امروزه شاهد ورود نسل جدیدی از پنجره های دوجداره به نام پنجره های ترمال بریک آلومینیومی هستیم که شاید برای بسیاری افرادی که تصمیم به خرید پنجره های دوجداره دارند، محصولی ناشناخته محسوب میشود. در این مقاله سعی داریم به معرفی پنجره های ترمال بریک بپردازیم. تا پایان این مقاله با ما همراه باشید تا در یو پی وی سی کالا شما را با ارائه اطلاعات کاملی در خصوص پنجره های ترمال بریک (THERMAL BREAK) بیشتر آشنا کنیم.
پنجره به عنوان یکی از عناصر معماری، مهمترین نقش را در طراحی و ترکیب نمای بسیاری از انواع ساختمانها، به خصوص نماهای لوکس ایفا میکند. در واقع پنجره یکی از اساسیترین عناصر تشکیل دهنده سبک معماری یک ساختمان است که مهمترین وظیفه آن ایجاد ارتباط بصری با محیط خارجی، تامین نور و تهویه هوا در مواقع ضرور میباشد. اما امروزه نسل جدید پنجره های ساختمانی با واژه ای به نام دوجداره همسو شده اند که علاوه بر تامین تمام ویژگی های ابتدایی، کاهش اتلاف انرژی و عدم نفوذ آلودگی محیطی را به همراه دارند.
در بین تمام متریال های مورد مصرف، استفاده از پروفیل های پلیمری UPVC و پروفیل های آلومینیومی نقش ویژه ای در ساخت پنجره های دوجداره دارند. قدمت استفاده از پروفیل های آلومینیومی در ساخت انواع درب و پنجره ها، به دلیل استحکام بسیار مناسب در برابر انواع خوردگی و رطوبت به دهه 1340 خورشیدی باز میگردد.
اما امروزه استفاده از پنجره های آلومینومی نرمال به دلیل رسانش حرارتی بسیار بالا منسوخ شده و نسل جدیدی از پنجره های آلومینومی با عنوان پنجره های ترمال بریک جایگزین آنها شده است که ضریب انتقال حرارتی بسیار پایین تری به نسبت پنجره های قدیمی دارند .اما واژه ترمال بریک چیست و چه مفهومی دارد؟
واژه ترمال بریک (THERMAL BREAK) در لغت به معنای شکست حرارتی و در واقع به فرایندی گفته می شود که باعث شود انتقال حرارت از نقطه ای به نقطه ای دیگر متوقف و یا با سرعت بسیار کمتری انجام شود. یکی از پارامترهای بسیار مهم در ارزیابی فلزات در مباحث عایق بندی حرارتی، ضریب انتقال حرارت است که با لاندا نشان داده می شود و واحد آن وات برمتر مربع درجه کلوین می باشد.
رسانش یا حرکت گرما در مواد پلیمری به مراتب کمتر از فلزات است از این رو از مواد پلیمری به عنوان عایق حرارت استفاده می شود .در مباحث علمی، ضریب انتقال حرارت، نمایانگر سرعت انتقال حرارت در متریال های مختلف است که غالباً در فلزات رسانا، انتقال با سرعت بیشتری انجام میشود.
آلومینیوم جزء فلزات رساناست و ضریب انتقال حرارت برای آلیاژ ۶۰۶۳ آلومینیوم برابر با ۲۰۳ (W/mk) می باشد. از این رو سرعت انتقال حرارتی آلومینیوم برای ساخت پنجره های دوجداره بسیار زیاد است. این موضوع سبب می گشت هدر رفت انرژی گرمایی از طریق پروفیل های آلومینومی همواره یکی از چالش های پنجره های آلومینومی نسل قدیمی محسوب گردد. در جدول زیر میتوانید ضریب انتقال حرارت جند ماده پر مصرف را مشاهده نمائید.
