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节能型铝门窗开发及应用的成本控制

  我国建筑节能和绿色建筑的发展,已经经过了多年的时间,许多先进的节能产品及节能工艺被逐渐运用于我国的建筑业,节能保温问题在建筑物上表现得尤为突出,它关系到资源、低碳、环保等可持续发展的问题。门窗在住宅的节能系统中占有重要的位置。目前我国建筑能耗占全社会总能耗27%以上,其中玻璃门窗的能耗占到了建筑能耗的40%左右,因此选择保温节能门窗势在必行。目前,市场上主要应用的节能门窗有三种,分别是:塑料门窗、穿条式隔热铝合金门窗及注胶式隔热铝合金门窗。从现在的应用情况来看,塑料门窗主要用在农村市场、一些低档住宅小区并且楼层不高的一些建筑中。而穿条式隔热铝合金门窗及注胶式隔热铝合金门窗是城市住宅、商务公寓楼、标志性建筑应用的首选,甚至一些县城和村镇市场也逐渐认可这种门窗。其实这三种门窗有一些共性的优点和一些各自的特点。

  一、隔热性能:一般由材料本身的导热系数K值决定。塑料型材(PVC)导热系数K(W/m2•K)值是0.16;穿条式隔热铝材中的隔热条玻璃纤维增强PA66材料导热系数K值是0.26-0.34;注胶式隔热铝材的隔热胶的K值是0.008-0.13。从隔热材料的导热系数K值来看,隔热胶是最佳的隔热材料。窗户的保温性能由传热系数U表示,北京市新的现行标准规定U值为2.8(W/m2•K)(北京市居住建筑节能设计标准DBJ 11-602-2006),上海市新的现行标准规定U值为3.2(W/m2•K)(上海市居住建筑节能设计标准DG/TJ 08-205-2008);同样的门窗,且玻璃系统配置也相同的情况下,塑料门窗的U值为2.2-2.9W/m2•K;穿条式隔热铝合金门窗的U值为2.2-2.6W/m2•K,而注胶式隔热铝合金门窗的U值要小于穿条式隔热窗(主要体现在隔热胶的K值更小并且浇注胶在隔热槽内为实体,不像穿条式的在两个隔热条之间是空腔,会存在空气对流的现象)。由此可见,注胶式隔热铝合金门窗在隔热性能上是节能门窗的首选。

  二.产品性能稳定:长期困扰塑料门窗的一个主要质量问题是老化、变形、变脆、耐候差、变色等,随着新技术的发展,现今这些问题得到一定的改善,但市场上塑料门窗在经过一段时间使用后还是会出现上述问题,而且有的门窗加工厂家为了降低成本使用不能满足强度要求的薄钢衬甚至不用钢衬,导致门窗强度满足不了要求,很容易就变形。用户使用过程中老化、变脆、粉化及变色的现象更是比比皆是。无论从美观上还是安全性上都令人担忧。而铝合金本身具有轻质、高强和易成形的优点,经过表面处理后的型材具有很好的耐候性和抗腐蚀性能等。结合注胶、穿条,原本导热性好的铝合金门窗变成了隔热性好的铝合金门窗。这其中注胶产品与穿条产品在稳定性上也有一些细微的差别,主要体现在窗扇上,在白天窗户打开的时候阳光会直射在隔热条或隔热胶上,使得表面在长时间的紫外线照射下发生降解,降解深度不大于1毫米,这种表面的降解不会影响到隔热胶主体部分的物理性能,而对于隔热条一般厚度只有1.8毫米,就会很容易出现粉化或龟裂现象,时间久了易出现不安全隐患。特别是个别厂家为了赚取高额利润用PVC条做隔热条来代替尼龙条,出现安全问题更是可能。再则,从连接方式上看,浇注式是一次性把聚氨酯浇注到铝型材隔热槽内,固化形成聚氨酯隔热桥。由于聚氨酯的高粘合性,聚氨酯隔热桥与铝型材完全粘结成为一体,聚氨酯隔热材料与型材之间属于无缝结合;穿条式铝合金隔热型材是把隔热条穿到两片铝型材的工艺槽内,再经过辊压完成,这依靠机械咬合的方式连接在一起,当做抗剪切实验时,注胶式铝合金隔热型材的抗剪切强度包括摩擦力和黏合力两个部分,而穿条式铝合金隔热型材的抗剪切强度仅有摩擦力构成。由此可见注胶式的隔热型材比穿条式的能够承受更大的扭曲和剪切力。所以说注胶隔热门窗产品在性能稳定方面应当更好。

