بررسی طراحی در و پنجره برای کاهش اتلاف انرژی

اگرچه در و پنجره‌هاي آلومينيومي بدليل خواصي كه قبلاً ذكر شد يكي از محصولات قديمي و كاربردي در صنايع ساختمان سازي محسوب مي‌شوند ، اما با پيشرفت تكنولوژي و اهميت بهينه سازي مصرف انرژي ، اين پنجره‌ها نيز به تكنولوژي جديدي دست يافته‌اند كه به آن ترمال‌بريك يا گرما‌بند مي‌گويند . پنجره‌هاي آلومينيومي معمولي در هواي سرد رطوبت و سرما را از جدارة داخلي منتقل مي‌كنند و داراي فاكتور U بالايي هستند . سيستم ترمال‌بريك با حذف اين مشكل ، فاكتور U پنجره‌هاي آلومينيومي را از Btu/hr-sq.ft.f2 به  Btu/hr-sq.ft.f1 مي‌رساند . حاصل ساخت اينگونه پنجره‌ها اين است كه جدارة خارجي ، گرما و يا سرما را به جدارة داخلي انتقال نمي‌دهد . سيستم ترمال‌بريك پروفيلهاي عايق حرارتي از دو مقطع پروفيل آلومينيومي از هم مجزا كه توسط نوارهاي پلاستيكي پلي‌آميد به هم متصل شده‌اند تشكيل شده است .
    نوار پلي‌آميد مانع انتقال حرارت از يك محيط به محيط ديگر مي‌شود . كه در واقع عنوان ترمال‌بريك براي اين سيستم به اين علت است كه حرارت را مي‌شكند و مانع از نفوذ آن به محيط ديگر مي‌شود . پلاستيكهاي پلي‌آميد مصرفي در اين سيستم داراي خصوصيات زير مي‌باشند : بالا بودن نسبت استحكام مكانيكي به وزن ، پائين بودن ضريب انبساط حرارتي ، مقاومت در برابر مواد شيميايي ، آب ، اشعه و حرارت ، حفظ خواص مكانيكي در دماي بالا و طول عمر زياد .
    نوارهاي پلي‌آميد در محل اتصال به مقاطع آلومينيومي داراي چسب جامدي به صورت رشته سيم سفيد رنگ‌مي‌باشند كه هنگام عبور از كوره در دماي 180 درجه سانتي‌گراد فعال مي‌شوند وچسبندگي پلي‌آميد به قطعات را بيشتر كرده وباعث استحكام بيشتر مقاطع مي‌شود . معمولاً براي افزايش خواص پلي‌آميدها مواد افزودني به آنها اضافه مي‌كنند . از جمله اين مواد ، الياف كوتاه شيشه(فايبرگلاس)مي‌باشد . افزايش اين مواد باعث مي‌شود كه استحكام كششي و مدول الاستيسيته به ترتيب 100% و 200% افزايش پيدا كنند و پروفيل‌هاي عايق شده در دماي بالاتر تغيير شكل بدهند .
استفاده از پروفيل‌هاي ترمال‌بريك باعث مي‌شود مقدار اتلاف حرارت تقريباً10% اتلاف حرارتي از طريق پروفيل‌هاي معمولي شود . قابل ذكر است كه بيشترين مقدار حرارت از طريق شيشه‌ها تلف مي‌شود و در سيستم ترمال‌بريك از شيشه‌هاي دو جداره استفاده مي‌شود كه اتلاف حرارتي از طريق آنها تنها 25% اتلاف حرارتي از طريق شيشه‌هاي يك‌جداره مي‌باشد ، پس با همراه ساختن سيستم ترمال‌بريك و شيشه‌هاي دوجداره مي‌توان اتلاف حرارتي را تا حد بسيار بالايي كاهش داد .
    همانطور كه در سيستم شيشة ‌دو جداره توضيح داده شد در بين دو جدارة‌ شيشه‌ها مواد جاذب رطوبت قرار دارند كه مانع از نفوذ رطوبت به محيط ديگر مي‌شوند .
    چنانچه حدود 10% درصد از سطح خارجي ساختمان پنجره باشد آنگاه حدود 25% از اتلاف حرارتي ساختمان كاسته خواهد شد و در حدود 15% از مقدار سرمايه‌گذاري اولية موتور‌خانه و تاسيسات حرارتي و برودتي كاسته مي‌شود و مصرف انرژي 20% كاهش مي‌يابد .