简介:Asa Christiana详细介绍了选择窗户的三个基本步骤:选择功能、材料和玻璃。他概述了不同类型的窗户,从倾斜转向到固定框架,再到摇摆窗和滑动窗,以及每种窗户性能优缺点的细节。他描述了从乙烯基到铝到玻璃纤维、复合材料和木材等不同材料的相对成本,以及它们的耐用性和受欢迎程度。最后,他讨论了玻璃,包括双层玻璃与三层玻璃的使用,以及低碳玻璃的流行。本文还分析了窗户玻璃的评级标签以及各种数字的含义,从u系数到太阳热增益系数(SHGC)到空气泄漏(AL)。
无论你是在建造还是改造,你都有一次很好的机会把房子的外壳弄对。就能源效率而言,窗户一直是建筑围护结构中最薄弱的环节。所以做出明智的选择是值得的。窗户对房子的外观、感觉和功能也有很大的影响。
与普遍的看法相反,你的建筑商或当地的橱窗经销商可能不是最好的信息来源。大多数建筑商的主要动机是保持事情的直接和最小化风险,所以他们倾向于坚持使用相同的供应商。橱窗经销商也建立了关系,限制了你的产品选择。聘请建筑师或设计师比以往任何时候都要划算,因为他们会对更广泛的解决方案持开放态度。
窗户的性能应与建筑围护结构的其他部分的性能成比例。由于玻璃只占普通房屋墙壁的20%,而窗户每平方英尺比外壳的其他部分要贵得多,你应该首先投资于性能更好的墙壁、屋顶和地下室。但如果你已经把房子的其他部分升级到高于平均水平,你可以用新的窗户选择把你的家的舒适度、效率和功能提升到一个新的水平。这只需要一点点内部知识。
性能转化为舒适
虽然大多数房主首先考虑的是价格和美观,但专家们建议,把注意力放在性能和长期价值上。省下的能源加起来很快,节能窗户让家里更舒适。例如,三层玻璃窗户的最里面的玻璃比双层玻璃窗户的最里面的玻璃更接近室温,让你坐在靠近窗户的地方,感觉不到热量或冷的辐射(这种情况经常被误认为是通风)。
低成本的窗户往往比它们最初出现的时候要贵。就像建筑围护结构中的任何薄弱环节一样,性能不佳的窗户需要更大的暖通空调系统和管道,这在前期和长期都更昂贵。对于波士顿地区专门设计高性能住宅的建筑师史蒂夫·巴泽克(Steve Baczek)来说,这是一笔简单的钱。“有了性能更好的窗户,我有时可以做一个5000美元的迷你分体式暖通空调系统,而不是一个3万美元的管道配电系统。”
专家还建议,只要有可能,选择倾斜或摆动的窗户,而不是像传统的双层挂窗那样的滑动窗户。这是因为可摆动的窗户、遮阳篷、挡板和倾斜转弯都有硬件将它们紧紧地拉在框架上,而压缩垫圈泄漏的空气要比滑块周围的密封件少得多,无论密封件有多好。
旧的答案并不总是站得住脚
在过去的十年里,窗户的种类和材料发生了变化,过去的偏见和假设并不总是正确的。乙烯基(PVC)类别正在被更稳定、更耐用的新配方以及来自欧洲的新窗户创新所改变。复合材料类别也在扩大,真正的玻璃纤维窗户有时会与PVC和锯末的复合混合物混淆。在木材和覆木市场上,产品也有很大的不同,一些旧的设计开始得到新的青睐。
玻璃只是另一个被颠覆和改造的领域。低辐射涂层和气体填充等曾经奇特的功能现在是高质量窗户的标准配置,对三层玻璃单元的需求增加正在全球范围内降低它们的价格。
