاق و هزينه هاي روشنايي كمك بكنند. دسترسي به اجراي پنجره در حالت پيشرفته در منزل مستلزم سه مرحله است.

طراحي: اندازه، انواع، جايگزيني و خاصيت هاي پنجره بايد به عنوان قسمت انتگرال كل طراحي خانه به علت تاثير آنها در گرما و سرما، روشنايي و تزيين داخلي تعيين شود. خصوصيات غير فعال خورشيد و تاثير آن در پنجره ها بايد در طول طراحي مورد توجه قرار گيرند. خاصيت هاي پنجره كه اهداف طراحي را بر آورده مي كنند بايد در استفاده از راهنمايي هاي قابل قبول مشخص شوند.

انتخاب: پنجره ها بايد انتخاب شوند تا خاصيت هاي بخصوص طراحي را بعد از مورد توجه قرار دادن تكنولوژي هاي پنجره جامه عمل بپوشانند كه اجرا را توسعه مي دهند و در عوامل ظاهري، قيمت خريد، هزينه نصب، پوشش تضميني، حفظ ،‌فركانس جايگزيني، نياز براي رسيدن بيشتر پنجره (شامل حفاظ) و مقدار باز فروش در نظر گرفته شود.

نصب: حتي پنجره هاي باكارائي انرژي بيشتر بايد به طور صحيح نصب شوند تا مطمئن سازند كه اجراي انرژي آن حاصل شده است و پنجره ها در مشكلات رطوبتي ساختمان نقشي ندارد.
خاصيت پنجره ها
به وسيله هدايت مستقيم از طريق شيشه و چارچوب، نشت هوا از طريق و از اطراف قسمتهاي پنجره و به وسيله اشعه گرما به داخل خانه (به طور شاخص از طرف خورشيد) و خارج از خانه از دماي اشباع اتاق مثل مردم، لوازم خانه و ديوارهاي داخلي، گرما بدست مي آيد و يا از دست مي رود.
شوراي درجه پنجره بندي ملي 20910, 10-589-1776-WWW.NFRC.ORG NFRC- 8484- GOORGIA AVENU, SUITE 320, SILVERSPRING, MARJLAND برنامه داوطلبانه گواهينامه را براي پنجره ها فراهم كرد كه سه معيار اندازه گيري شده را مطابق با هر يك از اين متدهاي كاهش و حاصل گرما:‌فاكتور u U- factor ،‌ نشست هوا، ضريب بدست آوردن گرماي خورشيد (SHGC) مورد توجه قرار مي داد.

ufactor - U.Factor اندازه گيري سرعتي است كه در آن پنجره جريان گرماي غير خورشيدي را كه معمولاً در بخش هاي Btulhr-fJp-fo بيان شده اند،‌هدايت مي كند. U-factor ممكن است درست فقط به شيشه اشاره كند اما تحت NFRC ،‌آن اجراي كل پنجره، شامل چهارچوب و مواد فاصله دار را نشان مي دهد. پنجره، U-factor پايين تر، كارائي انرژي بيشتري با پنجره اي كه U-factor بالاتر دارند، نشان مي دهد U- factor نيز معمولاً از 0.2 تا 1.2 قرار دارند.

SHGC-SHGC انكسار اشعه خورشيدي است كه از طريق پنجره وارد مي شود يا مستقيماً انتقال مي يابد و يا اينكه به وسيله سوار كردن پنجره جذب مي شود كه در نتيجه همانند گرماي اتاق ازاد مي شود. هر چقدر SHGC پنجره كم باشد، گرماي خورشيدي كمتري را آن منتقل مي كند و همانند هم توانايي سايه دهي آن بيشتر مي شود. پنجره با SHGC بالاتر، دارائي كارائي بيشتري در جمع آوري گرماي خورشيد در طول زمستان خواهد داشت. پنجره با SHGC پايين تر،‌در كاهش بادهاي خنك كنندگي در تابستان از طريق بستن گرماي بدست آمده خورشيد مثمر ثمر خواهد بود. گستره SHGC از 0 نا 1 قرار دارد.

