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節能彩鋼門窗,創造舒適生活

時間:2020-02-03
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序言

節能彩鋼門窗是重慶華廈門窗有限責任公司開發的一種鋼質節能門窗新產品,新產品首先應該來自新思想、新觀念、新視角,同時它還應該是新結構、新工藝,進而實現新的功能和價值。

一、節能彩鋼門窗的概念

◎技術哲學——綠色、環保和可持續

現代技術迅猛發展,既包含著為人類帶來巨大利益的可能性,同時也給我們的生存帶來了諸多消極作用。要么沿著傳統的道路走下去,從而加速人類對自然以及社會的破壞;要么沿著可持續發展的道路行進,確立人與自然、人與人的和諧關系。無疑,后一條道路是我們的必然選擇,這種選擇需要我們重新反思技術以及技術文化。

可持續發展、人與自然的和諧、人與人的和諧這些科學發展觀,必然也是指導我們進行技術開發的目標和思想工具,在建筑領域里的“綠色”、“節能”理念,也正是科學發展觀的具體體現。“綠色”的本質是物質系統的首尾相接,無廢無污、高效和諧、開放式閉合性良性循環;節能是指節約采暖供熱、空調制冷、采光照明以及調節室內空氣、濕度、改變居室環境質量的能源消耗,還包括利用太陽能、地熱()能源的綜合技術工程。

○鋼材可循環再生使用,符合可持續發展的時代理念。

○鋼材力學物理性能優良,且易成形加工,通過與非金屬材料制成斷熱復合型材,具備強度高和傳熱系數低的優點,并能保證門窗產品的氣密性,可以制作優質的節能門窗。

◎核心價值——產品的綜合性能

產品價值是由產品的功能、特性、品質、品種與式樣等所產生的價值。它是顧客需要的中心內容,也是顧客選購產品的首要因素,因而在一般情況下,它是決定顧客購買總價值大小的關鍵和主要因素。產品價值是由顧客需要來決定的。

人們對建筑門窗的需求根本目的不是門窗實體物質本身,而是通過門窗物質載體實現的建筑的私密性、安全性,采光、遮風避雨等功能特性,因此,建筑門窗的核心價值就是門窗所具備的那些為人們提供舒適生活的內在性能,包括抗風壓強度、氣密性、水密性、保溫隔熱性、采光性、隔聲性等性能。

上述性能的實現都將取決于制作門窗產品的型材的物理力學性能能和加工性能。鋼材密度7.8(g/cm3),抗拉強度300-400(Pa/),屈服強度230-330(Pa/),伸長度28-32%,彈性模量210Gpa,線膨脹系數1.25X10-5 (K-1),這些優良的材質特性,是目前市場上其它建筑門窗材料所不具備的,是保證門窗產品可用性和實體性質量的基礎。

◎核心競爭力——性能價格比

價值是價格的基礎,價格是價值的表現形式,但在社會主義市場經濟條件下,價格受價值規律的自發調節外,更多地還要受市場供求關系影響。因此,節能彩鋼門窗的價值目標是:性能上的延伸,成本上的消減,形成產品優良性能價格比的核心競爭力。


二、節能彩鋼門窗產品介紹

建設部2007年科技計劃項目

建筑節能是國家實行節能戰略的重要環節,建筑門窗是實現建筑節能的重要途徑,所有種類的建筑門窗均不能回避國家推行的節約能源大的技術政策背景,塑料門窗因其材料在導熱系數上的優勢,率先跨進節能門窗市場的門檻;鋁合金門窗利用其型材易成型的特點,開發出了復合隔熱型材;鋼門窗由于以前沒有斷熱橋型材,市場份額越來越小。鋼材具有優良的材質特性,是保證門窗產品可用性和實體性質量的基礎。用它可以制成高強度、不變形、良導電性、防火、防振、保溫隔熱的優質門窗。因此,解決型材的斷熱,是關系到鋼門窗行業發展的關鍵。

