蘇小亭

（西安市房屋產(chǎn)權(quán)產(chǎn)籍管理中心  西安  710000）

 

    我國人口眾多，能源相對缺乏，自然資源總量排在世界第七位，能源資源總量約4萬億噸標準煤，居世界第三位，我國人均能源占有量約為世界平均水平的40％。近幾年來，我國對能源的需求不斷增大，進口能源需求不斷擴大，國內(nèi)能源不足的問題日益突出。而建筑節(jié)能是各種節(jié)能途徑中潛力最大、最為直接有效的方式。

 

    據(jù)統(tǒng)計我國城鄉(xiāng)建筑房屋每年以20%以上的速度增長，年竣工面積為20億平方米，其中既有建筑400億平方米，95%以上為高能耗建筑。在未來30年內(nèi)，我國將建造400億平方米新建筑，因此未來建筑節(jié)能將是衡量一個國家現(xiàn)代化水平高低的一個重要指標。

 

    建筑節(jié)能工作已經(jīng)得到了黨和國家的高度重視。《建設(shè)事業(yè)“十一五”規(guī)劃綱要》、《建筑節(jié)能“十一五”規(guī)劃》、《建設(shè)科技“十一五”規(guī)劃》、《城市供水管網(wǎng)改造規(guī)劃》、《城市燃氣管網(wǎng)改造規(guī)劃》、《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施——節(jié)能篇》等的發(fā)布，“十一五”推廣應(yīng)用和限制禁止使用技術(shù)的發(fā)布，《建筑節(jié)能工程質(zhì)量驗收規(guī)程》的實施……一系列針對建筑節(jié)能的國家政策法規(guī)陸續(xù)發(fā)布，均說明了建筑節(jié)能的必要性，也體現(xiàn)了國家對建筑節(jié)能工作的重視。

 

    門窗作為建筑圍護的重要組成部分，能否配合墻體起到良好的保溫隔熱作用，減少居室能源流失，在建筑節(jié)能中有著至關(guān)重要的作用。現(xiàn)在市場上的門窗品種很多，主要是鋁、塑、鋼、木、玻璃鋼、鋁塑復(fù)合、鋁木復(fù)合材料。為了迎合建筑節(jié)能政策，各種品種的門窗材料的生產(chǎn)廠家在稍做改進后，紛紛搭上了節(jié)能門窗的列車。

 

    影響門窗節(jié)能的主要因素有門窗的傳熱系數(shù)(K),空氣滲透量，遮陽系數(shù)，可見光的透過率與反射率這幾方面來衡量。另外門窗外框、窗扇框的材料是否隔熱保溫，玻璃是否采用了中空玻璃也直接影響門窗的保溫隔熱。也就是說，這幾方面影響門窗的節(jié)能，要提高門窗的保溫隔熱性能，就要從這幾方面著手。常用的門窗根據(jù)材料與玻璃的不同可分為木門窗、塑料門窗、鋼門窗、鋁合金門窗和復(fù)合材料門窗。根據(jù)玻璃與框的數(shù)量也可分為單框單玻璃門窗、單框雙層玻璃門窗、多層玻璃門窗、單框中空玻璃門窗等等。

 

    （1）彩板門窗

    彩板門窗是節(jié)能型門窗，是國家四部委推廣的具有節(jié)能、密封、隔音等優(yōu)良性能的建筑門窗（圖1）。彩板門窗有以下幾大特點：

    1.彩板門窗耐腐蝕，彩板門窗的原材料是彩色鍍鋅鋼板，所以彩板門窗具有很高的強度和很好的耐腐蝕性能。

    2.彩板門窗的物理性能好，彩板門窗在測試其三項物理性能時，其氣密性可達Ⅰ～Ⅱ級，水密性可達Ⅲ級，強度一般可達Ⅰ級。所以彩板門窗的強度是非常高的，用于30層樓以上的建筑物中其剛性也不會出現(xiàn)問題。

    3.彩板門窗壽命長，彩板門窗是用彩板為原材料制作而成的，有著極強的耐候性。彩板門窗安裝在建筑物上一般可與建筑物同等壽命。

    4.彩板門窗的密封性能好，其氣密性即空氣滲透性能可達到Ⅰ級，其空氣滲透值≤ 。

    5.彩板門窗的裝飾性好，彩板門窗有著絢麗豐富的色彩，彩板作為彩板窗的原材料其顏色是多樣的，一般有茶色、白色、藍色、豆綠色、桔紅色。彩板窗和建筑物相匹配，整體效果好。

   

