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节能彩钢门窗,创造舒适生活

时间:2020-02-03
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序言

节能彩钢门窗是重庆华厦门窗有限责任公司开发的一种钢质节能门窗新产品,新产品首先应该来自新思想、新观念、新视角,同时它还应该是新结构、新工艺,进而实现新的功能和价值。

一、节能彩钢门窗的概念

◎技术哲学——绿色、环保和可持续

现代技术迅猛发展,既包含着为人类带来巨大利益的可能性,同时也给我们的生存带来了诸多消极作用。要么沿着传统的道路走下去,从而加速人类对自然以及社会的破坏;要么沿着可持续发展的道路行进,确立人与自然、人与人的和谐关系。无疑,后一条道路是我们的必然选择,这种选择需要我们重新反思技术以及技术文化。

可持续发展、人与自然的和谐、人与人的和谐这些科学发展观,必然也是指导我们进行技术开发的目标和思想工具,在建筑领域里的“绿色”、“节能”理念,也正是科学发展观的具体体现。“绿色”的本质是物质系统的首尾相接,无废无污、高效和谐、开放式闭合性良性循环;节能是指节约采暖供热、空调制冷、采光照明以及调节室内空气、湿度、改变居室环境质量的能源消耗,还包括利用太阳能、地热()能源的综合技术工程。

○钢材可循环再生使用,符合可持续发展的时代理念。

○钢材力学物理性能优良,且易成形加工,通过与非金属材料制成断热复合型材,具备强度高和传热系数低的优点,并能保证门窗产品的气密性,可以制作优质的节能门窗。

◎核心价值——产品的综合性能

产品价值是由产品的功能、特性、品质、品种与式样等所产生的价值。它是顾客需要的中心内容,也是顾客选购产品的首要因素,因而在一般情况下,它是决定顾客购买总价值大小的关键和主要因素。产品价值是由顾客需要来决定的。

人们对建筑门窗的需求根本目的不是门窗实体物质本身,而是通过门窗物质载体实现的建筑的私密性、安全性,采光、遮风避雨等功能特性,因此,建筑门窗的核心价值就是门窗所具备的那些为人们提供舒适生活的内在性能,包括抗风压强度、气密性、水密性、保温隔热性、采光性、隔声性等性能。

上述性能的实现都将取决于制作门窗产品的型材的物理力学性能能和加工性能。钢材密度7.8(g/cm3),抗拉强度300-400(Pa/),屈服强度230-330(Pa/),伸长度28-32%,弹性模量210Gpa,线膨胀系数1.25X10-5 (K-1),这些优良的材质特性,是目前市场上其它建筑门窗材料所不具备的,是保证门窗产品可用性和实体性质量的基础。

◎核心竞争力——性能价格比

价值是价格的基础,价格是价值的表现形式,但在社会主义市场经济条件下,价格受价值规律的自发调节外,更多地还要受市场供求关系影响。因此,节能彩钢门窗的价值目标是:性能上的延伸,成本上的消减,形成产品优良性能价格比的核心竞争力。


二、节能彩钢门窗产品介绍

建设部2007年科技计划项目

建筑节能是国家实行节能战略的重要环节,建筑门窗是实现建筑节能的重要途径,所有种类的建筑门窗均不能回避国家推行的节约能源大的技术政策背景,塑料门窗因其材料在导热系数上的优势,率先跨进节能门窗市场的门槛;铝合金门窗利用其型材易成型的特点,开发出了复合隔热型材;钢门窗由于以前没有断热桥型材,市场份额越来越小。钢材具有优良的材质特性,是保证门窗产品可用性和实体性质量的基础。用它可以制成高强度、不变形、良导电性、防火、防振、保温隔热的优质门窗。因此,解决型材的断热,是关系到钢门窗行业发展的关键。