随着建筑科学专家对最新的窗户技术进行评估,我们了解到,在选择窗户时,你住在哪里已经不像以前那么重要了。隔热良好的窗户,加上阻隔太阳热量的低辐射涂层,有助于降低新墨西哥州和新罕布什尔州的供暖和制冷成本。
在不同的窗口类别中,价格范围更难确定。随着各个领域的技术进步,从框架到玻璃到功能,以及对能源效率的新重视,性能和价格范围广泛。一般来说,乙烯基是最便宜的,其次是玻璃纤维和复合材料,而复合木材仍然是价格最高的选择。但在每个类别中都有令人兴奋的新异常值。
步骤1:选择一个函数
窗口函数的选项通常与它们的大小有关。例如,如果你的设计需要大面积的玻璃,它可能会限制你对框架材料的选择,以及这些窗户是否可以打开和关闭。这是因为有些材料太灵活了,无法支撑挂在硬件上的又大又重的窗户。另一方面,如果你把最大的窗户固定住,你就会有更多的框架和玻璃选择,同时也可能省钱。
倾斜转弯是一个令人兴奋的新选择
如果你的窗户面对门廊、露台、露台或小路,而向外打开的开窗可能会带来安全隐患,那么你可以考虑最新的倾斜转弯式窗户,这种窗户在欧洲流行了几十年,但直到现在才在北美大受欢迎。多亏了巧妙的工程设计,这些窗户可以像漏斗窗一样向后倾斜,从顶部打开,让热空气逸出,或侧摆更强微风和易清洁。它们坚固的硬件也意味着倾斜转弯可以支撑比其他摇摆型号更多的玻璃。
固定框架的好处
除了冷热通过玻璃辐射外,最大的效率损失发生在窗扇的边缘,以空气泄漏的形式。最好的选择是完全没有边缘,只是图片和细节窗口的另一个优势。在其他条件相同的情况下,固定窗户也是最便宜的。因此,四个双挂双窗格窗户可能要花费2000美元,而一个单一的、固定的、性能非常高的欧洲三窗格窗户可以以同样的成本覆盖同样的平方英尺,同时提供两到三倍的舒适度和能源效率。部分原因是由于长期使用,三层玻璃在海外非常便宜。
换妻者胜过滑梯者
当涉及到房子里其他的窗户——那些需要打开和关闭的窗户——摆动和倾斜的窗户比滑动的窗户有很大的优势。倾斜或旋转打开的窗扇可以紧紧地拉紧密封条,而滑动窗则不能。窗户向外摆动的另一个好处是更容易接触到安装在里面的屏幕。如果你想要一个更传统的外观,几乎所有的窗户,滑动或摆动,可与内部或外部格栅在各种风格。
滑动窗的传统外观
滑动窗口的硬件更简单,成本也低得多。对于一些传统的住宅风格来说,垂直滑块(称为双挂或单挂)是一个有凝聚力的设计(以及历史街区的快乐邻居)的必备之物。今天的模型通常向内倾斜,以便于清洁。单挂的模型通常仅限于较便宜的建筑级模型,因为固定的上层窗扇很难清洁并且限制了通风。
第二步:选择材质
你的下一个决定是窗户是用什么做的;具体来说,是肩带和框架。从技术上讲,框架是连接房子的东西,窗扇是固定玻璃的,但从一般意义上讲,两者都是框架。这两种框架通常由相同的材料和相似的解剖结构制成,这对窗户的所有重要方面都有很大的影响:耐用性、功能、外观、视线和热性能。
乙烯基从低到高
低维护和低成本,乙烯基窗在市场上占据主导地位。一些制造商,如米尔加德,提供彩色处理,但乙烯基大部分只有白色。
