खिड़की के फ्रेम का थर्मल अनुकूलन

सार खिड़की के फ्रेम के थर्मल प्रदर्शन की गणना 2डी संख्यात्मक सिमुलेशन का उपयोग करके आसानी से की जा सकती है। कई वाणिज्यिक सॉफ़्टवेयर पैकेज उपलब्ध हैं, और अंतर्राष्ट्रीय मानक थर्मल ट्रांसमिशन की गणना करने के लिए एक स्पष्ट पद्धति प्रदान करते हैं। हालाँकि, भले ही ये विधियाँ सामान्य रूप से शिक्षा जगत और अनुसंधान समुदाय में अच्छी तरह से जानी जाती हैं, लेकिन भवन निर्माण उद्योग में थर्मल अनुकूलन अभी तक अपनी पूरी क्षमता तक नहीं पहुँच पाया है और इसमें सुधार की काफी गुंजाइश है। विशेष रूप से छोटे और मध्यम आकार के उद्यमों के लिए दिशानिर्देशों की कमी है जो व्यापक उपयोग की गारंटी देने के लिए पर्याप्त सामान्य हैं, साथ ही आसान और सीधी व्याख्या और कार्यान्वयन की अनुमति देने के लिए पर्याप्त विशिष्ट हैं। इस शोध परियोजना में, भवन निर्माण उद्योग के सहयोग से विनाइल, एल्यूमीनियम और लकड़ी के फ्रेम के लिए सामान्य विंडो अनुभाग विकसित किए गए थे। एक बाजार सर्वेक्षण के आधार पर, प्रत्येक प्रकार के विंडो फ्रेम के लिए थर्मल प्रदर्शन में सुधार के लिए विशिष्ट तरीकों की पहचान की गई है और उनका वर्णन किया गया है। इसके बाद, मानकीकृत और उन्नत दोनों गणना विधियों का उपयोग करके अलग-अलग सुधारों के साथ-साथ संयुक्त प्रभावों का अध्ययन किया गया है। इसके लिए, गर्मी हस्तांतरण घटना और जिस तरह से इन्हें मानक गणना प्रक्रियाओं के अनुसार मॉडल किया जाता है, उस पर चर्चा की जाती है। इसके आगे, मानकों से उत्पन्न होने वाले कई माध्यमिक प्रभावों पर चर्चा की गई है, उदाहरण के लिए आईजीयू की मोटाई, विंडो रिबेट की गहराई, समतुल्य थर्मल चालकता और कम गर्मी हस्तांतरण गुणांक का प्रभाव। सेंट्रो कांग्रेस इंटरनेशनल एसआरएल नाथन वान डेन बोशे एट अल की जिम्मेदारी के तहत सहकर्मी-समीक्षा। / एनर्जी प्रोसीडिया 78 (2015) 2500 - 2505 2501 पिछले कुछ दशकों के दौरान इमारतों में ऊर्जा के उपयोग को कम करने में रुचि बढ़ रही है। ऐसे कई पहलू हैं जो किसी इमारत की समग्र ऊर्जा दक्षता में योगदान करते हैं, उदाहरण के लिए: एक बुद्धिमान डिजाइन, कुशल एचवीएसी सिस्टम, एयरटाइट इंटरफेस और एक उचित इन्सुलेशन स्तर। विशेष रूप से पिछले अध्ययनों में इन्सुलेशन के प्रदर्शन की गहन जांच की गई है। बहुत सारे शोध के बावजूद, इमारत का एक घटक, विशेष रूप से खिड़की का ढांचा, चिंता का विषय बना हुआ है। यांत्रिक प्रदर्शन, परिचालन क्षमता, ध्वनिकी इत्यादि से संबंधित विशिष्ट सीमा स्थितियों के कारण यह एक जटिल घटक है। दीवारों, छतों और फर्शों के लिए मध्य से उत्तर-यूरोपीय देशों में अधिकतम थर्मल संप्रेषण के लिए विशिष्ट दिशानिर्देश 0.1 और 0.3 W.m²K के बीच स्थित