    （2）鋁塑復(fù)合門窗

    鋁塑復(fù)合門窗采用特殊工藝，將鋁合金和塑料異型材相復(fù)合。即外部鋁合金，內(nèi)部塑料異型材，這樣不僅在結(jié)構(gòu)強度和抗老化性上滿足了門窗的要求，而且隔熱性能良好（圖2）。它克服了鋁合金所固有的高導(dǎo)熱率，同時又保持了鋁合金的重要性能：易擠壓成型、易加工、抗腐蝕、美觀堅固、經(jīng)久耐用、重量輕等特點，同時又利用了塑料型材導(dǎo)熱率低的特點，從而最大限度地發(fā)揮了鋁合金和塑料的各自優(yōu)點。鋁塑復(fù)合門窗的特點：

    1.隔熱保溫性能好。在同等條件下，夏天空調(diào)房間里鋁塑復(fù)合窗溫度比鋁合金窗房間要低1～2℃。冬天鋁塑復(fù)合窗房間要比鋁合金窗房間暖和。

 

    2.水密性、氣密性、隔聲性佳。鋁塑復(fù)合窗在制作中，采用異位排水法，即根據(jù)門窗的規(guī)格、尺寸，設(shè)計排水孔的數(shù)量、位置及尺寸大小，不僅可以防止雨水的浸入，同時也解決了雨水一旦浸入不能順利排出的問題。在組角時采用了專用組角膠，該膠具有良好的膨脹性，只需少量，就可以將組角部位密封起來，而且該膠粘度適中，易于處理，不會造成門窗表面的污損，加之塑料異型材本身具有良好的密封效果，使得復(fù)合門窗氣密性達到最佳效果。

 

    3.組裝靈活、方便，可降低投資成本。鋼塑門窗在制作中采用焊接方式，門窗組裝企業(yè)需購買焊接機、清角機等設(shè)備，而且還需提供很大場地來安置設(shè)備，對焊接工人的要求也較高，要求其能熟練地掌握不同外界因素影響下，對焊接時間、溫度的控制等，企業(yè)投資大。鋁塑復(fù)合門窗在制作中采用插件式連接方式，制作工具主要為組角機、雙頭鋸、端面銑，可避免焊接等繁瑣工藝，還能減少對場地、設(shè)備和人員的投資，大大節(jié)約了成本，同時還能為制作商節(jié)省時間，提高工作效率。

 

    4.裝飾效果好。現(xiàn)代生活中，人們對多彩性和個性化的消費要求越來越高。鋁塑復(fù)合型材可通過粉末噴涂、電泳涂漆等方式將外層鋁型材裝扮成各種顏色，不僅增強門窗的防腐、耐污、耐候性能，而且更具裝飾性。內(nèi)層的塑料異型材因減少日光照射，也可加工成為仿木紋和彩色型材，滿足了用戶的個性化需求。

 

    5.免維護。鋁塑復(fù)合型材不易受酸堿侵蝕，不會變黃褪色，幾乎不必保養(yǎng)。臟污時，可用水加清洗劑擦洗，清洗后潔凈如初。

鋁塑復(fù)合窗作為新型建筑材料，適應(yīng)當(dāng)前時代發(fā)展需要，符合國家建筑材料推廣應(yīng)用要求，其根本原因在于：1.鋁塑復(fù)合窗所使用的鋁塑復(fù)合型材，減少了鋁型材的使用量，可節(jié)約國有資源；2.性價比高，減少建筑能耗的同時又符合門窗的功能要求。作為新型的節(jié)能保溫隔熱材料，它的出現(xiàn)必將推動我國門窗建材的發(fā)展。

 

    （3）玻璃鋼節(jié)能門窗

    上世紀80年代初，隨著玻璃鋼門窗用型材拉擠技術(shù)和表面涂裝工藝取得突破，加拿大茵萊玻璃纖維公司（Iline Fiberglass）等企業(yè)在此基礎(chǔ)上率先成功開發(fā)出玻璃鋼門窗。由于玻璃鋼材料的特有優(yōu)勢，使門窗具有了節(jié)能隔音，結(jié)構(gòu)精巧，美觀高雅，堅固耐用和環(huán)保節(jié)能等突出優(yōu)點。玻璃鋼窗（圖3）采用的框材是玻璃纖維浸透樹脂后在設(shè)備牽引下通過加熱模具高溫固化，形成表面光潔，尺寸穩(wěn)定，強度高的玻璃鋼型材，經(jīng)特殊涂層表面處理切割下料后，使用專用角連接件和密封材料組裝而成高品質(zhì)門窗。玻璃鋼節(jié)能門窗是由玻璃鋼型材經(jīng)機械化組裝而成的新一代節(jié)能環(huán)保型門窗。玻璃鋼窗的特點：