  成本和外观

  三.用材成本:塑料门窗要比隔热铝合金门窗在价格上有一定的优势,主要体现在塑料型材的价格要比铝合金型材低,这也是市场上为什么很多工程选用它的一个主要原因,有利于降低工程造价。然而,在2005年以前隔热铝合金型材大部分是采用穿条式铝合金隔热门窗,因为之前国家对使用低廉的PVC隔热条限制不严格,价格比较高的尼龙66(PA66)隔热条只有在要求比较高的工程中使用。当时由于聚氨酯隔热胶主要依赖于从美国进口,不仅价格贵,而且供货周期比较长,一般在三个半月左右。同时还必须要有进口设备配套方可以使用。如此种种,限制了注胶隔热铝合金市场的发展。经过08年的次贷危机,出口订单少了,一些生产厂家不得不大量投入,开发国内市场,与此同时大连华工创新科技有限公司与全球领先的化工企业,全球100强名单中位列前茅德国巴斯夫(BASF)合作,在中国引进巴斯夫在美国已经应用多年的聚氨酯隔热胶,投放中国市场。自产品进入中国市场以来,以其优异的性能,合理的价格,稳定的质量及快捷可靠的本地化供应,推动了中国注胶隔热铝型材市场的快速健康发展。然而,由于隔热条厂家众多竞争激烈,一些厂家为了拉客户偷工减料压低价格,导致产品质量下降。特别是有的个别厂家为了在工程上降低造价,在框料上采用PVC隔热条,只在扇料上采用PA66隔热条,导致个别工程出现安全隐患。注胶产品它的质量比较可靠,在原材料成本上按照现在的市场价格更优于PA66隔热条,在型材断面设计上,有很多系列不需要带腔体结构或相对穿条少一个腔体,这样不仅有利于克服空气对流导致的隔热性能下降问题,同时还可以使断面小、轻巧美观,成品门窗的铝材用量节省很多,即满足了节能、环保、隔热、保温、美观、安全的要求,又降低了材料成本。由于这方面的优点,得到了国家相关行业主管部门的认可,并且大力推广。目前,越来越受到广大用户的喜爱。

  四.在外观颜色方面:塑料门窗颜色比较单一,常用的主要就是白色,虽然也有双色共挤型材,颜色品种也很少,而且在成本上要增加很多;根本就无法满足现代建筑的个性化需要,特别是作为建筑的眼睛--门窗。如“画龙点睛”般重要,它的好坏更直接影响到整个建筑装饰效果。铝合金型材表面着色很容易,可以加工成各种颜色,做出的门窗外形美观、华贵,对建筑物具有很好的装饰效果,可以满足建筑整体的装修风格。

  注胶双色门窗的出现,无疑对注胶式隔热铝合金门窗是锦上添花。我们公司技术人员经过辛苦努力、创新和无数次试验并总结,研发出性能稳定,质量可靠,能够满足不同系列型材需要的双色复合设备,填补了行业的空白,并很好的应用到生产当中,得到了广大用户的认可。

  再生、加工及成品门窗

  五.再生:节能、环保、低碳生活是全球大力倡导的主题,也是未来的产业经济发展方向,被再利用的产品,更值得大力发展。塑料门窗属于不可再生产品,老化更换时将会产生大量白色污染。隔热铝合金门窗材料属于可再生产品,大部分可以回收再利用。符合节能、环保和低碳生活。

  六、型材加工:穿条隔热铝型材需要经过型材开齿、穿条、型材滚压复合生产工序,据国内一些大型企业测算,每天按工作8小时计算,型材产量一般在8~10吨这个范围;注胶隔热铝型材一般只需要注胶和切桥两个生产工序,再加上注胶生产线它的生产效率高,据国内一些大型企业测算,每天按工作8小时计算,型材产量一般可以达到16~18吨。在生产效率上注胶生产线几乎是穿条生产线的两倍。穿条型材经过设备滚压时,经常因型材的硬度大而出现裂纹或断裂,或穿条槽口的几何形状的微小变化等产生废品,使产品合格率降低。注胶隔热铝型材不受铝型材的硬度及槽口几何形状微小变化的限制,工艺稳定可靠,成品合格率近乎百分之百。

  七、成品门窗:穿条隔热门窗只能采用机械化生产,因为在结构上需要带腔体,必须采用组角设备来完成;而注胶隔热门窗的腔体可有可无,采用镙接的形式也能完成组装,所以小作坊也可以加工。现代建筑风格丰富多彩,门窗作为建筑的眼睛,需要更多个性化的设计来点缀和美化建筑物。注胶隔热铝型材能够很好的满足这种设计的需求。由于铝型材和隔热桥之间的粘接一体化,使得可以加工成任何形状的门窗,即使半径比较小的圆弧窗也可以实现。而穿条隔热铝型材,由于隔热条与铝型材之间采用机械滚压咬合的固定形式,当拉弯成弧时候,由于铝型材延伸或挤压变形等,隔热条的断裂延伸率较低仅为3.5%左右,这样很容易使隔热条从铝型材的连接槽内松动脱出,或隔热条断裂等。注胶隔热铝型材是聚氨酯与铝型材完全粘结为一体,而且隔热胶本身的断裂延伸率可以达到45%,当对型材进行拉弯时不会出现松动断裂的现象。

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