हैं, जिन्हें सामान्य निर्माण प्रकारों के साथ आसानी से महसूस किया जा सकता है। विंडोज़ के लिए दिशानिर्देश कम सख्त हैं, और आमतौर पर 0.8W/m²K और 2.4W/m²K के बीच भिन्न होते हैं। कुछ देशों में आईजीयू पर भी विशिष्ट आवश्यकताएं हैं। लो-ई कोटिंग और आर्गन गैस फिलिंग के साथ वाणिज्यिक डबल ग्लेज़िंग में 1.1W/m²K का थर्मल ट्रांसमिशन होता है, जबकि ट्रिपल ग्लेज़िंग और वैक्यूम ग्लेज़िंग 0.5W/m²K तक कम हो सकता है। लेखकों की जानकारी के अनुसार, विभिन्न देशों में खिड़की के फ्रेम की तापीय चालकता पर कोई विशेष प्रतिबंध नहीं हैं। ध्यान दें कि विशिष्ट प्रतिबंध लगाने से कुछ विशिष्ट विंडो कॉन्फ़िगरेशन बनाना असंभव हो जाएगा। उदाहरण के लिए, बाजार में उपलब्ध एल्यूमीनियम या विनाइल में विशिष्ट स्लाइडिंग खिड़कियां और दरवाजे 2.0 और 4.5W/m²K के बीच थर्मल संप्रेषण रखते हैं। इसलिए नहीं कि डिज़ाइन प्रक्रिया में थर्मल प्रदर्शन पर विचार नहीं किया गया, बल्कि विनिर्माण और उपयोग में आसानी में व्यावहारिक प्रतिबंधों के कारण। वैज्ञानिक साहित्य और सामान्य रूप से साहित्य में थर्मल अनुकूलन पर जानकारी दुर्लभ है [1-4]। गुस्तावसेन एट अल. [1,2] करंट विंडो डिज़ाइन के लिए सामग्री प्रदर्शन लक्ष्य को परिभाषित करने के लिए, फ्रेम सामग्री और थर्मल ब्रेक की तापीय चालकता के प्रभाव का अध्ययन किया। ध्यान दें कि 0.5 W/m²K का U-मान आवश्यक प्रदर्शन स्तर के रूप में चुना गया था, केवल इस तथ्य पर आधारित कि बाजार में सर्वश्रेष्ठ वाणिज्यिक IGU का अब U-मान 0.5W/m²K है। उस दृष्टिकोण के आधार पर, यह निष्कर्ष निकाला गया कि थर्मल ब्रेक में 0.02W/mK (या 'नई' सामग्री विकसित होने पर 0.005 W/mK) से कम तापीय चालकता होनी चाहिए, लकड़ी के मिश्रित प्रोफाइल के लिए संरचनात्मक इन्सुलेट सामग्री में 0.03W/mK से नीचे थर्मल चालकता होनी चाहिए, और आदर्श रूप से एल्यूमीनियम और पीवीसी फ्रेम में आसपास की सामग्री के लिए 0.05 से कम उत्सर्जन के साथ गुहाएं होनी चाहिए। विंडो ज्यामिति के लिए कोई डिज़ाइन दिशानिर्देश प्रस्तुत नहीं किए गए थे, और निर्दिष्ट चालकता कैसे प्राप्त करें, इस पर कोई मार्ग निर्दिष्ट नहीं किया गया था। इसी तरह, बायर्स और अरस्तेह [5] ने भी फ्रेम के यू-वैल्यू पर तापीय चालकता के प्रभाव पर ध्यान केंद्रित किया। गुस्तावसेन [1] के शोध से संकेत मिलता है कि यद्यपि संवहन को समतुल्य तापीय चालकता के साथ एक सरलीकृत दृष्टिकोण अपनाकर एन आईएसओ 10077-2 [6] में मॉडल किया गया है, परिणाम द्रव प्रवाह सिमुलेशन के साथ अच्छी तरह से तुलना करते हैं। आईएसओ 10077- 2 निर्धारित करता है कि 2 मिमी से अधिक के इंटरकनेक्शन वाली गुहाओं को अलग माना जाना चाहिए। कागजात या शोध के किसी भी संदर्भ में उस धारणा का अभाव है, और सीएफडी सिमुलेशन के माध्यम से यह दिखाया गया कि 7 मिमी अधिक यथार्थवादी मानदंड होगा। 