隔熱鋁門窗系統(tǒng)的宏觀與微觀(上)

來源:中國幕墻網(wǎng)收集整理　作者:王宇帆　日期:2005-8-22 　頁面功能【字體：大中小】【打印】【投稿】【評(píng)論】

    一、歐洲30年隔熱門窗發(fā)展歷史
    1、隔熱鋁門窗發(fā)展歷史
    由于70年代的石油危機(jī)，歐洲頒布幾項(xiàng)法律提出：減少那些須供暖和降溫建筑的能源消耗。當(dāng)時(shí)的情況幾乎與現(xiàn)在國內(nèi)出現(xiàn)大面積電荒的社會(huì)背景完全一致。建筑能耗占到社會(huì)能耗的50%，而門窗的能源損失又占到建筑能耗的50%。所以門窗是引起能源損失的主要原因，必須在各個(gè)方面提高它的隔熱效果。這就意味著不僅玻璃的傳熱系數(shù)Ug值成為重要的研究對象，而且窗框本身的傳熱系數(shù)Uf也是同樣。
    隨著門窗節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)在歐洲的相繼提出，Uw值從1977年的3.5W/m2·K提高到1995年的2.0W/m2·K，到了2001年為1.6W/m2·K。在不到30年的時(shí)間里，傳熱系數(shù)提高了60%，也就是說消耗的能源減少了60%。而目前我國的房屋建筑面積超過400億平方米，其規(guī)模已超過所有發(fā)達(dá)國家，但在每年近20億平方米的建筑竣工面積中，只有五、六千萬平方米是節(jié)能建筑，僅占3%左右。目前北京市一般住宅的采暖能耗基準(zhǔn)數(shù)是25公斤標(biāo)準(zhǔn)煤左右，而在氣候條件相似的德國，其新建房屋的采暖能耗已從上個(gè)世紀(jì)70年代的24~30公斤標(biāo)準(zhǔn)煤降到現(xiàn)在的4~8公斤，這種現(xiàn)實(shí)差距是令人深思的。所以目前，北京市建委組織專家制定了首部針對百姓住宅工程的門窗技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)———北京市工程建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)《住宅建筑門窗應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》，該標(biāo)準(zhǔn)從材料、設(shè)計(jì)、安裝、檢查驗(yàn)收全方位對建筑門窗的應(yīng)用技術(shù)進(jìn)行了規(guī)范。新規(guī)范的一個(gè)亮點(diǎn)是門窗保溫性能指標(biāo)，《住宅門窗應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》將外窗的傳熱系數(shù)(Uw值)由過去的3.5w/(m2·k)限制到了2.8w/(m2·k)以內(nèi)，再配合加強(qiáng)對墻體、屋頂?shù)缺馗魺嵝阅艿馁|(zhì)量監(jiān)管，使住宅工程節(jié)能水平達(dá)到65%的節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。這種狀況恰恰與歐洲當(dāng)初的發(fā)展趨勢完全吻合，只是我們國家的發(fā)展進(jìn)步速度更快。所以說回顧、了解歐洲隔熱門窗的發(fā)展歷史有助于我們對我國隔熱門窗系統(tǒng)的發(fā)展方向有所參考，歐洲的今天，就是我們的明天！
    隨著標(biāo)準(zhǔn)的改變，歐洲門窗幕墻行業(yè)開發(fā)出新的門窗系統(tǒng)。幾種典型系統(tǒng)的傳熱系數(shù)在表1和圖1~4中有描述。
    現(xiàn)代的設(shè)計(jì)將會(huì)比以前的更加復(fù)雜，并使用更寬的隔熱條來提高隔熱區(qū)域，填充發(fā)泡材料來減少熱傳遞和熱輻射。
    2、隔熱材料的發(fā)展歷史
    目前我們在歐洲市場上存在的隔熱條產(chǎn)品都是長期的市場檢驗(yàn)而篩選出的最好的產(chǎn)品。選擇的標(biāo)準(zhǔn)是：
    加工成本低；
    抗化學(xué)腐蝕好；
    機(jī)械強(qiáng)度高；
    適合噴涂(耐高溫)；
    原材料成本低；
    表2顯示了從1965年，第一套隔熱鋁門窗系統(tǒng)問世到今天隔熱鋁門窗系統(tǒng)的選擇過程。幾種連接方式象貼附、修剪、滾壓和幾種不同材料的混合都曾在市場上出現(xiàn)。箭頭的厚度顯示了各系統(tǒng)的市場占有率，水平線表示該系統(tǒng)不再使用。
    市場占有率的減少或增多的原因分別是：
    ·UG GF(帶玻璃纖維的樹脂)
      高加工成本
    ·Noryl(熱塑性塑料)
      耐久性差
    ·PA66 MV(帶礦物填料的熱塑性塑料)
      高加工成本
    ·PP(熱塑性塑料)
      荷載下的高延長率
      易導(dǎo)熱
    ·ABS(熱塑性塑料)
      抗UV(紫外線)性差
    ·PVC(熱塑性塑料)易導(dǎo)熱
      耐久性差
    ·PA66GF(帶玻璃纖維的熱塑性塑料)抗腐蝕性好、耐久性好、公差小。
    以前在我國的隔熱型材專用隔熱條市場上有2種材料是主要的：PVC和聚酰胺尼龍(PA66 GF)，而PVC隔熱條在歐洲(歐標(biāo)EN14024相關(guān)規(guī)定)與中國(GB5237-6相關(guān)規(guī)定)一樣是被禁用的，這主要基于以下幾點(diǎn)原因：
    (1)其膨脹系數(shù)與鋁材的膨脹系數(shù)相差懸殊；
    (2)不可以做粉末噴涂(在80℃下已發(fā)生材質(zhì)軟化失效)；
    (3)高溫和機(jī)械荷載下會(huì)移位；
    (4)時(shí)間長了增塑劑會(huì)溢出；
    (5)火災(zāi)下會(huì)產(chǎn)生有毒的氯氣。

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