近一段時(shí)間有很多的議題圍繞著我們，其中有兩個(gè)問題需要我們特別關(guān)注。其一是2005年新投產(chǎn)的發(fā)電機(jī)組在6840萬至7000萬千瓦之間，全社會(huì)用電量將達(dá)到24220億千瓦時(shí)，全年電力供應(yīng)的最大缺口將達(dá)到2300萬千瓦，比去年明顯降低。在現(xiàn)有的用電結(jié)構(gòu)中，夏季空調(diào)用電占了三分之一。其二是政府對(duì)于全國房?jī)r(jià)增長(zhǎng)過快現(xiàn)象的多項(xiàng)調(diào)控政策。我們看到政府已經(jīng)將
建筑節(jié)能作為了國家發(fā)展的重中之重。對(duì)于房地產(chǎn)開發(fā)商和
門窗幕墻公司而言，一種高效隔熱節(jié)能而成本適中的
門窗幕墻
隔熱技術(shù)應(yīng)該是最好的選擇。
現(xiàn)在的建筑市場(chǎng)上，存在兩種主要的隔熱
鋁門窗技術(shù)。一種是源于歐洲的穿條式隔熱技術(shù)，另外一種是來自于北美的注膠式隔熱技術(shù)。目前大家普遍說到的“斷熱
冷橋技術(shù)”一般是指穿條式隔熱技術(shù)。而對(duì)于注膠式隔熱技術(shù)，大部分人不了解該技術(shù)的特點(diǎn)。事實(shí)上，注膠式與穿條式都屬于“斷熱冷橋技術(shù)”范疇。而注膠式隔熱技術(shù)的技術(shù)雛形早在1937年就在美國誕生。到了七十年代，第一套注膠式隔熱
鋁材生產(chǎn)線也從香港引入了中國廣東。所以說注膠式隔熱技術(shù)對(duì)于我們并不陌生。
那么，是不是所有的隔熱節(jié)能鋁窗和幕墻產(chǎn)品都是具有隔熱性能，但成本較高的節(jié)能產(chǎn)品呢？是不是隨著房?jī)r(jià)的不斷調(diào)整，隔熱鋁窗和幕墻產(chǎn)品就要被開發(fā)商慎重選用了呢？我們的答案是否定的。美國的“節(jié)能之星”計(jì)劃和日本建設(shè)工業(yè)部牽頭實(shí)施的“低息貸款
建筑門窗節(jié)能計(jì)劃”都被指定采用注膠式隔熱技術(shù)來完成。這充分說明了注膠式隔熱技術(shù)是一種符合國際建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，而成本適中的先進(jìn)結(jié)構(gòu)隔熱技術(shù)。
下面，我們僅從幾點(diǎn)來分析注膠式隔熱技術(shù)和穿條式隔熱技術(shù)的差異。
一．隔熱性能
對(duì)于隔熱鋁材來講，
隔熱材料的K值對(duì)于整個(gè)鋁材的隔熱性能有著至關(guān)重要的影響。注膠式隔熱鋁材的核心-隔熱膠的K值是0.12.而穿條式隔熱鋁材的核心-
PA66+空氣（或條形填充物）的K值比隔熱膠大一些。從而使得注膠隔熱鋁材和隔熱門窗的
U值均低于穿條式隔熱鋁材和隔熱門窗。我們?cè)趪鴥?nèi)采用這兩種不同的隔熱設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)制作同樣一樘45mm內(nèi)開窗（1500mm×1500mm）,并采用美國的專業(yè)計(jì)算軟件THERM 和WINDOW 進(jìn)行隔熱性能模擬分析。從這兩種隔熱窗型的熱
力學(xué)性能紅外分析圖和測(cè)試結(jié)果可以看出，在門窗
型材寬度，
玻璃系統(tǒng)配置及隔熱材料寬度均相同的前提下，注膠隔熱窗的隔熱性能明顯優(yōu)于穿條式隔熱窗。
最后，我們發(fā)現(xiàn)在兩種隔熱窗隔熱性能相同的情況下，穿條式隔熱材料寬度至少比注膠式隔熱材料的寬度大4mm。這個(gè)特點(diǎn)為使用者在保持門窗隔熱性能不變的前提下，降低門窗成本提供了途徑。
二．門窗型材成本