2. मॉडल और सिमुलेशन विधि बेल्जियम के बाजार में वर्तमान में उपलब्ध खिड़की के फ्रेम की एक श्रृंखला की विशेषताओं के विश्लेषण के परिणामस्वरूप तीन अलग-अलग फ्रेम सामग्री का डिजाइन तैयार हुआ: एल्यूमीनियम, लकड़ी और विनाइल। ये सिमुलेशन के लिए एक तटस्थ आधार हैं और मौजूदा उत्पादों को लाभ या हानि से बचाने के लिए सामान्य मॉडल के रूप में उपयोग किया जा सकता है। इन मॉडलों को बेल्जियम कंस्ट्रक्शन एंड सर्टिफिकेशन एसोसिएशन (बीसीसीए) और यूरोपियन एल्युमीनियम सेंटर के सहयोग से डिजाइन किया गया था, न केवल फ्रेम के तटस्थ डिजाइन की गारंटी देने के लिए, बल्कि फ्रेम के थर्मल प्रदर्शन को बढ़ाने के लिए किए जाने वाले विशिष्ट उपायों का एक विश्वसनीय अवलोकन प्राप्त करने के लिए भी। एल्यूमीनियम फ्रेम के लिए बेल्जियम में वर्तमान मानक संदर्भ ग्लास फाइबर प्रबलित पॉलियामाइड में थर्मल ब्रेक के साथ एक 3 कक्ष प्रोफ़ाइल है। सिस्टम को एक केंद्रीय गैसकेट के माध्यम से वायुरोधी और जलरोधी बनाया जाता है, आमतौर पर एक आंतरिक गैसकेट के साथ संयोजन में। इसी तरह, सामान्य विनाइल खिड़की के फ्रेम 5 कक्षों से बने होते हैं, और पर्याप्त ताकत और कठोरता सुनिश्चित करने के लिए एक स्टील प्रोफ़ाइल डाली जाती है। मौसम की जकड़न दो गैसकेटों द्वारा भी सुनिश्चित की जाती है, एक आंतरिक तल पर, एक बाहरी तल पर। लकड़ी के संदर्भ फ्रेम की मोटाई 68 मिमी है, और यह दृढ़ लकड़ी से बना है और इसमें एक आंतरिक और केंद्रीय गैसकेट शामिल है। बीसीसीए के सहयोग से एक छोटा राउंड रॉबिन सिमुलेशन अभ्यास शुरू किया गया था। विंडो फ्रेम निर्माताओं को जेनेरिक मॉडल का अनुकरण करने और एन आईएसओ 10077-2 के अनुसार यूएफ-वैल्यू की रिपोर्ट करने के लिए आमंत्रित किया गया था। केवल 5 कंपनियों ने कॉल का जवाब दिया, इसलिए परिणामों को संपूर्ण बेल्जियम निर्माण उद्योग के लिए प्रतिनिधि नहीं माना जा सकता, लेकिन फिर भी कई दिलचस्प निष्कर्ष निकाले गए। सबसे पहले, थर्म [7] और बिस्को [8] दोनों का उपयोग किया गया और समान 2502 नाथन वान डेन बोशे एट अल। / एनर्जी प्रोसीडिया 78 (2015) 2500 - 2505 परिणाम मिले। दूसरे, लकड़ी के फ्रेम के लिए मानक विचलन 0.00W/m²K था, जबकि विनाइल और एल्यूमीनियम फ्रेम के लिए 0.01 W/m²K का मानक विचलन पाया गया। जाहिर है, चालन लकड़ी के फ्रेम में गर्मी हस्तांतरण का सबसे महत्वपूर्ण तरीका है, जबकि संवहन और विकिरण (और समतुल्य तापीय चालकता) अन्य प्रोफाइल में अधिक महत्वपूर्ण हैं। चित्र 1 एल्यूमीनियम (बाएं), विनाइल (मध्य) और लकड़ी (दाएं) से बने सामान्य खिड़की के