استفاده از فرایند ترمال بریک امروزه در تولید پروفیل های آلومینیومی مختص تولید درب و پنجره های دوجداره کاربرد فراوانی دارد. در این فرایند پس از طراحی مقاطع، پروفیل ها به دو بخش داخلی و خارجی تقسیم بندی می شوند. پس از تولید مجزای هر سمت از مقاطع پروفیل، بخش داخلی و خارجی با قرار گیری تیغه ای عایق در میان آنها به یکدیگر متصل شده که باعث میشود رسانش حرارت با سرعت بسیار پایین تری انجام شود.
پل های حرارتی که دیواره های خارجی و داخلی پروفیل را تشکیل می دهند با این روش از یکدیگر جدا ( شکسته) شده و مانع انتقال حرارت از سمتی به سمت دیگر می شود. این موضوع باعث بهبود در عملکرد حرارتی و کاهش هدر رفت انرژی حرارتی در پنجره های ترمال بریک می شود. به تعبیری دیگر سرعت رسانش حرارت در مقاطع بیرونی و درونی با رسیدن به تیغه پلی آمید کاسته شده و این روش مانع از اتلاف انرژی حرارتی از طریق جداره های پروفیل خواهد شد.
همانطور که اشاره کردیم در تولید پروفیل های آلومینیوم ترمال بریک، بخش داخلی و خارجی پروفیل به صورت مجزا تولید و سپس توسط یک تیغه عایق بهم متصل می شوند. انجام این فرایند علاوه بر نیاز به تلورانس ابعادی بالا، باید از دوام و استحکام مناسبی نیز برخوردار باشد. در طراحی پروفیل های ترمال بریک شیارهایی در سطح مقطع پروفیل های آلومینیومی ایجاد میگردد تا با قرارگیری تیغه عایق پلی آمید در بین آنها و استفاده از روش پانچ، هر سه بخش با دقت بالایی بهم متصل شوند.
این روش که در صنعت به دوخت پروفیل مرسوم است شامل عبور از بین دو غلطک فلزی است، نیروهای وارد از سمت غلطک باعث لهیدگی شیارها شده و منجر به ثبات تیغه پلی آمید در میان شیارها میشود.روش اجرایی علاوه بر ثبات بخش های مختلف پروفیل به یکدیگر، استحکام مقاطع را دراز مدت مدت بیش از هر روش دیگری کاملا تضمین می کند.
برای ایجاد شکست حرارتی لازم است جنس تیغه میانی از موادی نارسانا که دارای مقاومت مکانیکی بالا نیز باشد استفاده شود. عایق بودن در عین مستحکم بودن دو شرط اساسی در انتخاب تیغه میانی است. استفاده از ماده پلی آمید (Polyamide) بهترین شرایط را برای تولید این تیغه ها فراهم می کند. قابلیت انعطاف پذیری توام با گرما، مقاوم در برابر رطوبت و اسیدها، مقاوم در برابر تنش های دمایی در فصول سرد و گرم و قابلیت ماشین کاری (برش کاری دقیق) از دیگر ویژگی های قطعات ساخته شده از پلی آمید محسوب می شود.
در انتخاب پروفیل های ترمال بریک، اطمینان از پلی آمید بودن تیغه بسیار حائز اهمیت است. متاسفانه برخی از تولید کنندگان پروفیل های ترمال بریک جهت کسب منافع مالی بیشتر از تیغه های PVC به جای تیغه پلی آمید استفاده میکنند. تیغههای pvc قیمت بسیار ارزانتری نسبت به تیغه پلی آمید دارند و از لحاظ ظاهری هم به تیغه پلی آمید شباهت دارند. اطمینان از پی آمید بودن تیغه تاثیر قوف العادی در میزان استحکام پروفیل های ترمال بریک خواهد داشت. استفاده از پی وی سی در تولید تیغه عایق کاملا غلط است و در کوتاه مدت مشکلات عدیده ای را می تواند ایجاد کند.
تیغههای پلیآمید موجود در پروفیلهای آلومینیومی ترمال بریک باعث میشود، تا ضریب انتقال حرارت آلومینیوم از ۲۰۳ به کمتر از 3 کاهش پیدا کند. در واقع تیغه پلیآمید سبب قطع رسانایی در پروفیل های ترمال بریک میشود. مشخصات فنی پروفیل، ابعاد و اندازه عرض مقطع پلی آمید در محاسبه ضریب انتقال حرارت برای یک پروفیل بسیار حائز اهمیت است.