نشت هوا – نشت هوا اندازه گيري ميزان هواي تراوش شده از اطراف پنجره را در حضور فشار بخصوص متفاوت كنار پنجره تعيين مي كند. نشت هوا در بخش هاي فوت مكعب در هر دقيقه در هر فوت مربع از حوزه چهارچوب (cfm/ft)2 بيان شده است. پنجره با ميزان نشت هواي كمتر نسبت به پنجره با ميزان نشت هواي بيشتر سخت و زمخت تر است. نشت هوا معمولاً كمتر از 1 مي باشد.
VT – انكسار طيف قابل رويت نور خورشيد (300 تا 720 نانومتر) وزن شده به وسيله حساسيت ديد بشري است كه از طريق تابش پنجره منتقل مي شود. پنجره با VT بالا نور قابل رويت بيشتري را منتقل مي كند. VT در ارقام بين 0 و 1 بيان مي شود.

انتخاب پنجره اساساً بر پايه u-factor و SHGC قرار دارد گرچه VT و نشت هوا نيز مي توانند مهم تلقي مي شوند. از اين رو بر چسب NFRC – به مصرف كنندگان كمك مي كند تا تصميمات علمي را در مورد خريد اتخاذ كنند.
ملاحظات طراحي پنجره
پنجره ها عناصر مهم از طراحي غير فعال خورشيد مي باشيد كه مي تواند گرمايي، ملايم بودن و روشنايي مورد نياز در خانه را كاهش دهد با دادن محل مناسب به ساختمان، واقعاً هر نوع از معماري مي تواند حداقل بعضي از طراحي وابسته به خورشيد غير فعال را يكپارچه كند. استراتژي هاي طراحي وابسته به خورشيد غير فعال از نظر محل ساختمان و آب و هواي اصلي متنوع مي

باشند، اما تكنيك هاي اساسي شامل پنجره ها يكسان مي باشند. انتخاب ،‌جهت و اندازه شيشه در به حداكثر رساندن گرماي بدست آمده خورشيد در زمستان و حداقل كردن آن در تابستان با شيشه دار كردن متفاوت معمولاً براي طرف هاي متفاوت خانه انتخاب مي شود (نمايش، معرض).
در آب و هواي گرم، قسمتهاي اصلي شيشه معمولاً به جنوب مشرف است تا گرماي خورشيد را در طول زمستان جمع كند،‌وقتي كه خورشيد در اسمان كم است در تابستان ،‌وقتي كه خورشيد

خيلي داغ است، لبه ها يا ساير وسايل سايه ايجاد كني (مثل حفاظ) از گرماي افراطي جلوگيري مي كند. جهت موثر بودن پنجره هاي مشرف به جنوب معمولاً بايد SHGC بزرگتر از 0.6 براي به حداكثر رساندن گرماي بدست آمده خورشيد در طول تابستان، u-factor ، 0.35 يا كمتر براي كاهش انتقال رسانه اي گرما و VT بالا براي انتقال نور مرئي خوب، داشته باشيم.

پنجره هاي مشرف به شرق و غرب و ديوارهاي مشرف به شمال در آب و هواي گرم كاهش مي يابند در حالي كه فولاد به روشنايي روز كافي اجازه مي دهد. پنجره هاي مشرف به شرق و غرب محدود هستند چرا كه كنترل گرما به طور موثر مشكل است و عبور اشعه هاي خورشيد وقتي كه آن در آسمان پايين است كنترل را سخت مي كند. اين پنجره ها بايد SHGC كمتر و يا سايه داري داشته باشند. پنجره هاي مشرف به شمال گرماي كمتري از خورشيد را جمع مي كنند. بنابراين آنها طوري استفاده مي شوند كه نور مفيد را فراهم كنند.