फ्रेम। प्रत्येक मॉडल की ज्यामिति वाणिज्यिक प्रणालियों के सामान्य विभाजक पर आधारित होती है। इन डिज़ाइनों को बुनियादी माना जा सकता है, और शायद वर्तमान भवन अभ्यास का प्रतिनिधि नहीं है, लेकिन इस दृष्टिकोण का उपयोग करके विभिन्न सुधार रणनीतियों के प्रभाव का मूल्यांकन और मात्रा निर्धारित करना अधिक सरल है। यूरोपीय मानक EN ISO 10077-2 फ्रेम के यू-वैल्यू (यूएफ) की गणना करने के लिए एक संख्यात्मक गणना पद्धति प्रदान करता है, जो आमतौर पर थर्म या बिस्को जैसे वाणिज्यिक 2डी हीट ट्रांसफर प्रोग्राम का उपयोग करके किया जाता है। इस विश्लेषण के लिए, बिस्को का उपयोग किया गया था लेकिन अधिक शारीरिक रूप से सही दृष्टिकोण अपनाया गया था। सबसे महत्वपूर्ण परिवर्तन दृश्य कारकों की सटीक गणना और गैर-रेखीय विकिरण मॉडल (ईएन आईएसओ 10077-2 में गुहाओं के लिए समतुल्य तापीय चालकता के उपयोग के विपरीत) और गुहाओं और आंतरिक और बाहरी सतहों पर विकिरण और संवहन का अलग-अलग विश्लेषण हैं। EN ISO 10077-2 निर्दिष्ट करता है कि समतुल्य तापीय चालकता की गणना के लिए 10°C का औसत तापमान अपनाया जा सकता है। सिमुलेशन से पता चलता है कि सममित फ़्रेमों में भी तापमान पर निर्भर संवहन वास्तव में उन मॉडलों में 0.003W/m²K तक अंतर उत्पन्न करता है, जिन पर यहां विचार किया गया है (ध्यान रखें कि अधिक चरम स्थितियों में जहां संवहन और विकिरण अधिक महत्वपूर्ण हैं, 0.04W/m²K तक अंतर पाए गए थे)। सामान्य तौर पर, इससे यूएफ-मान थोड़ा कम हो जाता है, लेकिन विभिन्न अनुकूलन रणनीतियों के अधिक सही मूल्यांकन की अनुमति मिलती है। अधिक सटीक सिमुलेशन विधि का उपयोग करते हुए, विनाइल विंडो फ्रेम का यूएफ-मूल्य एन आईएसओ 10077-2 गणना पद्धति की तुलना में 2% कम है, जबकि लकड़ी और एल्यूमीनियम खिड़की के फ्रेम के लिए यूएफ-मूल्य लगभग 1% कम है। इसके विपरीत, समग्र थर्मल प्रदर्शन में गर्मी हस्तांतरण (चालन, विकिरण और संवहन) के तीन अलग-अलग रूपों के योगदान में एक बड़ा अंतर दर्ज किया गया है। आम तौर पर EN ISO 10077-2 गणना पद्धति विकिरण और संवहन के महत्व को कम और चालन के महत्व को कम आंकती है। विशेष रूप से लकड़ी के फ्रेम मॉडल के लिए एन आईएसओ 10077-2 और अधिक सटीक विधि के बीच गर्मी हस्तांतरण के रूपों के योगदान में अंतर हड़ताली है। इसे फ्रेम गुहाओं में विकिरण और संवहन के कम महत्व के कारण गर्मी हस्तांतरण के विभिन्न रूपों के पुनर्वितरण के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। जैसे-जैसे गुहाओं की समतुल्य तापीय चालकता बढ़ती है, यह लकड़ी की चालकता के करीब पहुंचती है। तो गर्मी प्रवाह का एक हिस्सा जो शुरू में लकड़ी के माध्यम से बहता था, अब विकिरण के माध्यम से गुहा को पार करने