淺談我國建筑節能門窗的發展現狀及趨勢

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　　4 兩種隔熱鋁型材技術比較

　　當今世界最為主流、最為普及的兩種隔熱鋁型材是使用聚氨酯隔熱膠的注膠式隔熱型材和使用尼龍玻璃纖維隔熱條的穿條式隔熱型材。這兩種隔熱系統的隔熱性能和建筑結構性能差異很大。

　　4.1　穿條式隔熱型材的生產工藝

　　穿條式隔熱鋁型材的原理是利用PA66尼龍將室內外兩層鋁合金既隔開又緊密連接成一個整體，構成一種新的隔熱型的鋁型材。但在使用過程中，出現了很多問題，后來又從德國，法國和比利時進口增強尼龍等材料。

　　穿條式隔熱鋁型材一般分開齒、穿條、滾壓（詞條“滾壓”由行業大百科提供）三道工序，現在也有設備廠家把開齒和穿條放在一臺設備上來完成，稱為“二步法”。開齒是用一臺帶有硬質滾齒輪的設備將鋁型材上要穿隔熱條的部分滾出齒來。目的是通過滾齒使型材的粗糙度增加從而提高組合后型材的剪切力。由于型材分為內外兩個部分，根據生產的需要，開齒設備一般是兩臺。

　　穿條式是把隔熱條穿到型材上，把內外兩部分型材連起來，為下一步滾壓作好準備。一臺設備即可。滾壓 該工序又分為導向及預夾緊、主要夾緊、校直(水平方向、垂直方向)三個工步，是確保成品型材的緊密度和垂直度的關鍵。

　　“穿條工藝”的隔熱材料是隔熱條，目前正規的隔熱條是聚酰胺66(即Polyamide66，俗稱尼龍66)，它的生產方法有兩種：硬頂法和牽引法。硬頂法結構緊、外觀好但比較“脆”，牽引法生產的韌性好但外觀差，側面有工藝凹陷。為了追求表面美觀和精度，用PA66尼龍加超細玻璃纖維是國外隔熱條的共同特點。由于用的是超細玻璃纖維，抗拉強度差只有60N/mm，而且價格昂貴。

　　4.2 注膠式隔熱型材的生產工藝

　　注膠式隔熱鋁型材的原理是通過澆注聚氨酯隔熱材料將室內外兩層鋁合金既隔開又緊密連接成一個整體，構成一種新的隔熱型的鋁型材。“澆注工藝”是把表面處理好的鋁型材通過行走系統做直線運動，使鋁型材的隔熱槽經過澆注機的澆注頭下方時，液體聚氨酯隔熱材料澆注到隔熱槽內，經過一段時間的凝固后再進行切橋。

　　4.3 注膠式與穿條式隔熱鋁型材作性能對比分析

　　4.3.1 基本性能對比

　　注膠式隔熱型材生產工藝的優點:

　　一、出材率，降低門窗成本

　　在隔熱性能相同的情況下，穿條式隔熱型材的橫截面積大，腔體寬度至少比注膠式隔熱型材大4mm。每米隔熱型材的重量比澆注式的大，因此其出材率比注膠式隔熱型材少13%，制造1平方米門窗大約多消耗1-1.5公斤鋁型材。通過對1500mm×1500mm的標準樣窗尺寸進行分析性計價，注膠式比穿條式隔熱窗鋁材成本每平米低20%左右。

　　二、生產效率

　　注膠式隔熱型材生產效率高，成品率高，工藝穩定可靠，特別適合規模化和連續化生產，五人班產6—8噸，生產效率是穿條式隔熱型材的2倍。穿條式隔熱型材盡管生產效率低，但是其生產靈活，對生產連續性要求不高。