در اب و هواي ملايم، مخصوصاً استراتژي هاي موثر شامل استفاده ترجيحي از پنجره هاي مشرف به شمال و به طور سخاوتمندانه استفاده از پنجره هاي مشرف به جنوب داراي لبه سايه ايجاد كني مي باشند.
نوع پنجره، نشت هوا و تهويه طبيعي موثر كه مي توانند بدست بيايند را مورد تاثير قرار مي دهد. پنجره هاي داري شيشه ثابت محافظ هوا هستند اما در جاهايي كه تهويه مطلوب مي باشند مناسب نيستند. پنجره هاي كشويي، لولادار وحفاظتي تهويه خوبي را وقتي كه باز مي شوند فراهم مي كنند و وقتي كه بسته مي شوند به طور معمولي محافظ هوا هستند چرا كه آنها داراي مهر و موم فشرده هستند. پس و پيش روندگي، آويختگي دوگانه، آويختگي يگانه كه پنجره ها دارند خيلي نشت كنندگي وقتي كه باز مي شوند حداقل تهويه را فراهم مي نمايند.

رهنمايي هايي براي مشخص كردن پنجره ها
سه منبع از راهنمايي ها وجود دارد كه در ويژگي دادن به پنجره ها كمك مي كنند. اينها بايد بعد از مورد توجه قرار دادن ويژگي هاي خورشيد غير فعال استفاده شوند كه در خانه گنجانده خواهند شد و تاثيري كه اين در نيازمندي هاي پنجره دارد. سايه دهي بوسيله چشم انداز، لبه، حائل و غيره بايد مورد توجه قرار گيرد،‌مخصوصاً وقتي كه روي SHGC متمركز مي شوند كه براي پنجره ها مورد نياز بود.

كد حفظ انرژي بين المللي 2000
به عنوان يك هزاره، پنجره ها بايد طبق كد محفاظت از انرژي بين المللي 2000 انتخاب شوند، كد محافظت از انرژي بين المللي 2000 مي تواند از كد شوراي بين المللي 703-931-433 بدست ايد. www.intlcod.org ، Energy Star مورد نياز براي آب و هواي بخصوص ممكن است متكي به ناحيه پنجره كه در انجا نصب شده يا كارائي ساير عناصر خانه وابسته به رويكرد انتخاب شده مناسب ، باشد. ميزان نشت هوا بايد كمتر از 0.3 و SHGC بايد كمتر از 0.4 باشد اگر درجه گرما در روزها كمتر از 3.500 باشد.

ستاره انرژي Energy Star
ستاره انرژي، فدرال شروع كننده اي است كه به مصرف كنندگان كمك مي كند تا توليدات با كارائي انرژي را تشخيص دهند كه شامل پنجره ها و پنجره هاي سقفي مي باشند. پنجره هايي كه بر چسب Energy Star دارند، نسبت به آنهايي كه داراي توليدات استاندارد در سه آب و هواي مختلف در كشور دارند كمتر انرژي از دست مي دهند. تمام پنجره ها Energy Star بايد فهرست گواهي (مدرك) NFRC را با خود داشته باشند.

اطلاعات موجود در برنامه پنجره هاي Energy Star مي توانند در www.enrgystar.gor پيدا شوند. مطالب زير در جدول ذكر شده راهنمايي هايي براي پنجره هاي واجد شرايط Energy Star مي باشند. كه با توجه به گروه اب و هوايي آورده شده اند .

