【中國幕墻網】1 前言
建筑節能是近年來世界建筑發展的一個基本趨向，也是當代建筑科學技術的新熱點。國家建設部頒布了“民用建筑節能管理規定”，強制實行建筑節能管理。在建筑外圍護結構中，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合廣亞鋁業有限公司及廣東省南海市合和興實業有限公司，共同開發設計了64系列隔熱鋁合金型材節能窗。
2 節能窗的設計
2.1 隔熱鋁合金型材的設計
隔熱鋁合金型材的設計是整個開發項目中的核心部分。從一定意義上講，型材斷面的設計決定了窗的性能和質量。設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生一個連續的隔熱區域，利用隔熱條將鋁合金結構分隔成2個部分。隔熱條材料選用聚酰胺尼龍66，其導熱系數為0.3 W/(m·K)，遠遠小于鋁合金的導熱系數[210 W/(m·K)]，而力學性能指標與鋁合金相當。
2.1.2 型材斷面力學性能
對于鋁合金窗來說，主要考慮風荷載作用效應。綜合強度、剛度及穩定性各方面的要求，進行優化計算——在最經濟的斷面面積條件下，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 縫隙防風雨設計
為了獲得較好的水密性，利用等壓原理設計等壓腔，并在窗框上設排水槽對雨水進行疏導；為了獲得較好的氣密性，設2道氣密層，以防空氣滲漏。
2.1.4 造型藝術及美觀要求
型材上設計線條輪廓，并采取圓弧倒角；窗關閉時，室內框料與扇料在同一平面上；型材經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向角碼的型腔,并考慮安裝折頁和鎖點及風撐的槽口。既能使用進口的五金配件，也能使用國產配件。
2.1.6 便于鑲嵌中空玻璃
節能窗采用中空玻璃(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，設計出64系列隔熱鋁合金型材，其斷面見圖1。
2.2 膠條的設計
膠條的材料為丁基橡膠，其優點是：氣密性、耐熱性及耐老化性好。造型設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 裝配設計
節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→總體裝配并調試→清潔、包裝。
試驗所用的節能窗尺寸為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，則達到優等品的要求。
另外，重點注意型材四角連接處細部處理，鴨嘴膠條焊接成連續的圈，空心膠條連續壓入槽口（不切斷），塔形膠條四角打膠處理。出水口處節點構造如圖3所示。
3 節能窗的性能測試及節能收益
3.1 性能測試
為了全面而準確地檢測節能窗的各項性能指標，我們設計制作一組（3樘）樣窗到國家建筑工程質量監督檢驗中心進行試驗。試驗結果如下：
(1)抗風壓性能: 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GB/T 8485－87 第4級。
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