　　三、水密性、氣密性高，隔音效果

　　注膠式隔熱型材是一次性把澆注膠澆注到鋁型材隔熱槽內固化形成隔熱橋，由于澆注膠的高粘合性，隔熱橋與鋁型材完全粘結成為一體，克服穿條式隔熱型材由于打齒、穿條、輥壓等工藝導致的水密性、氣密性差的缺陷，注膠式隔熱型材制造的門窗、幕墻的防水、隔音效果好。

　　四、隔熱型材強度高

　　注膠式隔熱鋁型材慣性矩為：513379.2 mm4　，約為普通鋁型材的94%;穿條式隔熱鋁型材慣性矩為327441.2 mm4，約為普通鋁型材的59.6%。實際檢測表明：注膠式隔熱鋁型材抗剪強度（詞條“抗剪強度”由行業大百科提供）是穿條式隔熱系統的3-4倍。此外，注膠式隔熱系統還具有更高的抗扭曲、抗沖擊和抗拉伸強度。在高效隔熱的同時還具備足以抗高風壓的高抗剪強度，滿足高層建筑和幕墻各種嚴格的要求。

　　五、多種窗型適應性

　　澆注式隔熱鋁型材結構緊湊，小巧美觀，對型材和窗型適應性廣，可以加工成任何形狀的門窗，包括異型門窗、半徑比較小的圓弧形窗等。

　　六、隔熱性能高

　　隔熱窗型的熱力學性能紅外分析圖和測試結果表明，在門窗型材寬度、玻璃系統配置及隔熱材料寬度均相同的前提下，注膠式型材隔熱窗的U值為2.83W/m2K，穿條式隔熱窗的U值為2.98W/m2K，注膠式隔熱窗的隔熱性能優于穿條式隔熱窗。

　　注膠式隔熱型材的缺點:

　　一、注膠式隔熱型材生產工藝要求高，各技術參數控制嚴格，否則產品質量達不到要求。

　　二、生產環境要求高，對溫度和濕度要求高。低溫15℃和高溫35℃及空氣濕度大于70%時都可能無法正常生產。

　　三、穿條式可以實現先穿條，后噴粉的鋁型材生產工藝。

　　四、由于市場推廣力度不同，目前穿條式比注膠式市場規模大，使用的廠家較多。

　　5、建筑門窗的未來發展趨勢

　　建筑門窗的未來發展趨勢是越來越重視性能、功能與美感并重，越來越注重個性化。目前，除了斷橋鋁隔熱節能技術以外，其他一些新技術諸如鋁-塑復合門窗、鋁-木復合門窗也在不斷發展。節能環保成為建筑門窗的未來發展永恒的主旋律。最近德國拜耳公司和美國Huntsman公司、江蘇源盛復合材料公司先后推出了新型玻纖增強（詞條“玻纖增強”由行業大百科提供）型聚氨酯門窗。該門窗型材是以玻璃纖維為增強材料，以聚氨酯為基體樹脂，通過先進的拉擠工藝生產出來的新型復合材料。該型材整體性能在保溫、隔熱、強度、阻燃、壽命方面比塑鋼窗具有極其顯著的優勢，近期備受關注，但是其致命的缺點是材料不可回收，可能限制其大規模推廣使用。

　　文獻索引

　　1、王海，中國建筑門窗二十年(1981～2001)[A];中國建筑金屬結構協會二十年資料匯編[C];2001年

　　2、我國鋼門窗發展情況及趨勢，《中國建筑金屬結構協會二十年資料匯編》2001年

　　3、何振程 注膠式隔熱窗之性價比分析，《鋁型材表面處理及隔熱鋁型材技術交流會論文集》2007年

　　4、《中國建筑金屬結構》 2008年 第12期

　　5、張卓鈞， 王麗華;拜耳科技為節能減排提供解決方案[N];中華建筑報;2008年

　　6、孫海歐;杜俊超;于文杰;;反應注射成型聚氨酯復合材料阻燃性研究[A];中國聚氨酯工業協會第十五次年會論文集[C];2010年

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