در بعضی از مقاطع، به منظور بهینه تر شدن شرایط و عدم انتقال حرارت از طریق لایه هوایی، فضای حائل بین دو مقطع با استفاده از مواد عایق دیگری نظیر فوم پلی یورتان عایق بندی میشود. پس میتوان گفت ضریب انتقال حرارت در پروفیل های ترمال بریک 1/65 (یک شصت پنجم) پروفیل آلومینومی معمولی است.
این عدد به کافی میتواند نظر هر مصرف کننده ای را از خرید پنجره های آلومینومی معمولی منصرف کند. با یک محاسبه ساده میتوان گفت هدر رفت انرژی از طریق پروفیل های آلومینیومی نرمال طی سالیان متمادی بیشتر از هزینه خرید یک پنجره ترمال بریک خواهد بود. شاید در نگاه اول و با توجه به سطح مقطع کوچک پروفیل ها، این مقاطع چندان تاثیر مهمی در هدر رفت انرژی نداشته باشند اما در نظر داشته باشید مازاد هزینه ای که برای خرید یک محصول با کیفیت همچون در و پنجره دوجداره ترمال بریک به نسبت پنجره آلومنیومی ساده و قدیمی می پردازید به هبچ وجه هزینه بیهوده ای نبوده و این هزینه متقابلا به طول عمر پنجره دوجداره شما می افزاید.
عمده قدرت و تحمل پروفیل های UPVC از پروفیل های تقویت گالوانیزه تأمین میشود که متاسفانه بدلیل مخفی بودن در محصول نهایی و کسب منافع مالی بیشتر از طرف تولید کنندگان از آنها استفاده نمیشود. در مقابل مقاومت و استحکام پروفیل آلومینیومی چند برابر یک پروفیل UPVC است. استحکام بالای مقاطع پروفیل های آلومینومی ترمال بریک سبب شده این پروفیل ها به هیچ مواد یا فرایند ثانویه برای تقویت سازی احتیاج نداشته باشند. پروفیل های ترمال بریک هرگز خم و دفرمه نشده و پایداری و استحکام آنها برای محصول نهایی تا چند دهه تضمین میشود.
فرایند اتصال دو مقطع پروفیل UPVC بر اساس اعمال حرارت، ذوب و ادغام دو مقطع در یکدیگر انجام میشود که در نوع خود از استحکام قابل قبولی برخوردار است. این در حالی است که روش اتصال پروفیل های ترمال بریک به یکدگیر با استفاده از اتصالات مکانیکی و پانچ انجام میشود که بعلت عدم ایجاد هرگونه زائده ظرافت و زیبایی خاصی را دارد.
پروفیل های UPVC در حریق و آتش سوزی ها فرم خود را از دست می دهند. در دماهای بالاتر نيز به طور کامل ذوب شده و ميسوزد که این به ماهیت مواد پلیمری باز میگردد. در مقابل اما آلومينيوم در دماهاي بالا نيز شکل و جنس خود را حفظ ميکند و تنها در دماهاي بسيار بالا که تقريباً تمام اجزا ساختمان نابود ميشوند آلومينيوم نيز از بين ميرود.
استحکام بالای پروفیل های ترمال بریک سبب شده ساخت پنجره با ابعاد بسیار بزرگ در این سیستم ها به سادگی فراهم شود. میزان استحکام خمشی پروفیل های یک پنجره، از مولفه های تاثیر گذار در طراحی پنجره های بزرگ است. افزایش چندین برابری استحکام خمشی پروفیل های ترمال بریک، استفاده از پنجره های بزرگ را به در انواع پروژه های ساختمانی را امکان پذیر می سازد.