همكاري مشترك كارائي پنجره ها، اطلاعاتي را در مورد پنجره هاي با انرژي موثر، فراهم مي كند كه شامل توصيه هايي براي انتخاب توليد بر اساس آب و هوا و ناحيه مي باشند. وب سايت آن (www.efficient windows . org) آموختار شامل مقايسه اي از اجراي انرژي يكساله از اختيارهاي متنوع پنجره براي خانه هاي به طور متوسط 2000-ft2 مي باشد.
توصيه هاي اضافي SHGC در مقايسه با معيار Energy Star، و معيار u-factor فراهم شده اند كه تا حدي با خانه هاي قرار گرفته در كاليفرنيا متفاوت مي باشند.
نصب پنجره .
نصب پنجره ها با توجه به نوع خانه و ساختار آن مثل چوب در مقابل روكش فلزي، گچ كاري نماي ساختمان (مثل چوب كاري طرفين، گچ كاري، آجر) و نوع جلوگيري مقاومت كننده در مقابل هوا كه نصب شده بستگي دارد. پنجره ها بايد بر اساس توصيه هاي توليد كنندگان نصب شوند و راهنمايي ديگر را كه در زير آمده است مورد توجه قرار دهند. (اساساً براي پنجره هايي كه با سيستم هاي پره اي يا باله اي سوار شده باشند. )

پنجره كاركردي بايد روكش شود و به جلوگير مقاومت كننده در مقابل هوا يكپارچه بشود طوري كه هر نوع چكه بالقوه آبي نتواند به ان ضرر برساند. جلوگير مقاوم در مقابل هوا يك زهكش مسطح است كه به آب وارد شده از طرفين اجاره مي دهد تا از سيستم ديوار خالي شود. شكل پروسه اي را نشان مي دهد كه در آن ورق ساختمان يا پوشش خانه به عنوان جلوگير مقاومت در مقابل هوا استفاده مي شوند. بهتر است كه توجه شود، پنجره چه فلز باشد، پلاستيك يا غشاي الاستومريك خود چسبي باشد پنجره را از بالا و تخته زير پنجره روكشي دار نصب كنيد. از متكي بودن به نوارها يا دزدگيرهاي ضد آب اجتناب كنيد، اين توليدات ممكن است چندين دفعه به شكست منجر شوند.

اين توصيه و عملكردي است كه به وسيله بعضي از توليد كنندگان پيشنهاد مي شود يعني بريدن “X” در پوشش خانه كه بالاي شكافهاي پنجره قرار مي گيرد، مواد را به داخل مي كشاند و آنرا به وسيله عمودي مطمئن مي كنند. بعضي از توليد كنندگان ديگر متدهاي جايگزيني را مثل برش اصلاح شده به صورت “I” پيشنهاد مي كنند كه بستگي به رويكرد كلي روكش دارد. برش “I” به پايه طولي روكش كاري بالا اجازه مي دهد در زير و جلوگير مقاوم در مقابل هوا قرار بگيرد و سپس ضربه زده شود يا مهر و موم شو د.

بهتر است زهكش را به طرف جلوگير مقاوم در مقابل هوا منحرف كنيم. نوار را در پايين يا مهر و موم را پشت وته لبه ميخ دار پنجره قرار ندهيد . اگر چنين كاري را انجام دهيد ممكن است به طور تصادفي در تله آب گرفتار شود.
نوارهاي درزگير به وسيله ميخ وصل شدند و با نوارهاي درزگير ادامه دار روي هم آمده اند و جلوگيري هاي مقاوم در مقابل هوا داراي حالت تخته كوبي هستند. متكي به نوار ها يا چسب نشويد چرا كه بيشتر از موعدشان خراب شده اند.

تكنيك housewrap از برش “I” اصطلاح شده در مواد بالاي شكاف پنجره استفاده مي كند كه آويختگي را ايجاد مي كند كه بعداً به داخل چهارچوب پنجره مي پيچد و بسته مي شود . روكش كاري بالا و نوار درزگير بسته مي شوند و زير آويختگي تخته كوبي مي شوند كه در housewrap بريده مي شود. سپس اينها به نظر مي ايند كه ضربه زده شده اند . پنجره ها بايد همچنين بدرستي موقع نصب جهت اجراي صحيح در مقابل هوا مهر و موم شوند. براي مهر و موم كردن