का 'चुनता' है, क्योंकि लकड़ी और गुहा के बीच गर्मी प्रवाह प्रतिरोध में अंतर कम हो गया है। अंत में, सिमुलेशन में IGU को - EN ISO 10077-2 के अनुरूप - समान मोटाई वाली एक इन्सुलेशन परत और 0.035W/mK की तापीय चालकता द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। इस तथ्य को देखते हुए कि गणना के लिए यूएफ-मान जो प्रोजेक्ट-आधारित नहीं हैं (जैसा कि आमतौर पर होता है), यह स्पष्ट नहीं है कि किस ग्लास की मोटाई को माना जाना चाहिए। तालिका 1 तीन संदर्भ फ़्रेमों के लिए यूफ़वैल्यू दिखाती है, जिसकी गणना 24 मिमी (डबल ग्लेज़िंग 4-16-4) और 42 मिमी (ट्रिपल ग्लेज़िंग 4-15-4-15-4) की ग्लास मोटाई के लिए की जाती है। नाथन वान डेन बॉश और अन्य। / एनर्जी प्रोसीडिया 78 (2015) 2500 - 2505 2503 तालिका 1. 24 मिमी और 42 मिमी के ग्लेज़िंग के साथ सामान्य विंडो फ्रेम के यूएफ-मूल्य। यूएफ-मूल्य डबल ग्लेज़िंग 24 मिमी (डब्ल्यू/एम²के) ट्रिपल ग्लेज़िंग 42 मिमी (डब्ल्यू/एम²के) अंतर (डब्ल्यू/एम²के) अंतर (%) एल्यूमीनियम 2.773 2.618 0.155 5.59 लकड़ी 1.707 1.640 0.067 3.93 विनाइल 1.503 1.451 0.052 3.46 3. थर्मल अनुकूलन रणनीतियाँ मौजूदा वाणिज्यिक विंडो फ्रेम के विश्लेषण के दौरान, विभिन्न थर्मल अनुकूलन रणनीतियों की एक श्रृंखला पाई गई। विभिन्न अनुकूलन तकनीकों का संवेदनशीलता विश्लेषण संबंधित सामान्य मॉडल पर किया गया था। 3.1. एल्युमीनियम तालिका 2 2.775 डब्लू/(एम²के) के थर्मल संप्रेषण के साथ एल्युमीनियम विंडो फ्रेम मॉडल पर लागू विभिन्न अनुकूलन रणनीतियों की रिपोर्ट करती है। इन रणनीतियों के संयोजन से प्राप्त होने वाला न्यूनतम Uf-मान 1.210 W/(m²K) है, जिससे ताप हानि में 56% की कमी आती है। ध्यान दें कि इसे न्यूनतम प्राप्य मूल्य नहीं माना जाना चाहिए। यहां बताया गया विश्लेषण अलग-अलग और संयुक्त हस्तक्षेपों के सापेक्ष प्रभाव पर केंद्रित है, और अधिक केंद्रित विशिष्ट अनुकूलन के माध्यम से कम मूल्य भी प्राप्त किए जा सकते हैं। तालिका 2. एल्यूमीनियम विंडोफ़्रेम के लिए अनुकूलन रणनीतियाँ। अनुकूलन रणनीतियाँ Uf-मूल्य (W/m²K) सुधार (%) प्रारंभ: मॉडल एल्यूमीनियम विंडो फ़्रेम 2.775 0 A. एल्यूमीनियम प्रोफ़ाइल सदस्यों की अनुकूलन चौड़ाई 2.759 1 B. थर्मल ब्रेक (λ=0,30 से λ=0,17W/mK तक) 2.624 5 C. विस्तारित थर्मल ब्रेक (34 से 54 मिमी तक) 2.660 4 D. डिवाइडिंग सेंट्रल गैस्केट (गहराई गुहा 6 मिमी) 2.713 2 ई1। थर्मल ब्रेक को विभाजित करना (गहराई गुहा 6 मिमी) 2.411 13 ई2। थर्मल ब्रेक पर इन्सुलेशन (λ=0,035W/mK) 2.336 16 F1। विकिरण को रोकने के लिए विस्तारित ग्लेज़िंग सीलिंग 2.570 7 एफ2। स्थानांतरित ग्लेज़िंग (ग्लासरिबेट में 15 से 30 मिमी तक) 