پروفیل های UPVC اساساً قابليت رنگآميزي ندارند و براي توليد پروفیل های رنگي بايد از روش لمینیت و یا روکش های رنگی استفاده گردد که آن هم در طيف محدودي از رنگها این کار قابلیت اجرایی دارد. در حاليکه در پروفیل های ترمال بریک استفاده از روش رنگکاری الکترواستاتيک و با تنوع فوقالعاده میتواند بیش از 200 رنگ مختلف را در اختيار مصرفکنندگان قرار دهد که تمامی رنگها به دلیل استفاده از روش های گرمادهی، از مقاومت بالا و خاصبت ضد سایش برخوردار هستند. علاوه بر آن بر روش الکترواستاتیک استفاده از سيستم پوشش و رنگآميزي آنادايز تنها در آلومينيوم قابل اجرا است که میتواند تنوع این محصولات را بیشتر نماید.
مقاومت بالای پوشش ها و رنگ های ایجاد شده از یک طرف و ماهیت و استحکام فلز آلومینیوم از طرف دیگر باعث شده، مقاومت پنجره های آلومینیومی ترمال بریک در برابر انواع شرایط نامساعد جوی و تابش های شدید نور خورشید برای سالیان متمادی در حد اعلای و ابتدایی خود حفظ شود. پنجره های ترمال بریک هرگز پوسیده نشده و تغییر رنگ نمی دهند.
عدم جذب ذرات معلق و آلودگی ها به روی پروفیل های ترمال بریک سبب شده این پروفیل ها به هیچ مواد شوینده ای برای نظافت احتیاج نداشته باشند. در مقابل در پنجره های دوجداره UPVC همواره لازم است سطح بیرونی پروفیل ها هر شش ماه یکبار توسط مواد شوینده تمیز شوند.
فلز آلومینیوم با انجام عملیات حرارتی قابلیت افزایش استحکام و سختی را دارد. یکی از تکنیک های حرارتی آلومینیوم که به ایجینگ معروف است باعث افزایش استحکام و مقاومت یکنواختی سطوح آلومینیوم میشود.
ابعاد بزرگ مقاطع پروفیل های ترمال بریک امکان نصب و بکارگیری شیشه هایی خاص تا 40 میلمیتر را فراهم می کند. این شیشه ها میتواند باعث بهبود در عملکرد عایق بندی حرارتی پنجره های ترمال بریک شوند.
قابلیت استفاده از یراق آلات تک حالته، دوحالته، کشویی، آکاردوئونی و لیفت اند اسلاید (LIFT AND SLIDE) از جمله یراق آلاتی است که قابلیت مونتاژ به روی پروفیل های ترمال بریک در آنها تعبیه شده است.
مواد استفاده در تولید پروفیل های ترمال بریک که عمدتا فلز آلومینیوم میباشد برای بارها قابلیت ذوب و استفاده مجدد را دارند. از طرفی دیگر دفن مواد فلزی نظیر آلومینیوم کاملا با محیط زیست و چرخه طبعیت سازگار است.
در داستان بررسی کیفیت پنجره ها، هر پنجره ای داستان خودش را دارد. این مرحله از کیفیت مواد اولیه مورد استفاد شروع شده و تا مرحله نصب پیش میرود. پس به یاد داشته باشیم صرفا انتخاب اقلام مصرفی با کیفیت نظیر پروفیل تضمین کننده نهایی پنجره ها نبوده اما میتواند گام اول در بررسی کیفیت یک پنجره باشد.
در ساخت و سازهای امروزی، استفاده از پروفیل های آلومینیوم ترمال بریک به دلیل ویژگی های بسیار مناسب با رشد بسیار زیادی همراه است از طرفی دیگر تولید پروفیل های ترمال بریک ارزش افزوده بالایی دارد. از این روی شرکت های بسیاری روی به تولید پروفیل آلومینیوم ترمال بریک روی آورده اند. اما از کجا بدانیم بهترین پروفیل آلومینیوم ترمال بریک کدام است و اصولا چه ویژگی هایی دارد؟
ترکیبات بکار رفته در تولید پروفیل های آلومینوم نقش بسزایی در میزان استحکام پروفیل ها دارد.
انجام عملیات حرارتی تخصصی نظیر ایجینگ پروفیل سبب افزایش استحکام و مقاومت سطحی پروفیل شده و سختی یکنواختی را تمام مقطع ایجاد میکند.