2004年华厦公司制定并启动了节能彩板门窗技术改造计划,2005年开发出TC760PC760系列中空玻璃彩板窗新产品,经国家有关部门检测其热阻值可以达到3.0左右,基本满足重庆地区建筑门窗节能50%的设计标准的要求。2005年底公司组建了专门的新产品研发小组,为生产符合建筑节能65%的设计标准的门窗产品目标,借鉴了国内外众多断桥钢门窗型材,提出近10种钢门窗断桥型材的概念设计方案,经筛选对其中的几种技术进行了原理试验,在2006年上旬基本形成2种具有可操作性的节能门窗产品技术方案,10月向建设部申请了科学技术项目计划,并列入“建设部2007年科学技术项目计划”(建科[2007]114号,项目编号2007-K1-15)。

技术路线——钢材与非金属材料的复合断热型材结构

所谓技术路线,既指解决问题的策略和思路,又包括解决问题的程序步骤和具体方法。节能彩钢门窗主要是通过在型材中加入非金属隔热条,阻挡室内外的空气进行热交换,使其热传导性能比非断桥普通金属门窗降低40~70%。在冬季,带有隔热条的窗框能够减少三分之一通过窗框散失的热量,而在夏季所减少更多的能量损失。

节能彩钢门窗产品开发围绕解决钢质门窗型材断热桥结构、工艺和手段进行,形成了组合式薄壁节能彩钢门窗和穿条式节能彩钢门窗两个技术系和产品系列。

◎产品种类

1)组合式彩钢复合门窗

构成:通过开齿、装配、粘接、滚压工序,将带有一个以上腔室的隔热材料装配进钢型材,并使之与钢型材牢固地粘合和咬合,形成钢型材和隔热材料整体受力的复合型材,以降低型材的传热性。

组合式彩钢复合门窗技术是对现有钢门窗和塑料门窗互相取长补短而构成的组合发明,其型材由2件钢型材和1件塑料隔热型材组成,其中钢型材截面的基本形状为由边钩、边板和直平腹扳构成的开口型材,根据用途的不同要求,构成5种形状相似而尺寸不同的钢型材。型材材质为普通钢板、不锈钢板或彩色涂层钢板,厚度0.61.0㎜,钢型材的内侧在成型之前,制有横向齿纹,确保钢型材与塑料型材复合后能结合牢固,不产生纵向滑移。隔热型材为3~5个腔室的空心型材,材质为耐高温和低温、且变形率低的改性塑料。

技术特点:

组合式节能彩钢门窗型材的隔热材料采用塑料型材,其热传导系数低,可有效隔断门窗型材室内外冷、热能量的传导,而且塑料型材腹腔为35腔的多腔室结构,还可以有效隔断塑料型材室内外热辐射的影响,从而提高复合型材的断热效果,提高门窗的保温隔热节能性能。

隔热型材的多腔室结构,有利于构建复合型材截面稳固的力学特性,解决复合型材整体旁弯、扭曲、下绕等质量缺陷,保证建筑门窗的气密性和水密性符合质量要求。

隔热型材的多腔室结构,在门窗安装附件后能形成等压腔,可使流入型材腔室内的雨水按腔室的路径形成有组织流动和排放,确保雨水不向室内渗透;

彩钢复合型材的金属板包裹在塑料型材的翼缘外侧,即提高了型材的复合惯性矩,节约金属材料,又有利于钢型材与隔热型材的复合加工,有利于在型材上设置标准欧式槽、密封条等附件的安装结构。隔热型材上、下翼缘均为空心结构,即可节省塑料材料、保证型材的几何尺寸,又可增加型材截面力学性能,保证型材可視面平整。

在不改变钢型材内侧尺寸和隔热型材的外形尺寸的前提下,门窗产品的抗风压强度3500pa,可通过改变钢型材的厚度,或在隔热型材中间腔室内设置加强筋的方式,提高型材的力学性能,使门窗产品抗风压达到5000pa以上,适应不同建筑层高、不同风压地区和不同建筑门窗窗型对建筑门窗型材的绕度,门窗抗风压性能的要求。