2.486 10 एफ3। ग्लेज़िंग और फ़्रेम के बीच इन्सुलेशन (λ=0,035W/mK) 2.475 11 G. गुहाओं में अनुपचारित एल्यूमीनियम (ε=0,3) 2.499 10 H. ट्रिपल ग्लेज़िंग 2.618 6 संयोजन A+B+C+D+E1+F1 1.709 38 संयोजन A+B+C+D+E1+F2 1.594 43 संयोजन A+B+C+D+E1+F3 1.518 45 संयोजन A+B+C+D+E2+F1 1.649 41 संयोजन A+B+C+D+E2+F3 1.473 47 संयोजन A+B+C+D+E2+F3+H 1.210 56 किसी अनुभाग के कुछ हिस्सों को अलग-अलग तरीकों से बेहतर बनाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, विकिरण को रोकने और संवहन को कम करने के लिए थर्मल ब्रेक को अलग-अलग गुहाओं में विभाजित किया जा सकता है, या थर्मल ब्रेक के बीच की गुहाओं को इन्सुलेशन सामग्री से भरा जा सकता है। अंतिम विकल्प सबसे प्रभावी साबित हुआ: यूएफ-मान में 16% का सुधार प्राप्त हुआ, जबकि थर्मल ब्रेक को अलग-अलग गुहाओं में विभाजित करते समय 13% की कमी स्पष्ट थी। इसके अलावा, आईजीयू और फ्रेम के बीच की कैविटी का इलाज अलग-अलग तरीकों से किया जा सकता है। इसे 2504 नाथन वान डेन बॉश और अन्य में विभाजित किया जा सकता है। / एनर्जी प्रोसीडिया 78 (2015) 2500 - 2505 ग्लेज़िंग गैस्केट को बढ़ाकर या ग्लेज़िंग को फ्रेम में गहराई तक स्थानांतरित करके अलग-अलग गुहाएं। हालाँकि, इस गुहा को इन्सुलेशन से भरना फिर से सबसे अच्छा विकल्प प्रतीत होता है। यदि इस तकनीक को लागू किया जाता है, तो केशिका जल को आईजीयू की द्वितीयक सीलिंग में प्रवेश करने से रोकने पर ध्यान देने की आवश्यकता है। विभिन्न अनुकूलन रणनीतियों के संयोजन से, संचयी प्रभाव अलग-अलग सुधार के योग के बराबर नहीं होता है क्योंकि कुछ प्रभाव प्रतिकार करते हैं। चित्र 2. अनुकूलित (ऊपर) और संदर्भ फ़्रेम (नीचे) के लिए सिमुलेशन परिणाम। बायां आंकड़ा एल्यूमीनियम प्रोफाइल में तापमान वितरण दिखाता है, मध्य आंकड़ा एल्यूमीनियम फ्रेम के प्रत्येक भाग में गर्मी प्रवाह दिखाता है, दायां आंकड़ा विनाइल फ्रेम में गर्मी प्रवाह दिखाता है। 3.2. विनाइल विनाइल विंडो फ्रेम के संदर्भ मॉडल का Uf-मूल्य 1.503 W/m²K है। अनुकूलन तकनीकों का सही संयोजन चुनकर इसे 0.759 W/m²K तक कम करना या 50% की कमी करना संभव है। एक मानक विनाइल विंडो फ्रेम का कमजोर बिंदु स्टील सुदृढीकरण है। इस समस्या से निपटने के लिए दो विशिष्ट तरीके हैं: या तो सुदृढीकरण को तुलनात्मक ताकत के साथ बेहतर इन्सुलेटिंग सामग्री द्वारा प्रतिस्थापित करें या फ्रेम सामग्री को एक मजबूत सामग्री द्वारा प्रतिस्थापित करें जिसके द्वारा सुदृढीकरण अनावश्यक हो जाता है। पहले विकल्प के लिए दो सामग्रियां प्रस्तावित हैं: स्टेनलेस स्टील और एक मिश्रित सामग्री। स्टेनलेस स्टील स्टील की तुलना में शायद ही बेहतर प्रदर्शन करता