    1.輕質(zhì)高強。玻璃鋼型材的密度在 左右，約為鋁密度的2/3，比塑鋼型材略大，屬輕質(zhì)材料。而玻璃鋼型材抗拉強度大約是 ，拉伸強度與普通碳鋼接近，彎曲強度及彎曲彈性模量是塑鋼型材8倍左右，是鋁合金的2～3倍。而抗風(fēng)壓能力與鋁合金富相當(dāng)，比塑鋼窗要高于約兩個等級。

 

    2.密封性好。在密封性方面，玻璃鋼窗在組裝過程中角部處理采用膠粘加螺接工藝，同時全部縫隙均采用橡膠條和毛條密封，玻璃鋼型材為空腹結(jié)構(gòu)，因此密封性能好。塑鋼窗的氣密性與它相當(dāng)，鋁合金窗則要差一些。在水密性方面，塑鋼窗由于材質(zhì)強度和剛性低，水密性要比玻璃鋼窗和鋁合金窗低兩個等級。

 

    3.隔熱保溫、節(jié)能。玻璃鋼型材導(dǎo)熱系數(shù)低，室溫下為：0.3～0.4 ，與塑鋼窗相當(dāng)，遠遠低于鋁合金型材，是優(yōu)良的絕熱材料。玻璃鋼型材的熱膨脹系數(shù)為 /℃，與墻材、玻璃的線膨脹系數(shù)相當(dāng)，在冷熱差變化較大的環(huán)境下，不易與建筑物及玻璃之間產(chǎn)生縫隙，更是提高了其密封性，加之玻璃鋼型材為個膠結(jié)構(gòu)，所有的縫隙均有膠條、毛條密封，因此隔熱保溫效果顯著。

 

    4.耐腐蝕、耐老化。在耐腐蝕方面，玻璃鋼窗是優(yōu)良的難腐蝕材料，對酸、堿、鹽大部分有機物、海水以及潮濕都有較好的抵抗力，對于微生的作用也有抵抗的性能，適合使用于多雨、潮濕和沿海地區(qū)以及化工場所。鋁合金窗耐大氣腐蝕性好，但應(yīng)避免直接與某些其他金屬接觸時的電化學(xué)腐蝕，塑鋼窗耐潮濕、鹽霧、酸雨，但應(yīng)避免與發(fā)煙硫酸、硝酸、丙酮、二氯乙烷、四氯化碳及甲苯等有機溶劑直接接觸。在耐老化方面，玻璃鋼型材為復(fù)合材料，鋁合金型材是高度穩(wěn)定的無機材料，二者的耐老化性能優(yōu)良，而塑鋼型材為有機分子材料，在紫外線作用下，大分子鏈斷裂，使材料表面失去光澤，變色粉化，型材的機械性能下降。

 

    5.裝飾性好。玻璃鋼和鋁合金型材硬度高，經(jīng)砂光后表面光滑細膩易涂裝。可涂裝各種涂料，顏色豐富，耐擦洗、不褪色，觀感舒適。而塑鋼窗作為建筑外窗，只能以白色為主。因為白色或淺灰色塑鋼型材耐候性和光照穩(wěn)定性，不宜吸熱。著色上各種顏色的塑鋼型材耐熱性、耐候性大大降低，只能適于室內(nèi)使用。

 

    6.防火性好。相比玻璃鋼窗加入了無機阻燃材料，屬難燃材料，鋁合金窗完全不燃，而塑鋼窗的防火性與兩者相比是差的，在火災(zāi)作用下，遇到明火后可進行緩慢的燃燒，并且在燃燒時釋放氯氣。

 

    綜上所述，可以看出節(jié)能門窗的適用范圍很廣，而且能較好地滿足人們的各種需求。目前節(jié)能門窗在國內(nèi)市場已悄然興起，引起房地產(chǎn)開發(fā)商、施工單位、門窗生產(chǎn)廠家和新聞媒體的廣泛關(guān)注。

 

    隨著發(fā)展建筑節(jié)能的國際合作和學(xué)術(shù)交流增多,加上更多地引進國外先進適宜的技術(shù)和產(chǎn)品,借鑒國外的先進經(jīng)驗,并結(jié)合我國國情,我國的建筑節(jié)能工作一定能得到快速、健康的發(fā)展。這對加速推進我國的建筑節(jié)能技術(shù)進步,達到節(jié)約國家能源,提高建筑功能,改善人民生活,促進社會經(jīng)濟發(fā)展具有重大的指導(dǎo)意義。

 

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(本文來源：陜西省土木建筑學(xué)會  文徑網(wǎng)絡(luò)：文徑 尹維維 編輯  劉真 審核)