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時(shí)尚60系列外平開隔熱鋁合金窗研發(fā)與應(yīng)用

來源:廣東堅(jiān)美鋁型材廠有限公司  作者:謝勇鋒,周玉煥  日期:2012-9-14
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  摘要:為適應(yīng)夏熱冬暖地區(qū)的氣候特征,開發(fā)適用于夏熱冬暖地區(qū)新系統(tǒng)門窗產(chǎn)品,選擇了隔熱鋁型材, 百葉中空玻璃等新節(jié)能材料。研究采用多腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),合理分離水、氣腔,成功實(shí)現(xiàn)氣水等壓平衡,獲得系統(tǒng)具有良好的氣密性、水密性、遮陽性和隔熱節(jié)能性能。
  關(guān)鍵詞:鋁合金窗;保溫性;遮陽節(jié)能;百葉中空玻璃
  (4)五金配件
  五金配件是窗戶的心臟部件。直接關(guān)系到窗戶的開啟、關(guān)閉及性能。 所以,門窗的系統(tǒng)開發(fā)與門窗五金配件的選型或開發(fā)是緊密相連、相輔相成的。更重要的是門窗的風(fēng)壓變形性、水密性、氣密性、保溫性、隔聲性、內(nèi)變形性、啟閉性、垂直荷載、反復(fù)啟閉性能等都與五金系統(tǒng)有關(guān),五金系統(tǒng)對(duì)門窗性能的優(yōu)劣,起著決定性的作用。為此,我們?cè)谠O(shè)計(jì)時(shí)考慮安裝鎖點(diǎn)及適合鉸鏈的槽口。既能使用進(jìn)口五金配件,又能使用國(guó)產(chǎn)配件。能滿足不同層次的要求。目前采用歐洲標(biāo)準(zhǔn)配套槽口,市場(chǎng)占有率高的五金件大部分采用歐標(biāo)20槽口,且在國(guó)內(nèi)、外配套生產(chǎn)廠家多,使用者對(duì)于五金品牌的選擇多,適用范圍廣,通用性好。因此,我們覺得采用歐標(biāo)20槽口是一個(gè)最合適的選擇。

  2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)研究
  新材料選好后沒有相應(yīng)的結(jié)構(gòu)配合,新材料發(fā)揮的作用也就會(huì)有局限性。同樣的材料采用不同的結(jié)構(gòu),在性能上相差是很大的。根據(jù)夏熱冬暖地區(qū)的建筑氣候特點(diǎn),建筑外窗首先要滿足抗風(fēng)壓強(qiáng)度和雨水密封性能,以確保基本的安全性。其次是采光、隔熱、節(jié)能和隔聲性,維修更換的方便性與安全性,作為安全,特別是對(duì)高層建筑尤為重要,另外是產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)性。我們的研究設(shè)計(jì)思路是采用多腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。由多道密封膠條組成。在結(jié)構(gòu)上形成氣密腔和水密腔。與現(xiàn)在的平開窗結(jié)構(gòu)相比我們的設(shè)計(jì)多了一個(gè)腔。這個(gè)腔的作用是將室外的雨水隔離, 合理分離水汽腔,成功實(shí)現(xiàn)氣水等壓平衡,能顯著提高門窗的水密性和氣密性。利用壓力平衡原理設(shè)計(jì),有結(jié)構(gòu)排水系統(tǒng),設(shè)排水口,使排水暢通,水密性更好。

  2.3 遮陽裝置
  遮陽結(jié)構(gòu)有外遮陽和內(nèi)遮陽兩種。裝在外側(cè)的遮陽結(jié)構(gòu)可以輕易遮去68%的太陽輻射熱,吸收的輻射熱大部分散發(fā)到室外的空氣中,從而減輕了對(duì)室內(nèi)溫度的影響。因此,采用外遮陽是比較好的建筑節(jié)能方法,但簡(jiǎn)單的外遮陽會(huì)帶來建筑外觀和清潔等問題。活動(dòng)式外遮陽設(shè)施裝置造價(jià)較高,對(duì)居住建筑來說外觀也不合適;內(nèi)遮陽中有一種是采用百葉中空玻璃的,它的結(jié)構(gòu)是將百葉安裝在中空玻璃的兩片玻璃之間。通過磁力控制百葉片翻轉(zhuǎn)和升降,從而達(dá)到遮陽和隔熱效果。百葉在中空玻璃內(nèi)起到對(duì)熱輻射的反射和屏蔽作用,實(shí)現(xiàn)能阻隔大部分的輻射傳熱。并能阻擋中空玻璃內(nèi)氣流通過對(duì)流的傳熱。同時(shí),百葉在中空玻璃內(nèi)也解決了清潔維護(hù)問題。因此其良好節(jié)能調(diào)光功能,能較好地兼顧一年四季各種不同氣候條件。我們通過對(duì)比分析研究,設(shè)計(jì)選擇了采用百葉中空玻璃這一集隔熱、保溫、裝飾性于一體的結(jié)構(gòu),適合廣大地區(qū)使用的遮陽技術(shù)裝置。