है, दूसरी ओर एक समग्र सुदृढीकरण (λ=0.2 W/mK) वास्तव में फर्क लाता है। इसके अलावा यदि पूरा फ्रेम एक मजबूत कंपोजिट से बना होगा (उदाहरण के लिए ग्लास फाइबर के साथ; λ=0.2 W/mK), तो किसी सुदृढीकरण की आवश्यकता नहीं है, परिणाम लगभग समग्र सुदृढीकरण के साथ विनाइल फ्रेम के करीब पहुंचता है। हालाँकि, यदि केंद्रीय गुहाओं में इन्सुलेशन किया जाता है, तो मिश्रित फ्रेम प्रबलित फ्रेम की तुलना में बेहतर प्रदर्शन प्राप्त करते हैं। फ़्रेम को अधिक गहराई में विभाजित करने से अनुभाग अप्रभावी रूप से प्रस्तुत होता है। फ्रेम को 90 मिमी से 120 मिमी तक गहरा करने और इसे इंसुलेट करने से गर्मी का नुकसान 29% कम हो जाता है। केंद्रीय गैस्केट स्थापित करने से गर्मी का नुकसान 4% कम हो जाता है, आईजीयू और फ्रेम के बीच इन्सुलेशन 3% कम हो जाता है, स्टील सुदृढीकरण को खत्म करने के लिए मिश्रित सामग्री का उपयोग करने से 11% की कमी आती है। 3.3. लकड़ी कम ऊर्जा वाली इमारतों में लकड़ी के फ्रेम लगाने का हालिया विकास एक संकेत है कि विशेष रूप से लकड़ी के फ्रेम नाथन वान डेन बोशे और अन्य। / एनर्जी प्रोसीडिया 78 (2015) 2500 - 2505 2505 में कम तापीय संप्रेषण होने की क्षमता है। जिससे आईजीयू के थर्मल प्रदर्शन को फ्रेम के प्रदर्शन के साथ संतुलित किया जाना चाहिए। नतीजतन, संदर्भ मॉडल जिस पर विभिन्न अनुकूलन तकनीकों को लागू किया जाता है, उसमें ट्रिपल ग्लेज़िंग है। दूसरी ओर, एल्युमीनियम खिड़कियां आमतौर पर उनकी लागत प्रभावशीलता, स्थायित्व और आमतौर पर न्यूनतम रखरखाव की आवश्यकता के आधार पर चुनी जाती हैं। हालाँकि, चूंकि एल्युमीनियम फ्रेम का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, इसलिए फ्रेम में सुधार के महत्वपूर्ण परिणाम होते हैं। नरम लकड़ी कठोर लकड़ी की तुलना में बेहतर इन्सुलेटर है, लेकिन यह कम टिकाऊ होती है और समय से पहले खराब होने की संभावना होती है। यही कारण है कि संदर्भ मॉडल कठोर लकड़ी से बना है, लेकिन जब पर्यावरण से उचित रूप से संरक्षित किया जाता है, तो नरम लकड़ी का उपयोग किया जाता है। संदर्भ फ़्रेम का Ufvalue 1.640W/m²K है और उपयुक्त तकनीकों के संयोजन से, 0.584 का Uf-मान प्राप्त किया जा सकता है। यह 64% का सुधार है. फ़्रेम की लकड़ी की मात्रा के संबंध में तीन अनुकूलन तकनीकों की तुलना की गई है। सबसे अच्छी तकनीक कठोर लकड़ी की तीन परतों को कॉर्क, पीयू और फिर कॉर्क से बदलना है। एक अन्य दृष्टिकोण, भले ही कम सफल हो, केंद्रीय द्रव्यमान के एक आयताकार हिस्से को कॉर्क से बदलना है। तीसरा विकल्प फ्रेम की मजबूती को कम किए बिना उसमें छोटे-छोटे छेद करना है। लकड़ी के फ्रेम को बाहरी वातावरण से बचाने के लिए एल्यूमीनियम या इंसुलेटेड