2004年華廈公司制定并啟動了節能彩板門窗技術改造計劃,2005年開發出TC760PC760系列中空玻璃彩板窗新產品,經國家有關部門檢測其熱阻值可以達到3.0左右,基本滿足重慶地區建筑門窗節能50%的設計標準的要求。2005年底公司組建了專門的新產品研發小組,為生產符合建筑節能65%的設計標準的門窗產品目標,借鑒了國內外眾多斷橋鋼門窗型材,提出近10種鋼門窗斷橋型材的概念設計方案,經篩選對其中的幾種技術進行了原理試驗,在2006年上旬基本形成2種具有可操作性的節能門窗產品技術方案,10月向建設部申請了科學技術項目計劃,并列入“建設部2007年科學技術項目計劃”(建科[2007]114號,項目編號2007-K1-15)。

技術路線——鋼材與非金屬材料的復合斷熱型材結構

所謂技術路線,既指解決問題的策略和思路,又包括解決問題的程序步驟和具體方法。節能彩鋼門窗主要是通過在型材中加入非金屬隔熱條,阻擋室內外的空氣進行熱交換,使其熱傳導性能比非斷橋普通金屬門窗降低40~70%。在冬季,帶有隔熱條的窗框能夠減少三分之一通過窗框散失的熱量,而在夏季所減少更多的能量損失。

節能彩鋼門窗產品開發圍繞解決鋼質門窗型材斷熱橋結構、工藝和手段進行,形成了組合式薄壁節能彩鋼門窗和穿條式節能彩鋼門窗兩個技術系和產品系列。

◎產品種類

1)組合式彩鋼復合門窗

構成:通過開齒、裝配、粘接、滾壓工序,將帶有一個以上腔室的隔熱材料裝配進鋼型材,并使之與鋼型材牢固地粘合和咬合,形成鋼型材和隔熱材料整體受力的復合型材,以降低型材的傳熱性。

組合式彩鋼復合門窗技術是對現有鋼門窗和塑料門窗互相取長補短而構成的組合發明,其型材由2件鋼型材和1件塑料隔熱型材組成,其中鋼型材截面的基本形狀為由邊鉤、邊板和直平腹扳構成的開口型材,根據用途的不同要求,構成5種形狀相似而尺寸不同的鋼型材。型材材質為普通鋼板、不銹鋼板或彩色涂層鋼板,厚度0.61.0㎜,鋼型材的內側在成型之前,制有橫向齒紋,確保鋼型材與塑料型材復合后能結合牢固,不產生縱向滑移。隔熱型材為3~5個腔室的空心型材,材質為耐高溫和低溫、且變形率低的改性塑料。

技術特點:

組合式節能彩鋼門窗型材的隔熱材料采用塑料型材,其熱傳導系數低,可有效隔斷門窗型材室內外冷、熱能量的傳導,而且塑料型材腹腔為35腔的多腔室結構,還可以有效隔斷塑料型材室內外熱輻射的影響,從而提高復合型材的斷熱效果,提高門窗的保溫隔熱節能性能。

隔熱型材的多腔室結構,有利于構建復合型材截面穩固的力學特性,解決復合型材整體旁彎、扭曲、下繞等質量缺陷,保證建筑門窗的氣密性和水密性符合質量要求。

隔熱型材的多腔室結構,在門窗安裝附件后能形成等壓腔,可使流入型材腔室內的雨水按腔室的路徑形成有組織流動和排放,確保雨水不向室內滲透;

彩鋼復合型材的金屬板包裹在塑料型材的翼緣外側,即提高了型材的復合慣性矩,節約金屬材料,又有利于鋼型材與隔熱型材的復合加工,有利于在型材上設置標準歐式槽、密封條等附件的安裝結構。隔熱型材上、下翼緣均為空心結構,即可節省塑料材料、保證型材的幾何尺寸,又可增加型材截面力學性能,保證型材可視面平整。

在不改變鋼型材內側尺寸和隔熱型材的外形尺寸的前提下,門窗產品的抗風壓強度3500pa,可通過改變鋼型材的厚度,或在隔熱型材中間腔室內設置加強筋的方式,提高型材的力學性能,使門窗產品抗風壓達到5000pa以上,適應不同建筑層高、不同風壓地區和不同建筑門窗窗型對建筑門窗型材的繞度,門窗抗風壓性能的要求。