從剛才的隔熱性能分析，我們可以發(fā)現(xiàn)在門窗型材寬度，玻璃系統(tǒng)配置及隔熱材料寬度均相同的前提下，注膠隔熱窗的隔熱性能明顯優(yōu)于穿條式隔熱窗。那么更好的隔熱性能是不是就意味著更高的材料成本呢？答案是否定的。我們?cè)趪鴥?nèi)選取了兩種相同框?qū)挕⑾嗤魺岵牧蠈挾鹊男筒脑O(shè)計(jì)，下面我們將對(duì)它們進(jìn)行分析。
從以上兩個(gè)
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以看出，由于注膠隔熱結(jié)構(gòu)和穿條隔熱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)規(guī)定尺寸有所差異，使得鋁材
腔體尺寸A至少比B 小4mm。從而在相同腔體設(shè)計(jì)、相同壁厚的前提下，注膠隔熱鋁材的米重均小于穿條隔熱鋁材米重。而對(duì)于設(shè)計(jì)相同、
中空玻璃配置也相同的隔熱鋁窗來講，注膠式隔熱鋁窗的重量大大低于穿條式隔熱鋁窗的重量。
對(duì)于隔熱鋁窗的平米單價(jià)來講，重量是至關(guān)重要的一項(xiàng)。由于注膠式隔熱鋁窗的重量低于穿條式隔熱鋁窗的重量，從而它的成本價(jià)格也大大低于穿條式隔熱鋁窗。
我們按照1500mm×1500mm的標(biāo)準(zhǔn)樣窗尺寸進(jìn)行了分析性計(jì)價(jià)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)注膠式隔熱窗比穿條式隔熱窗鋁材成本每平米低20%左右。這個(gè)成本價(jià)格基本可以滿足廣大用戶在鋁窗成本增加不多的前提下，達(dá)到國家規(guī)定的隔熱性能指標(biāo)（K值或U值）。
三．型材
強(qiáng)度（復(fù)合
慣性矩）
對(duì)于隔熱鋁材能否作為主承重載體而用于大型和
高層建筑用窗或幕墻的關(guān)鍵之一，是隔熱鋁材的強(qiáng)度（或復(fù)合慣性矩）能否達(dá)到設(shè)計(jì)方的規(guī)定。那么，注膠式隔熱鋁材、穿條式隔熱鋁材與普通鋁材的強(qiáng)度是否相等呢？我們對(duì)此也進(jìn)行了計(jì)算和分析。我們參考了歐盟的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（prEN 14024:2000《隔熱
金屬型材性能要求和測(cè)試試驗(yàn)》）和美國的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)（AAMA TIR A8：2004《隔熱建筑
鋁合金型材結(jié)構(gòu)性能與分析》）。為了可以公平性的考量隔熱鋁材的強(qiáng)度差異，在這里我們采用了歐盟prEN 14024:2000標(biāo)準(zhǔn)作為計(jì)算分析的理論依據(jù)。以下為該標(biāo)準(zhǔn)的部分原文翻譯：
隔熱型材的有效慣性矩計(jì)算方法
B.1 隔熱型材的
撓度可以通過常用撓度公式計(jì)算出來，但是要考慮金屬型材
彈性結(jié)合的組合慣性矩。
B.2 有效慣性矩計(jì)算公式為：
Ief = Is·（ 1- ）/ （ 1- · C ） （1）
其中：Is = I1+ I2 + A1 12 +A2 22 （2）
v= （A1 12 + A2 22 ）/ Is （3）
C = λ2/（π2+λ2 ） （4）
（5）
式中： Ief ——— 有效慣性矩(單位為cm4)；
Is ———
剛性慣性矩(單位為cm4)；
v——— 剛性慣性矩的組合參數(shù)；
C ——— 彈性結(jié)合作用參數(shù)；
λ——— 幾何形狀參數(shù)；
