【中國幕墻網(wǎng)】1 前言
建筑節(jié)能是近年來世界建筑發(fā)展的一個基本趨向，也是當(dāng)代建筑科學(xué)技術(shù)的新熱點。國家建設(shè)部頒布了“民用建筑節(jié)能管理規(guī)定”，強(qiáng)制實行建筑節(jié)能管理。在建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中，門窗的保溫隔熱能力較差。因此，改善門窗的絕熱性能是節(jié)能工作的一個重點。在這樣的大前提下，我們深圳中航幕墻工程有限公司聯(lián)合廣亞鋁業(yè)有限公司及廣東省南海市合和興實業(yè)有限公司，共同開發(fā)設(shè)計了64系列隔熱鋁合金型材節(jié)能窗。
2 節(jié)能窗的設(shè)計
2.1 隔熱鋁合金型材的設(shè)計
隔熱鋁合金型材的設(shè)計是整個開發(fā)項目中的核心部分。從一定意義上講，型材斷面的設(shè)計決定了窗的性能和質(zhì)量。設(shè)計中主要考慮的因素有如下幾點：
2.1.1 形成完全斷開的 “冷橋”
隔熱的原理是基于產(chǎn)生一個連續(xù)的隔熱區(qū)域，利用隔熱條將鋁合金結(jié)構(gòu)分隔成2個部分。隔熱條材料選用聚酰胺尼龍66，其導(dǎo)熱系數(shù)為0.3 W/(m·K)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于鋁合金的導(dǎo)熱系數(shù)[210 W/(m·K)]，而力學(xué)性能指標(biāo)與鋁合金相當(dāng)。
2.1.2 型材斷面力學(xué)性能
對于鋁合金窗來說，主要考慮風(fēng)荷載作用效應(yīng)。綜合強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性各方面的要求，進(jìn)行優(yōu)化計算——在最經(jīng)濟(jì)的斷面面積條件下，使斷面的慣性矩I和截面抵抗矩W盡可能增大。最終確定型材壁厚為1.5 mm，窗框料高度為56 mm，窗扇料高度為64 mm。
2.1.3 縫隙防風(fēng)雨設(shè)計
為了獲得較好的水密性，利用等壓原理設(shè)計等壓腔，并在窗框上設(shè)排水槽對雨水進(jìn)行疏導(dǎo)；為了獲得較好的氣密性，設(shè)2道氣密層，以防空氣滲漏。
2.1.4 造型藝術(shù)及美觀要求
型材上設(shè)計線條輪廓，并采取圓弧倒角；窗關(guān)閉時，室內(nèi)框料與扇料在同一平面上；型材經(jīng)陽極氧化著色表面處理，有一層10 μm厚的氧化膜。
2.1.5 型材上安裝五金配件的可能性
考慮組裝時安裝鎖緊角碼和導(dǎo)向角碼的型腔,并考慮安裝折頁和鎖點及風(fēng)撐的槽口。既能使用進(jìn)口的五金配件，也能使用國產(chǎn)配件。
2.1.6 便于鑲嵌中空玻璃
節(jié)能窗采用中空玻璃(5＋12A＋5)，采用壓扣式裝配方式，便于安裝和更換玻璃。
2.1.7 加工工藝的可能性
主要注意點有：型材的尖邊必須倒圓；半空心型腔開口深度與寬度之比；空心型腔腔長與寬度之比。
基于以上幾點考慮，設(shè)計出64系列隔熱鋁合金型材，其斷面見圖1。
2.2 膠條的設(shè)計
膠條的材料為丁基橡膠，其優(yōu)點是：氣密性、耐熱性及耐老化性好。造型設(shè)計主要考慮安裝方便可靠、水密和氣密可靠。如圖2所示，鴨嘴膠條用于擋水及第1道氣密，空心膠條用于第二道氣密，塔形膠條用于壓緊玻璃。
2.3 裝配設(shè)計
節(jié)能窗的主要裝配流程為：確定窗型、尺寸→型材下料、鉆孔→窗扇、窗框分別組裝→安裝膠條、玻璃→總體裝配并調(diào)試→清潔、包裝。
試驗所用的節(jié)能窗尺寸為1200 mm×1200 mm，控制長寬尺寸偏差不大于±1.0 mm及對角線尺寸之差不大于1.5 mm，則達(dá)到優(yōu)等品的要求。
另外，重點注意型材四角連接處細(xì)部處理，鴨嘴膠條焊接成連續(xù)的圈，空心膠條連續(xù)壓入槽口（不切斷），塔形膠條四角打膠處理。出水口處節(jié)點構(gòu)造如圖3所示。
3 節(jié)能窗的性能測試及節(jié)能收益
3.1 性能測試
為了全面而準(zhǔn)確地檢測節(jié)能窗的各項性能指標(biāo)，我們設(shè)計制作一組（3樘）樣窗到國家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心進(jìn)行試驗。試驗結(jié)果如下：
(1)抗風(fēng)壓性能: 符合GB/T 7106－86 第1級；
(2)空氣滲透性: 符合GB/T 7107－86 第1級；
(3)雨水滲透性: 符合GB/T 7108－86 第3級；
(4)隔熱性能:傳熱系數(shù)K=3.38 W/(m2·K)，符合GB/T 8484－87 第3級；
(5)隔聲性能:隔聲量Rw=33 dB，符合國標(biāo)GB/T 8485－87 第4級。
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