تنوع مقاطع تولیدی در یک شرکت تولید کننده پروفیل، نشان از اهتمام و حساسیت شرکت به پاسخگویی به نیاز مشتریان است.
دقت در بخش دوخت پلی آمید به پروفیل آلومینوم، ارتباط مستقیمی با استحکام نهایی پروفیل دارد. نواقص به وجود امده در این بخش میتواند به از هم گسیختگی مقاطع از یکدیگر شود.
مشکلات به وجود آمده در استفاده از پی وی سی به جای پلی آمید، دوام و کیفیت پروفیل شما را ممکن است صرفاً برای چند سال تضمین نماید. دقت کنید حتما از مواد پلی آمید در پروفیل های ترمال بریک استفاده شده باشد.
رعایت دقت ابعادی به درزبندی مناسب پروفیل با سایر مقاطع خواهد شد. میتوانید چند مقطع از پروفیل های ترمال بریک را از تولید کننده پنجره بخواهید تا این موضوع را توسط ابزار آلات اندازه گیری دقیق نظیر کولیس از نزدیک بررسی کنید.
یکی از سوالاتی که ممکن است در این مبحث پنجره های ترمال بریک پیش آید، قیمت خرید و تمام شده آنها است. آیا قیمت پنجره آلومینیومی ترمال بریک نسبت به قیمت درب و پنجرههای آلومینیومی نرمال بالاتر است؟
در پاسخ به این سوال باید بگوییم که قیمت پنجره های ترمال بریک نسبت به قیمت پنجرههای آلومینیومی نرمال بالاتر است. عوامل زیر از عمده دلایلی است که باعث افزایش قیمت پنجره های ترمال بریک به نسبت سایر پنجره های آلومینیومی می شود.
ولی یکی از موضوعاتی که باید به آن توجه کنید، این است که قیمت پنجره آلومینیومی ترمال بریک فقط در ابتدای پرداخت برای شما زیاد خواهد بود. کاهش هزینه های انجام شده از طریق ذخیره انرژی یا کاهش مصرف انرژی به مرور باعث برگشت هزینه های انجام شده در خرید پنجره ترمال بریک خواهد شد.
در دراز مدت و با کمک استفاده از پنجره های آلومینیومی ترمال بریک، میتوانید مصرف انرژی ساختمان را کاهش دهید. بنابراین، هزینه بسیار کمتری نسبت به گذشته برای برق و گاز و … پرداخت خواهید کرد. به خصوص اگر بخواهید که درب و پنجره دو جداره آلومینیومی را برای مناطق خیلی سرد و یا خیلی گرم خریداری کنید.
برای تعیین قیمت پنجره آلومینیومی ترمال بریک یا همان پنجره ترمال بریک، باید به متراژ مورد نیاز برای نصب پنجره ترمال بریک توجه داشت. بدیهی است که هر چقدر متراژ مورد نیاز برای استفاده از پنجره ترمال بریک افزایش پیدا کند، قیمت پنجره آلومینیومی ترمال بریک نیز افزایش پیدا خواهد کرد.
همچنین، عوامل مختلفی دیگری مانند مدلهای مختلف پنجره ترمال بریک، رنگ، طرح و کیفیت پنجره نیز بر روی قیمت پنجره آلومینیومی ترمال بریک تاثیر میگذارند. برای اطلاع از قیمت پنجره آلومینیومی ترمال بریک، بهتر است از مجموعههایی که در زمینه فروش این درب و پنجرهها، فعالیت دارند، کمک بگیرید. به طور کلی قیمت یک پنجره ترمال بریک در قیاس با پنجره دوجداره UPVC با طرح و ابعادی یکسان، 2.5 برابر گرانتر از پنجره UPVC خواهد بود. بهای بالای این نوع از پنجره ها شاید تنها دلیلی باشد که باعث شده استفاده از پنجره های دوجداره UPVC رواج بیشنری داشته باشد.
چنانچه این مقاله برای شما مفید بود، یو پی وی سی کالا را به دوستان خود نیز معرفی نمائید. در مقاله های بعدی توضیحات مفصلی در خصوص پروفیل های ترمال بریک ارائه خواهیم داد.