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隔熱鋁門窗的結構細節
泰諾風保泰(蘇州)
隔熱材料有限公司
上世紀60年代,以德國為代表的歐洲發達國家充分認識到
建筑節能是有效回避能源危機、有益環境保護的重要課題,通過實地監測與理論分析發現:
門窗節能是建筑節能的突破口。而當時
中空玻璃在門窗上的應用已相當普及,所以
型材能耗的有效解決就成為建筑節能的關鍵所在,在這種社會背景下,
塑鋼與隔熱
鋁材的研發、推廣就成為以后至今門窗革新的主流。
塑鋼型材的發展定型快,歷史相對簡單,而隔熱鋁材的發展就相對曲折。1965年出于成本考慮以及對新
復合材料的研發尚在進行中,德國是在傳統鋁材的基礎上從中分開后用雙支
聚氯乙烯(
PVC)條狀隔離物(當今隔熱條的初型)穿合后再機械復合。但經過一段時間的實際工程使用后,發現由此種隔熱鋁材加工而成的門窗
氣密性、
水密性的
穩定性很不理想,經過反復研究、比較后發現這是由于PVC本身材質的
強度低(僅35Mpa),熱
變形溫度低(80°C)、
耐候性差等無法克服的固有原因造成的,所以對PVC隔熱條予以徹底否定。其間又試用過ABS、PC等多種材質,經歷反復試驗后,70年代初隔熱條選材定型在
玻璃纖維強化
聚酰胺尼龍(
PA66 GF),采用這種材質生產制造隔熱鋁門窗、
幕墻專用隔熱條的生產工藝一直延用至今,現已超過30年。
我國從2000年開始從歐洲引進、推廣隔熱鋁門窗,由于其節能明顯,并能防止窗框
結露及
隔音明顯等功能性優勢,以及內外雙色的裝飾效果在我國的北京地區工程實例中迅速推廣。但在近幾年的工程運用中,由于相應的法規和標準尚未健全,而且工程業主對這一新型
節能門窗的認識深度不足,而導致隔熱鋁門窗專用隔熱條———這一隔熱鋁門窗的核心結構、功能配件的選用及生產制造比較混亂。作為隔熱鋁門窗的使用者、工程項目的發展商、質量監理、
結構設計等與隔熱鋁門窗相關的業主及工程技術人員是否對隔熱條及其作用、重要性就不甚了解呢?或者是根本就疏忽大意了呢?如果回答“是”,那么您是不會對隔熱鋁門窗的品質和命運感到擔憂的。但是如果您能關注下面三個方面的敘述,那就不一定感到無畏了!
(一):隔熱條
基材選擇
歐洲的經驗和教訓已明確肯定隔熱條的基材應采用聚酰胺尼龍(
PA66),因其具備較高的
機械強度及耐高溫性能,而且可以充分保證其尺寸
精度的穩定性。鑒于此基礎,用聚酰胺尼龍(PA66)為基材的隔熱條在復合加工后可以充分承擔及勝任門窗的受力承載,裝配精度等綜合要求。但目前市場上存在用PVC、尼龍6等其它材質替代PA66的現象,在降低成本的同時卻犧牲了強度和
耐熱性,這樣很容易造成隔熱鋁門窗的抗
風壓性、
氣密性、水密性等基本性能的喪失。
(二):隔熱條強化物選擇
歐洲在隔熱條的強化物選擇上,30年一直采用
玻璃纖維,因為它可以進一步提高隔熱條的強度。但其材質自身的難加工特性易導致混合難、粗糙度高等問題,所以目前一些國內隔熱條生產廠家為此退而采用石粉、
云母、碳酸鈣等普通填充材料進行強化,這樣就大大降低了隔熱條的強度及熱變形溫度極限,也就大大增加了隔熱鋁門窗的質量隱患。
(三):隔熱條基質與強化物的混合性能
歐洲定型于玻璃纖維強化尼龍來制造隔熱條主要是是基于以下四個主體原因:
①
復合強度(120N/mm)足夠保證隔熱條在整窗中的承載受力要求;
②外形尺寸精度(0.1mm)保證整窗的裝配精度(0.2~0.3mm)
③
熱膨脹系數與
鋁型材相近(2.35 * 10-5K-1)
④
耐侯性好,充分保障正常極限溫度范圍內(-30℃———80℃)的使用要求
如果這兩種主材料出現替換或配比偏差(另有一些關鍵輔料不做敘述),那么,以上四個基本條件就必然無法保證,換而言之,那么整窗的壽命與性能也就無法保證了。對于科技發達的歐洲工藝而言,這一點無需懷疑其科學性;對于市場競爭的充分程度而言,歐洲也領先于我國,所以隔熱條的原材料選擇也應是市場選擇的結果。即使原材料的選擇及配比完全滿足歐洲的30年行業選擇的結果,兩種原材料的混合生產工藝也是決定隔熱條綜合性能的另一重要方面。在此僅述一點:玻璃纖維的排布方向決定了隔熱條的受力方向強度,隔熱條在整窗中橫向承載受力的使用性質,要求隔熱條在橫向強度上必須充分保證,而隔熱條是縱向
擠壓成型的,其中的玻璃纖維很容易沿縱向排布,糾正玻璃纖維的排布方向(從縱向改為橫向)就成為隔熱條受力強度的根本性保證,而這一點恰恰是隔熱條生產廠家必須解決的核心技術!
許多我國北方城市工程項目中已采用隔熱鋁門窗的業主隨著對隔熱鋁門窗結構特點及隔熱條對于整窗決定性作用的逐步深入了解,心情卻越來越復雜!一方面,對今后的隔熱鋁門窗項目覺得成竹在胸,概念清晰;另一方面,也為已上墻的隔熱鋁門窗的命運擔心。建設部住宅與房地產業司謝家謹司長曾提到:“我們要本著對人民負責,對國家負責的態度,不斷探索提高住宅質量的新途徑與新方法,不斷提高住宅的科技含量,以科學技術引領居住未來。”這是在提醒廣大的建筑業工作者應時時以謹慎的態度對待建筑的每一處細節,而就隔熱鋁門窗而言,如果您了解隔熱條對于整窗性能的決定性作用后,相信您不會再疏忽這兩支小小隔熱條的存在與作用,這樣才能真正無畏地面對隔熱鋁門窗的命運與未來!
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