隔熱鋁門窗系統的宏觀與微觀(上)

來源:中國幕墻網收集整理　作者:王宇帆　日期:2005-8-22 　頁面功能【字體：大中小】【打印】【投稿】【評論】

    一、歐洲30年隔熱門窗發展歷史
    1、隔熱鋁門窗發展歷史
    由于70年代的石油危機，歐洲頒布幾項法律提出：減少那些須供暖和降溫建筑的能源消耗。當時的情況幾乎與現在國內出現大面積電荒的社會背景完全一致。建筑能耗占到社會能耗的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，必須在各個方面提高它的隔熱效果。這就意味著不僅玻璃的傳熱系數Ug值成為重要的研究對象，而且窗框本身的傳熱系數Uf也是同樣。
    隨著門窗節能標準在歐洲的相繼提出，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年的時間里，傳熱系數提高了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，其規模已超過所有發達國家，但在每年近20億平方米的建筑竣工面積中，只有五、六千萬平方米是節能建筑，僅占3%左右。目前北京市一般住宅的采暖能耗基準數是25公斤標準煤左右，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世紀70年代的24~30公斤標準煤降到現在的4~8公斤，這種現實差距是令人深思的。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標準———北京市工程建設技術標準《住宅建筑門窗應用技術規范》，該標準從材料、設計、安裝、檢查驗收全方位對建筑門窗的應用技術進行了規范。新規范的一個亮點是門窗保溫性能指標，《住宅門窗應用技術規范》將外窗的傳熱系數(Uw值)由過去的3.5w/(m2·k)限制到了2.8w/(m2·k)以內，再配合加強對墻體、屋頂等保溫隔熱性能的質量監管，使住宅工程節能水平達到65%的節能設計標準。這種狀況恰恰與歐洲當初的發展趨勢完全吻合，只是我們國家的發展進步速度更快。所以說回顧、了解歐洲隔熱門窗的發展歷史有助于我們對我國隔熱門窗系統的發展方向有所參考，歐洲的今天，就是我們的明天！
    隨著標準的改變，歐洲門窗幕墻行業開發出新的門窗系統。幾種典型系統的傳熱系數在表1和圖1~4中有描述。
    現代的設計將會比以前的更加復雜，并使用更寬的隔熱條來提高隔熱區域，填充發泡材料來減少熱傳遞和熱輻射。
    2、隔熱材料的發展歷史
    目前我們在歐洲市場上存在的隔熱條產品都是長期的市場檢驗而篩選出的最好的產品。選擇的標準是：
    加工成本低；
    抗化學腐蝕好；
    機械強度高；
    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問世到今天隔熱鋁門窗系統的選擇過程。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。箭頭的厚度顯示了各系統的市場占有率，水平線表示該系統不再使用。
    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
      易導熱
    ·ABS(熱塑性塑料)
      抗UV(紫外線)性差
    ·PVC(熱塑性塑料)易導熱
      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EN14024相關規定)與中國(GB5237-6相關規定)一樣是被禁用的，這主要基于以下幾點原因：
    (1)其膨脹系數與鋁材的膨脹系數相差懸殊；
    (2)不可以做粉末噴涂(在80℃下已發生材質軟化失效)；
    (3)高溫和機械荷載下會移位；
    (4)時間長了增塑劑會溢出；
    (5)火災下會產生有毒的氯氣。

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