虽然低端车型仍然容易出现一些与在北美销售的第一批乙烯基窗相关的问题(通常与季节性移动有关),但现在所有的乙烯基窗都比以前表现得更好。在高端领域,从欧洲借鉴的新技术将性能提升到了前所未有的水平。
这种转变始于更好的材料。最新的配方不太容易受到紫外线的伤害,在变脆或氧化变成白垩之前,它们可以持续使用很多年。这大大延长了制造商为乙烯基窗提供的保修期,这也意味着对垃圾填埋场的影响更小。
解剖学也有了进步。随着多室结构和加强棒,今天的优质产品比旧的更坚固,稳定和节能。
就像在欧洲已经使用了几十年一样,北美的Logic和Ventana等公司现在也在生产具有三层玻璃的非常高端的乙烯基窗,其热学性能远高于R-5。最好的型号在玻璃周围有干密封(相对于硅树脂,湿的),让框架膨胀和收缩而不影响气密性。但这些非常高端的产品也是市场上最昂贵的窗户之一,乙烯基的价格曲线比其他任何材料都要宽。
然而,即使在高端市场,乙烯基也有缺点。它的厚框架和焊接接头在近距离看起来像塑料。高档车型的乙烯基窗的使用寿命最高仍在25年左右,比其他车窗类型的寿命要短。
玻璃纤维提供了无与伦比的价值
拉挤玻璃纤维是一种用于船体和安全帽的超韧性材料。价格只比优质乙烯基高一点,全纤维玻璃窗提供类似的热性能,更长的寿命,更平稳的操作。玻璃纤维作为木质窗户的包层也提供了很大的价值,尽管型材不像铝那样脆。全纤维玻璃窗扇比挤出的乙烯基更坚固,相比之下可以更薄,但可以支持更大的玻璃组件,并且在大风地区和沿海地区表现出色。由于其薄框架,一些玻璃纤维窗户不提供三窗格玻璃。玻璃纤维也可以粉刷,无论是在工厂还是之后,这意味着它的内部和外部都有多种颜色可供选择。与木材和乙烯基不同,玻璃纤维的稳定性几乎与玻璃相同,这意味着玻璃周围的密封件不太可能受到损害,窗户可以像新的一样滑动和摆动多年。
复合材料可能令人困惑
复合框架的设计比乙烯基窗更耐用、更美观,而且价格略高,通常由木屑和熔融乙烯基混合而成,类似于复合地板。一些复合材料单元包括玻璃纤维,并作为这样的销售,但这些缺乏真正的玻璃纤维的性能。虽然复合窗具有乙烯基的低维护和耐热性能,耐久性与真正的玻璃纤维相似,但它们的价格更接近玻璃纤维,没有相同的强度和稳定性。由于PVC粘合剂,复合材料比内部的玻璃单元更容易膨胀和收缩,随着时间的推移会威胁到密封。大多数复合材料也缺乏玻璃纤维和增强乙烯基支撑更大移动窗口的能力。和乙烯基一样,复合材料也不能涂漆。
木材具有无与伦比的吸引力
木材仍然是最昂贵的选择之一,但它与天然木材饰边搭配得很好,并拥有清晰的铣削轮廓。
像玻璃纤维一样,木材在其长度上具有极好的稳定性,膨胀和收缩最小,这意味着玻璃单元周围的密封件在许多季节都应该保持完整。木材的热性能也很好,因为它的耐久性和强度,由于经过时间考验的细木工方法已经完善了几个世纪。
虽然全木窗可能看起来像是维护的噩梦,但它们仍然在历史悠久的住宅中占有一席之地,在一些高性能的设计中,通常会插入厚厚的,热破碎的木框架。
对于其他想在室内使用木材的人来说,包层是答案。许多制造商用乙烯基、玻璃纤维、复合材料或铝盖住木窗。玻璃纤维在价格和价值上占据了上风,铝材因其轮廓更清晰而受到青睐,可以与历史住宅的木塑轮廓紧密匹配。
铝,一个垂死的品种?