پنجره قسمتهاي پشتي پنجره را كه سوار شده روي لبه ها هستند (بالا و طرفين) به جلوگير مقاوم در ماقبل هوا در طول نصب بتونه كنيد. لبه سوار شده (پره ميخ زده شده) قسمت انتگرال بيشتر

چهارچوب هاي پنجره است كه در روي پيچ دو سره قرار دادي ساختار قرار گرفته است. ميخ ها از داخل آن كشيده مي شوند تا مطمئن شوند كه در جاي خود قرار گرفته است. همچنين از داخل خانه،‌فاصله بين چهارچوب پنجره و شكاف ناجور را با استفاده از ميله پشتيبان يا درزگير يا لاتكس باز نشده بر پايه اسپري حباب يا كف مهر و موم كنيد كه چهارچوب ها را در تنگناها قرار نخواهد داد يا

اينكه تضمين پنجره را باطل خواهد كرد. ميله پشتيبان لاستيك حباب دار سلولي بسته است يا طناب درزگير است كه در فاصله ها يا ترك ها با پيچ گوشتي يا كاردك فشار داده مي شود. عايق سازي كه در اين تركها صورت مي گيرد مانع عبور جريان هوا مي شود.
تكنيك هاي پنجره
تعدادي از تكنيك هاي متفاوت پنجره، كارائي انرژي پنجره ها را توسعه داده و سه معيار اساسي اندازه گيري پنجره را بالا مي برد و يا پايين مي آورد. u.factor, SHGc,VT
مواد چهارچوب: وينيل، چوب، فايبر گلاس و بعضي از تركيبات مواد چهارچوب ،‌مقاومت گرمايي بالايي را نسبت به چهارچوب هاي فلزي دارا مي باشند. بنابراين آنها u-factor را براي پنجره پايين مي آورند. چهارچوبهاي فلزي پنجره بايد شكاف گرمايي (نوار عايق سازي پلاستيكي قرار گرفته بين داخل و خارج چهارچوب و پنجره) را جهت كاهش جريان گرما و u-factor پنجره داشته باشد.
انتخاب پنجره

كارائي انرژي و انرژي تجديد شدني (EREC) www.eer.doe-gor-l-800-DOE-3732 يا وب سايت برنامه تكنولوژيهاي ساختمان را ببينيد www.buiding.gor
يا به پنجره مسكوني مراجعه كنيد: راهنمايي جهت اجراي انرژي و تكنولوژي جديد، چاپ دوم ،‌همكاري مشترك پنجره هاي مفيد www.efficientiwindows.org نوشته شده و آماده شده براي اداره انرژي ايالت متحده آمريكا به وسيله :‌ انستيتوي www.couthface.org 4004 - 812-3549 souyhfactor Engery اداره انرژي ايالات متحده آزمايشگاه ملي oak Ridge – مركز تكنولوژي ساختمان 865-574-5206 www.ornl.gov.btc

يادداشت: نه دولت ايالت متحده و نه هيچ نمايندگي و نه هيچ كارمندان وابسته به آنها كلي يا تضميني را بيان نكرده اند. يا اينكه اشاره كرده اند يا اصلاح نكرده اند . يا هيچ نوع مسئوليت يا وابستگي جهت صحيح بودن و دقت داشتن،‌كامل بودن يا مفيد بودن هر نوع اطلاعات،‌دستگاهها،‌توليد يا پروسه هاي ضميمه شده از طرف آنها وجود ندارد. ديدگاهها و نظريه هاي نويسندگان بيان شده در اينجا ضرورتاً ايده هاي دولت آمريكا و نمايندگان مربوط به آن را بيان يا منعكس نمي كنند.

شيشه دار كردن عايق بندي شده
شيشه عايق بندي شده (همچنين به نام شيشه دوبل يا شيشه سه برابر هم ناميده مي شود) به پنجره هايي يا دو يا چند شيشه اشاره مي كند