○多腔室结构,有利于门窗在生产时角连接采用角码或连接件进行组装,生产工艺简单,效率高。

复合型材单位耗钢和塑料较少,各项性能指标较高,性能价格比良好。可广泛应用于各类居住和一般工业建筑。

2)灌注式彩钢复合门窗

构成:灌注式彩钢复合门窗型材,是针对传统彩板门窗型材的不足之处,采用薄壁彩色涂层钢板或彩色涂层不锈钢板,经冷弯成型,轧制成闭口门窗型材,并在空腹腔体内灌注或装填保温隔热的有机发泡或无机发泡材料,制成的彩钢复合门窗型材。其闭口型材成为型材功能结构和受力主体,灌注材料隔断门窗型材热流方向的热辐射和热传递,为保温隔热的主体。在两者共同作用下使型材兼具抗风压强度和保温隔热的良好性能,制成门窗后其抗风压强度可达国标分级标准的78级;型材的导热系数3.33.5w/(㎡·k),热工性能优于断桥铝合金门窗型材

灌注式彩钢复合门窗型材,配以防火玻璃、防火胶条和防火五金,可制成1.0h的既符合建筑节能要求又符合建筑耐火要求的外门窗。

技术特点:

○克服了空腹钢型材导热系数高的问题,降低了型材制造难度,提高了型材成型几何尺寸精度,保证型材质量。

○采用高镀锌含量的彩色涂层钢板为主体材料,在其镀锌层和耐候涂层的保护下,保证了产品质量和产品使用寿命。

○采用薄板轧制型材,节约了钢材并降低了生产成本,经济效益显著,并且又减轻了钢型材的重量,便于安装。

○灌注材料采用发泡材料,进一步降低了生产成本及减轻复合型材的重量。

○由于钢材相对与其它门窗材料熔点高、弹性模量大,为制造防火、防暴特种门窗提供了可能。

○灌注式彩钢复合门窗为闭口型材,截面惯性矩大,强度高,可运用于大幅面玻璃门窗制作,也可用作公共建筑小型幕墙材料,不仅造价经济,且外观美观。

三、节能彩钢门窗的优点

1)安全:采用0.6~1.2㎜不同钢材壁厚的节能彩钢门窗,抗风压强度可达6~8级(3500~5000KPa),因此,无论在高层建筑,或是在市内外温差大的夏、冬季节,不会因风压或负压造成门窗受压变形而发生窗扇脱落;此外钢材为良导体,可方便进行高层建筑防雷击的连接处理,产品的安全性高。

2)节能:节能彩钢门窗型材采用多腔室、大隔热间距的隔热条,其型材传热系数在1.6~1.8之间,比现有的其它金属断热型材的传热系数低1.5~2.0,其次,由于钢质型材的强度高,同样采用双道或多道密封,更容易实现门窗的高气密性。在采用不同标准玻璃配置的情况下,节能彩钢门窗的K值可达2.0~2.5。

3)环保:钢材是一种首尾相连,可重复使用的资源,其型材涂层采用环保型聚酯或氟碳涂料,在制造、使用和回收的规程中不会带来环境问题,符合绿色、环保和可持续的观念。

4)美观:节能彩钢门窗的型材断面采用大直线造型,简洁而现代,表面可涂以各种颜色的色彩,甚至可以进行个性化的制造;由于钢材的强度高,型材截面较小,框窗比在30%以下,不仅采光性能好,而且外观秀气挺拔。

5)经济:节能彩钢门窗努力实现“性能上的延伸,成本上的消减”的价值目标,在实现提高门窗产品节能等性能的同时,还致力于通过节材和提高制造效率等途径,实现产品成本的消减。在可以比较性能一致的前提下,节能彩钢门窗较好实现了性能和价格的平衡,产品价格较其它断热金属门窗低。

结束语

人们常常把门窗比喻成建筑的眼睛,随着社会发展和科技的进步,门窗除了调节空气和采光功能外,在建筑防止雨水、尘埃、噪声、废气的侵入,减少能源的消耗保证居住环境的舒适,门窗均担负起不可替代的作用,因此,为了创建更加舒适的生活环境,我们会像爱护眼睛一样,重视、关注、呵护建筑门窗,继续研究和开发出性能更加优良的门窗,为顾客提供更多的节能门窗产品。


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