窗戶關緊了,爲什麼還是漏風

冬日裡,大街上北風呼嘯,颳得人臉蛋生疼。

你哆嗦着回到家,把各種取暖措施都請出場,卻依然感覺有一股冷風無法驅散。門窗緊閉,那這股冷風到底是哪來的呢?

其實,問題就出在你以爲關嚴實了的窗戶上。

有些窗戶早在玻璃還沒裝上之前,就已經讓冷風鑽了空子。這一點在“老破小”上體現得淋漓盡致。

一般而言,根據建築自然狀態下的換氣次數,可以估算空間的通風量。在房間體積不變的情況下,換氣次數越多,就代表漏風越嚴重。

外門窗和牆面的空氣滲透量佔建築的24%~72%,是漏風的首因[1] / 圖蟲創意

研究者選取了北京和唐山的兩棟20世紀80-90年代的居住建築,進行氣密性測試後發現,它們的平均換氣次數達到了每小時10次。而在我國建築節能標準中,嚴寒、寒冷地區居住建築冬季換氣次數僅爲每小時0.5次[2]。

1990年、2000年左右在重慶修建的住房,有的房間也超過了該地區規定的每小時1次的換氣次數[3]。

“老破小”的換氣次數如此之高,主要是受了當年建築工程水準的拖累。

在80、90年代,施工隊在裝修窗戶時,常出現外窗洞口預留尺寸過大、窗縫封堵不嚴等問題,讓冷風有了可乘之機[3]。

更何況,當時窗戶密封的技術也還沒發展起來。

現如今,工人會在窗戶內側粘貼隔汽膜,在窗戶外側粘貼防水透氣膜並打膠;爲了保證連接處的氣密性,也要求保溫層完全蓋住外側窗框。而在商品房都稀缺的80、90年代,還沒有這些工藝[4]。

給窗貼膜時,需要用刮板將空氣盡數擠出,不然留下的氣泡會降低隔汽效果 / 圖蟲創意

種種的技術限制,讓“老破小”的窗戶難以抵禦北風的“偷襲”。不過,別以爲裝修和密封技術發達的現代住房就高枕無憂了。

技術是更先進了,但窗戶的選材變了,漏風的老毛病依然根深蒂固。

因爲維修保養成本和生產耗能高,“老破小”常見的傳統木窗逐漸被PVC塑料和鋁合金等材質取代[5]。其中,PVC塑料更是在節能、隔聲和防腐蝕等綜合性能上表現優越,被譽爲繼木、鋼、鋁合金之後的第4代門窗選材[6]。

但PVC塑料窗框的氣密性卻不太行。

國外學者曾在實驗室條件下對437個窗戶的氣密性進行研究,最終發現,以乙烯基(PVC塑料的主要成分)爲主要原料的窗框,由於易變形、老化,長遠來看氣密性顯著低於木質窗框[7]。

開關窗方式也會影響空氣滲透的難易程度,其中,上懸窗氣密性最差[8] / 圖蟲創意

何況,溫度、溼度、氧氣和電離輻射都會影響這種材料的降解。尤其在高溫環境下,降解加速,其中的化學成分和結構都會發生變化[9]。使用時間一長,窗框老化,氣密性就更差了[8]。

而你家住得越高,這種老化就會更明顯。

無論是夏季還是冬季,處於高層的窗戶受日照時間都要比低層的長,窗框變形、密封材料的老化也會比低層的快[10]。

若還是在冬季冷風一馬平川的北方平原地區,那就更不用說了。室內外壓差和較高的風速相疊加,就算高處的風景再美、視野再遼闊,這直進直出的冷風也能讓人的身和心一起涼涼。

左右推拉是推拉窗中最常見的,但密封性、隔音性和抗風壓性能都一般 / 圖蟲創意

除了裝修工藝和窗框材質以外,不同的窗型也在漏風程度上有高下之分。

研究表明,單窗的氣密性最好,雙窗和組合窗次之,而滑動窗表現最差[7]。

一方面,滑動窗可以打開的縫隙長度較長,在結構上增加了空氣滲透;另一方面,相比於大多采用膠條來密封的平開窗,滑動窗大多選用密封性能較差的灰色毛條進行密封[3]。

倘若你家正好裝的是一連排的滑動窗,夏天是涼爽通透了,但很可能冬天也一樣涼爽。

硅酮膠封條適應溫度可達-70 ℃~-200 ℃,常見於北方嚴寒區/ 圖蟲創意

更要命的是,漏風不止會冷,還會引發其他問題。

冷風灌入後,室內的環境溫度便受到影響。尤其在體溫調節能力較差的夜晚,當你入睡以後,環境溫度對你的影響會顯著增加[11]。從窗外滲進來的冷風,很可能讓你半夜凍醒。

而當室外空氣質量較差時,對於患有呼吸道疾病或過敏的人來說,這種冷風還會引起不適甚至加劇症狀。研究表明,冷刺激會導致呼吸免疫力迅速下降,並與肺功能下降有關[12]。

由於牆面和窗戶所用的建材不同容易產生熱橋效應,凝結水珠,滋生黴菌 / 圖蟲創意

除此之外,窗戶漏風還讓你的錢包受罪。研究發現,當室內換氣次數從每小時1次下降到每小時0.1次時,全年採暖能耗減小了77%,全年耗電量減小15%,用電成本大幅度下降[13]。

這樣看來,窗戶漏風可不容小覷。貼防風膠帶和保溫膜,只能算是“亡羊補牢”,該換的窗戶還是換了吧。

參考文獻

[1]張娜,郝吉 & 莊敬宜.(2020).嚴寒地區超低能耗建築外牆的氣密性措施.低碳世界(04),79+81.

[2]季永明,端木琳,王宏彬 & 王飛帆.(2015).大連地區新建居住建築氣密性實測.暖通空調(01),13-18.

[3]熊傑,劉淵,李百戰 & 姚潤明.(2022).長江流域居住建築氣密性現狀及其在供暖供冷期內的控制需求. 暖通空調(10),103-109.

[4]葛洋洋,彭方靈,張振宇 & 張東東.(2021).建築外門窗洞口用氣密性材料選擇標準與施工工藝. 中國建築防水(11),22-26.

[5]黃志福,羅衛,樑國武,董第旭 玉堪廣.(2019).淺談鋁合金模板應用優勢.建材與裝飾(14),61.

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[8]曹勝民,潘武軒,劉素梅,成雄蕾,張浩 & 龍正偉.(2017).建築外窗形式對窗戶氣密性能的影響. 土木建築與環境工程(06),135-142.

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[10]曹勝民.(2017).北方寒冷地區建築外窗氣密性研究.(碩士學位論文,天津大學).

[11]Troynikov, O., Watson, C. G., & Nawaz, N. (2018). Sleep environments and sleep physiology: A review. Journal of thermal biology, 78, 192-203.

[12]Tian Jie, Li Jiangli, Zhang Yunbo, & Yang Fengjuan. (2023). The effects of cold stimulation and exercise on human health. Frigid Zone Medicine, 3(3), 176–185.

[13]周燕,閆成文,姚健 & 張文宏.(2007).居住建築外窗氣密性對建築能耗的影響. 寧波大學學報(理工版)(02),248-250.