挤压铝窗曾经作为一种低成本、低维护成本的选择而流行,但现在几乎已经从美国市场上消失了,取而代之的是面向预算有限的建筑商和房主的乙烯基窗。话虽如此,一些隔热良好的高端铝窗仍在使用。由于具有无与伦比的强度重量比,在某些设计中,铝仍然是非常大的窗户的框架选择。当他在缅因州的低能耗住宅要求大量使用三层玻璃时,设计师/建造者迈克尔·梅恩斯转向了sch
第三步:买好的玻璃
玻璃界也有大新闻。玻璃单元仅由少数几家公司生产,这使得它们不像窗框结构那样具有专利权,而更像是一种商品。这对消费者来说是个好消息。随着人们对能源效率的期望不断提高,玻璃的性能得到了显著改善,曾经昂贵的玻璃元件的价格大幅下降,而价格更低的选择现在成为标准。
双层还是三层?
虽然双层玻璃仍然是常态,但三层玻璃正在崛起。曾经非常昂贵的三层玻璃,除了最寒冷的地区外,在所有地区都很难证明窗户的使用寿命是合理的,因为节省的能源从来没有达到最初升级的价格。因此,传统的看法是,把这些钱花在房子外壳的其他部分,它们会走得更远。
但三层玻璃有舒适的好处,尽管成本高,但仍继续受到欢迎。随着需求的增加,供给也随之增加,价格随之下降。同样的道理也适用于玻璃之间的节能气体填充,以及悬浮膜,可以使两块玻璃的性能像三块玻璃一样,而不会增加重量。
如今,从双窗格玻璃升级到三窗格玻璃的标准尺寸双挂窗的价格可能低至50至100美元,从房屋的使用寿命来看,这要容易得多。
另一方面,在更温和的气候条件下,三层玻璃可能是多余的,在那里你最好把你的窗户升级钱花在窗户的密封性上,或者只是选择一个更好的窗户。
Low-e已经成为标准
在美国,低辐射玻璃涂层曾经是高档窗户上的一种优质选择,现在却成了高质量窗户的标配。正如一位建筑商所说,如果你的窗户经销商问你是否想要低辐射玻璃,那就直接走开。
Low-e涂层在不影响整体光线的情况下阻挡紫外线,使用超薄金属层,可以抵抗红外光,但对眼睛是透明的。这不仅减少了太阳热量的增加,以及加热和冷却到外部的传输,而且还可以防止你的地毯和家具像以前那样在阳光下褪色。
NFRC标签:数字背后
选择节能窗户的好消息是,大部分工作已经为你完成了,结果张贴在美国出售的每一扇窗户上。1993年,美国国家窗户评级委员会(NFRC)开发了第一个被普遍采用的评估窗户节能性能的方法,以及一个信息丰富的评级标签。以下是这些数字的含义
的u值是窗户最重要的等级,测量整个窗户的传热,从玻璃到框架再到穿过窗扇的空气。u系数类似于绝缘的r值,但相反,所以数值越低越好。例如,u因子为0.33的窗口相当于R-3。建筑师Steve Baczek建议,为你的下一个家或改造找出一个理想的u系数,比例为1:7到1:8。所以,如果墙壁是R-30,你的窗户应该大致是R-4,或U-0.25。u系数还可以衡量窗户将热量挡在外面的能力,这使得u系数在寒冷气候和炎热气候中几乎同样重要。u系数还受到空气泄漏和玻璃发射率的影响,所以它比其他数字更像是一个通用的窗户评级。
太阳热增益系数(SHGC)是太阳辐射出去的热量的百分比。一般来说,特别是在阳光充足的南方,SHGC的目标是0.3。主要的例外是在寒冷气候下朝南的窗户,在那里更高的SHGC是首选。
漏气(AL)额定值以每分钟立方英尺到1平方表示。6英尺的窗户,低的数字比高的好。一般情况下,推拉窗的漏风量比拉拉窗(如开窗)的漏风量高。
可见光透过率(VT)是通过玻璃的光线的等级,从0到1,这在设计自然光时很重要。
冷凝阻力(CR)在0到100的相对范围内,对玻璃内部形成水分的可能性进行排名,这是在温暖的房间里冷玻璃常见的情况。数值越高意味着凝结的可能性越小。
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