  3. 主要技術(shù)難點(diǎn)和解決途徑
  時(shí)尚新門窗系統(tǒng)的技術(shù)難點(diǎn)是采用多腔結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),如何合理布置三道密封膠條,實(shí)現(xiàn)真正等壓平衡。

  在此,我們借鑒了歐美成熟的內(nèi)開窗設(shè)計(jì)理念。

  決定在內(nèi)外框雙道密封膠條的中間增加一道等壓膠條。這一等壓膠條應(yīng)如何設(shè)置是這一課題的技術(shù)難點(diǎn)。增加等壓膠條可裝在窗框上,也可裝在窗扇上兩種方式。通過試驗(yàn)和測(cè)試,等壓膠條裝在窗框上的方案存在有窗扇不能正常開啟、開啟角度太小或節(jié)能效果較差等缺陷。因此,這一設(shè)計(jì)不是一個(gè)完美的結(jié)構(gòu)。通過綜合分析各類方案的優(yōu)缺點(diǎn),我們研究設(shè)計(jì)出了一個(gè)全新的方案,具體如下圖1所示。

  新結(jié)構(gòu)方案中摩擦鉸鏈和五金通道都在隔熱條內(nèi)側(cè),沒有形成人為的冷橋。為解決開啟角度的問題。我們的創(chuàng)新點(diǎn)是室外側(cè)密封結(jié)構(gòu)不在采用窗扇壓合到窗框上的密封形式。而是采用了在窗框和窗扇都設(shè)置密封膠條,通過密封條相互壓合密封。這樣既解決了密封問題也解決了開啟角度的問題。新結(jié)構(gòu)方案采用扇轉(zhuǎn)換的形式。這種結(jié)構(gòu)能滿足現(xiàn)在流行的大固定小開啟的窗型結(jié)構(gòu)。且節(jié)約用料。現(xiàn)在通過轉(zhuǎn)換料和新的密封結(jié)構(gòu)形成的水密腔,集水槽深度為26 mm,排水落差遠(yuǎn)大于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的外開窗。使門窗的排水壓力差進(jìn)一步增大,排水更加順暢。由于中間的密封結(jié)構(gòu)形成了氣密室和水密室的隔離,門窗組裝時(shí),在門窗下部開設(shè)排水孔,上部開設(shè)氣壓平衡孔。實(shí)現(xiàn)了水密室和外界氣壓平衡。保障了雨水不會(huì)因?yàn)閴毫Σ钸M(jìn)入室內(nèi),消除了雨水對(duì)窗的滲透。

  4. 檢測(cè)結(jié)果和測(cè)試數(shù)據(jù)分析
  經(jīng)過多次研究設(shè)計(jì)和修改后,產(chǎn)品在廣東省建筑科學(xué)研究院對(duì)堅(jiān)美Vogue(時(shí)尚)門窗系統(tǒng)-遮陽型60系列外平開斷熱鋁合金窗進(jìn)行了檢測(cè)。測(cè)試的結(jié)果如下表1所示。

  由上表1的各項(xiàng)數(shù)據(jù)和性能指標(biāo)顯示,均為合格優(yōu)良狀態(tài),這一結(jié)果表明,新系統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)是比較理想的。

  5. 結(jié)論
  通過對(duì)時(shí)尚60系列外平開隔熱鋁合金窗的開發(fā)研究,本新系統(tǒng)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)合理,產(chǎn)品符合低碳經(jīng)濟(jì),各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)先進(jìn)、性能優(yōu)異,完全能夠滿足夏熱冬暖地區(qū)建筑外窗使用。【完】
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