सिंथेटिक स्क्रीनिंग का उपयोग किया जा सकता है। दोनों स्क्रीनिंग अच्छे परिणाम देती हैं जो कठोर लकड़ी के स्थान पर नरम लकड़ी का उपयोग करने से उत्पन्न होती हैं जो बेहतर इन्सुलेशन प्रदान करती है। फ़्रेम को 68 मिमी से 108 मिमी तक गहरा करने से Uf-मान 1.640 से घटकर 1.269W/m²K हो जाता है। दृढ़ लकड़ी सामग्री को लकड़ी-कॉर्क-पु-कॉर्क-लकड़ी के संयोजन से बदलने से गर्मी का नुकसान 47% कम हो जाता है। ध्यान दें कि ठोस लकड़ी की सामग्री में छोटी वायु गुहाएँ (4 मिमी ऊँची और 14 मिमी चौड़ी) डालने से स्थायित्व प्रभावित हो सकता है, और 16% गुहाओं की मात्रा केवल गर्मी के नुकसान को 9% कम करती है। अंत में, आईजीयू और फ्रेम के बीच इन्सुलेशन डालने से अन्य प्रोफाइल (1%) की तुलना में बहुत कम प्रभाव पड़ता है। अन्य प्रोफाइलों के विपरीत, ग्लेज़िंग स्टॉप में पहले से ही एक इन्सुलेट प्रभाव होता है, जिससे अतिरिक्त इन्सुलेशन कम प्रभावी होता है। 4. निष्कर्ष और चर्चा विंडो फ्रेम के सामान्य मॉडल के सिमुलेशन परिणाम बताते हैं कि बेल्जियम के बाजार में मिलने वाली सीधी अनुकूलन रणनीतियों के साथ एक औसत विंडो फ्रेम को 50% से 64% तक सुधारा जा सकता है। नई सिमुलेशन पद्धति अपना मूल्य साबित करती है क्योंकि कुछ तकनीकें पुरानी पद्धति की तुलना में अन्य परिस्थितियों में अधिक प्रभावी साबित होती हैं या इष्टतम लाभ प्राप्त करती हैं। इसके अलावा, विश्लेषण से नई जानकारियां सामने आईं। कुछ हस्तक्षेप अकेले गर्मी संचरण के आधार पर इष्टतम तक नहीं पहुंचते हैं: उदाहरण के लिए सैद्धांतिक रूप से गर्मी के नुकसान को कम करने के लिए लकड़ी की खिड़की के फ्रेम की गहराई को अंतहीन रूप से बढ़ाया जा सकता है। एक बुद्धिमान डिज़ाइन को थर्मल प्रदर्शन, सामग्री के प्रतिबंधित उपयोग और अन्य व्यावहारिक प्रतिबंधों के बीच एक इष्टतम संतुलन ढूंढना चाहिए। विनाइल और एल्यूमीनियम मॉडल जैसे खोखले फ्रेम के लिए फ्रेम में आईजीयू की गहराई बढ़ाने के सकारात्मक प्रभाव की जांच की जा सकती है। शायद दूसरा विकल्प फ्रेम की कुल चौड़ाई पर आईजीयू को संरचनात्मक रूप से फ्रेम से जोड़ना होगा, ताकि फ्रेम का संरचनात्मक कार्य आंशिक रूप से आईजीयू में स्थानांतरित हो जाए। उच्च तापीय चालकता के कारण फ्रेम के ताप संचरण पर एल्यूमीनियम के महत्वपूर्ण प्रभाव के कारण, सामग्रियों की उत्सर्जन क्षमता को कम करने पर आगे के शोध से विकिरण द्वारा ताप स्थानांतरण में काफी कमी आ सकती है। सन्दर्भ [1] ए. गुस्तावसेन, डी. अरस्तेह, बीपी जेले, सी. कर्सिजा, सी. कोहलर, कम-चालकता वाले विंडो फ्रेम का विकास: वर्तमान विंडो हीट ट्रांसफर डिजाइन टूल की क्षमताएं और सीमाएं - 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