l——— 梁的跨度(單位為cm)；
c ——— 隔熱材料的彈性常數(shù)或組合彈性值(單位為N/mm2)；
E——— 鋁
合金彈性模量(單位為N/mm2)；
A1 ——— A1區(qū)的
截面積(單位為cm2)；
A2 ——— A2區(qū)的截面積(單位為cm2)；
1 ——— A1區(qū)形心到隔熱型材形心的距離(單位為cm)。
2 ——— A2區(qū)形心到隔熱型材形心的距離(單位為cm)；
I1 ——— A1區(qū)型材慣性矩(單位為cm4)；
I2 ——— A2區(qū)型材慣性矩(單位為cm4)。
注： 1) 因?yàn)棣巳Q于梁的跨度，所以有效慣性矩是跨度的函數(shù)。對(duì)于大的跨度,其值則接近剛性值。
2) C的公式對(duì)于正弦形
荷載是嚴(yán)格有效的，而對(duì)于不變載荷以及三角形載荷也具有較高的精確度。
B.3 計(jì)算示例：
面積A1=253.7mm2
A2=336.3mm2
形心距a1=27.3mm
a2=25.2mm
a=52.5mm
慣性矩I1=12570.2 mm4
I2=114422.0 mm4
則IS=I1+I2+A1a12+A2a22 =12570.2+114422.0+253.7×27.32+336.3×25.22=529636.2 mm4
υ=（A1a12+A2a22）/IS =（253.7×27.32+336.3×25.22）/529636.2= 0.76
λ2 =ca2 l2/ [（EIS）υ（1 -υ）]
取梁跨l=1000mm，隔熱膠彈性常數(shù)c=1600N/mm2，鋁合金彈性
模量E=70000 N/mm2
λ2 = 1600×52.52×10002/[70000×529636.2×0.76×（1-0.76）]
= 652.14
C=λ2/（π2+λ2）=652.14/（3.142+652.14）=0.99
所以該型材截面的組合慣性矩：
Ief=ISo(1-υ)/(1-υoC)
=529636.2×（1-0.76）/（1-0.76×0.99）=513379.2 mm4
該
澆注式隔熱型材，若將隔熱膠看作鋁合金，通過計(jì)算機(jī)計(jì)算得到的I值為549217.4 mm4，與上述梁跨l=1000mm的情況下的計(jì)算結(jié)果基本接近，而跨度l越大，通過該方法計(jì)算的結(jié)果越精確。
同樣，對(duì)于結(jié)構(gòu)尺寸一致的穿條式隔熱鋁材，我們也作了計(jì)算分析。由于主要參數(shù)c（隔熱材料的彈性常數(shù)或組合彈性值）相差較遠(yuǎn)，且其他相關(guān)參數(shù)的微量差異，使得兩種隔熱鋁材的復(fù)合慣性距相差較大。具體結(jié)果如圖所示：
四. 隔熱幕墻設(shè)計(jì)示例
Acrotower中心大廈（韓國）
Acrotower中心大廈位于韓國漢城。該建筑位于漢城最為著名的中心商務(wù)區(qū)內(nèi)。整個(gè)建筑群由一棟48層和一棟64層的高樓組成。對(duì)于該建筑群的設(shè)計(jì)和要求，建筑師要求幕墻用材除能夠承受高
風(fēng)壓載荷外，可視面的寬度不能超過80mm。對(duì)于這種近于苛刻的要求，該工程的技術(shù)咨詢公司提出了如下圖的AZON隔熱技術(shù)方案。經(jīng)過韓國工程試驗(yàn)中心的性能校合，該方案能夠滿足工程甲方的設(shè)計(jì)要求和造價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
我們不希望在中國的建筑上看到有安全隱患的不合格產(chǎn)品存在。我們建議廣大用戶，選擇建筑門窗、幕墻用材時(shí)，始終要將質(zhì)量和安全放在首位.
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