○多腔室結構,有利于門窗在生產時角連接采用角碼或連接件進行組裝,生產工藝簡單,效率高。

復合型材單位耗鋼和塑料較少,各項性能指標較高,性能價格比良好。可廣泛應用于各類居住和一般工業建筑。

2)灌注式彩鋼復合門窗

構成:灌注式彩鋼復合門窗型材,是針對傳統彩板門窗型材的不足之處,采用薄壁彩色涂層鋼板或彩色涂層不銹鋼板,經冷彎成型,軋制成閉口門窗型材,并在空腹腔體內灌注或裝填保溫隔熱的有機發泡或無機發泡材料,制成的彩鋼復合門窗型材。其閉口型材成為型材功能結構和受力主體,灌注材料隔斷門窗型材熱流方向的熱輻射和熱傳遞,為保溫隔熱的主體。在兩者共同作用下使型材兼具抗風壓強度和保溫隔熱的良好性能,制成門窗后其抗風壓強度可達國標分級標準的78級;型材的導熱系數3.33.5w/(㎡·k),熱工性能優于斷橋鋁合金門窗型材

灌注式彩鋼復合門窗型材,配以防火玻璃、防火膠條和防火五金,可制成1.0h的既符合建筑節能要求又符合建筑耐火要求的外門窗。

技術特點:

○克服了空腹鋼型材導熱系數高的問題,降低了型材制造難度,提高了型材成型幾何尺寸精度,保證型材質量。

○采用高鍍鋅含量的彩色涂層鋼板為主體材料,在其鍍鋅層和耐候涂層的保護下,保證了產品質量和產品使用壽命。

○采用薄板軋制型材,節約了鋼材并降低了生產成本,經濟效益顯著,并且又減輕了鋼型材的重量,便于安裝。

○灌注材料采用發泡材料,進一步降低了生產成本及減輕復合型材的重量。

○由于鋼材相對與其它門窗材料熔點高、彈性模量大,為制造防火、防暴特種門窗提供了可能。

○灌注式彩鋼復合門窗為閉口型材,截面慣性矩大,強度高,可運用于大幅面玻璃門窗制作,也可用作公共建筑小型幕墻材料,不僅造價經濟,且外觀美觀。

三、節能彩鋼門窗的優點

1)安全:采用0.6~1.2㎜不同鋼材壁厚的節能彩鋼門窗,抗風壓強度可達6~8級(3500~5000KPa),因此,無論在高層建筑,或是在市內外溫差大的夏、冬季節,不會因風壓或負壓造成門窗受壓變形而發生窗扇脫落;此外鋼材為良導體,可方便進行高層建筑防雷擊的連接處理,產品的安全性高。

2)節能:節能彩鋼門窗型材采用多腔室、大隔熱間距的隔熱條,其型材傳熱系數在1.6~1.8之間,比現有的其它金屬斷熱型材的傳熱系數低1.5~2.0,其次,由于鋼質型材的強度高,同樣采用雙道或多道密封,更容易實現門窗的高氣密性。在采用不同標準玻璃配置的情況下,節能彩鋼門窗的K值可達2.0~2.5。

3)環保:鋼材是一種首尾相連,可重復使用的資源,其型材涂層采用環保型聚酯或氟碳涂料,在制造、使用和回收的規程中不會帶來環境問題,符合綠色、環保和可持續的觀念。

4)美觀:節能彩鋼門窗的型材斷面采用大直線造型,簡潔而現代,表面可涂以各種顏色的色彩,甚至可以進行個性化的制造;由于鋼材的強度高,型材截面較小,框窗比在30%以下,不僅采光性能好,而且外觀秀氣挺拔。

5)經濟:節能彩鋼門窗努力實現“性能上的延伸,成本上的消減”的價值目標,在實現提高門窗產品節能等性能的同時,還致力于通過節材和提高制造效率等途徑,實現產品成本的消減。在可以比較性能一致的前提下,節能彩鋼門窗較好實現了性能和價格的平衡,產品價格較其它斷熱金屬門窗低。

結束語

人們常常把門窗比喻成建筑的眼睛,隨著社會發展和科技的進步,門窗除了調節空氣和采光功能外,在建筑防止雨水、塵埃、噪聲、廢氣的侵入,減少能源的消耗保證居住環境的舒適,門窗均擔負起不可替代的作用,因此,為了創建更加舒適的生活環境,我們會像愛護眼睛一樣,重視、關注、呵護建筑門窗,繼續研究和開發出性能更加優良的門窗,為顧客提供更多的節能門窗產品。


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