ما الذي يجعل النافذة: قيمة U
الإنترنت مليء بالمقالات التي تصف القيم U (أو العوامل U) وما يعنيه ذلك بالنسبة للنوافذ الموفرة للطاقة. يمكنك قراءة واحدة هنا. ولتوفير الوقت، نقدم نسختنا المختصرة:
هناك مكونان رئيسيان للنافذة: الإطار والزجاج. لفهم الكفاءة الإجمالية لوحدة النافذة الخاصة بك، والتي تسمى U-Value، يتعين عليك جمع كفاءة هذين المكونين معًا.
Uf + Ug = Uw
قيمة Uf هي مقياس قيمة U للإطار بدون الزجاج. قيمة Ug هي قيمة U للزجاج وحده. Uw هو إجمالي قيمة U للوحدة.
ومن الواضح أنه كلما انخفضت الأرقام، زادت كفاءة نافذتك. بالنسبة للمناخات الدافئة، تعني قيمة U المنخفضة فقدانًا أقل للحرارة. تريد أن تمنحك نافذتك إطلالة، وليس أن تكون بابًا للهروب من الحرارة.
تعمل العديد من شركات النوافذ بجد لخفض قيمة Ug لتحقيق كفاءة أكبر. (بالنسبة لمعظم الوحدات، فإن قيمة Ug هي الرقم الأقل والأفضل أداءً في المعادلة.) ونتيجة لذلك، سترى نوافذ مزدوجة وثلاثية الأجزاء تعمل على وضع الغازات النبيلة، مثل غاز الأرجون، بين طبقات الزجاج من أجل تحقيق قيم U إجمالية أقل. على سبيل المثال، غالبًا ما تعتمد المنازل السلبية والهياكل منخفضة الطاقة على النوافذ ثلاثية الألواح لتلبية معايير الكفاءة الصارمة. حتى أن هناك شركة واحدة تعمل على 12 جزءًا superwindow. هذه الأنواع من النوافذ تعمل بشكل جيد.
لا يمكن لكل هيكل أن يتكيف بسهولة مع سمك أو وزن وحدة النوافذ المزدوجة أو الثلاثية. فكر في المباني التراثية التي تحتاج إلى الحفاظ على سلامتها المعمارية. من المؤكد أن المنازل الصغيرة ليست مليئة بالمساحة. حتى منزلك الحديث في منتصف القرن سيحتاج إلى بعض التعزيزات الرئيسية لدعم وزن الزجاج في نافذة ثلاثية الأجزاء.
حتى الآن ماذا؟
برنامج ARPA-E للتصميمات الواضحة عالية العزل وعالية الكفاءة (SHIELD) من ARPA-E
في عام 2016، تلقت Aspen Aerogels تمويلًا من وكالة مشاريع الأبحاث المتقدمة للطاقة التابعة لوزارة الطاقة الأمريكية (ARPA-E) كجزء من برنامج SHIELD. كان فريق Aspen واحدًا من 14 مشروعًا تم اختيارهم. يتم استخدام التمويل لتطوير تقنية زجاج النوافذ التي تشتمل على طبقة سيليكا هوائية شفافة ومستقرة للأشعة فوق البنفسجية بين لوحين رقيقين وشفافين من الزجاج لإنشاء لوح زجاجي مزدوج.
• 14 فريق مشروع SHIELD يعملون على "تطوير مواد وهياكل مبتكرة يمكنها أن تزيد من نصف كمية الحرارة المفقودة من خلال النوافذ ذات الجزء الواحد خلال موسم التدفئة الشتوي. ومن شأن هذه المواد والتصاميم أن تحسن العزل الحراري للنافذة، وتقلل من تكثيف الطقس البارد، ولها تأثير ضئيل على مظهر النافذة.
إذا نجح المشروع، يمكن استخدام وحدات زجاج النوافذ المعزولة بالإيروجيل لاستبدال الألواح المفردة في النوافذ عندما لا يكون سمك ووزن النوافذ ذات الألواح المزدوجة أمرًا عمليًا.
النظر إلى ما وراء جزء النافذة
إن صنع نوافذ أفضل باستخدام الإيروجيل لا يتوقف عند جزء النافذة.
دعونا نلقي نظرة على معادلة U-Value مرة أخرى:
Uf + Ug = Uw
إذا كنت تستخدم بالفعل نظامًا له قيمة Ug منخفضة، فكيف يمكنك تحسينه؟ أنت تركز على تحسين قيمة Uf.
شركات مثل المنشأ و ألبروف يتم دمجها Spaceloft® عزل بطانية airgel كجزء من إطار النافذة لتقليل قيمة Uf. يستخدم Aluprof منتجًا حاصلًا على براءة اختراع يسمى الملف الشخصي لبوروفيكس في أنظمتها المقدمة من شركة Aerogels بولندا لتقنية النانو.
في هذه الإطارات الفعالة المصنوعة من الخشب أو الألومنيوم أو الألياف الزجاجية أو uPVC، يتم استخدام عزل الأيروجيل لملء الفراغات التي يتم ملؤها عادةً بالهواء أو حتى البوليسترين. الفرق بين وجود الهواء في إطار النافذة مقابل عزل الهلام الهوائي يمكن أن يحدث "فرقًا بمقدار 14 مرة في الأداء الحراري لإطار النافذة" وفقًا لإحدى الشركات المصنعة للنوافذ.
لذلك لا يساعد عزل بطانية الإيروجيل على خفض قيمة Uf فحسب، بل يعني أيضًا أن الشركات لن تضطر إلى الاعتماد على كميات كبيرة لتحقيق قيم U للطاقة المنخفضة أو النوافذ السلبية المنزلية. إنه يصنع تصميمات رفيعة وخفيفة الوزن وأنيقة للغاية وموفرة للطاقة.
ملاحظة جانبية. لا يمكن أن يكون لديك نافذة (أو باب في هذا الصدد) دون إحداث ثقب في الهيكل الخاص بك. هذه الفتحات هي الأكثر عرضة للجسور الحرارية الخطية. تعتبر معالجة الجسور الحرارية الخطية من أشهر الطرق Spaceloft يستخدم ؛ Spaceloft يساعد على زيادة الكفاءة الحرارية، وتجنب مشاكل التكثيف والعفن. إنها مجرد طريقة أخرى يعمل بها العزل الهوائي على تعزيز الراحة الحرارية المتزايدة تطبيقات البناء والتشييد.
نفس المادة، بطرق مختلفة
تذكر، إذا رأيت أحد موظفي Aspen Aerogels وهو يحدق من النافذة، فلا تفترض أنه ليس مجتهدًا في العمل. نحن متحمسون لقيام فريقنا والشركات الأخرى بإيجاد طرق جديدة للاستفادة من أداء العزل الفائق للإيروجيل - من أجلنا جميعًا.