中國門窗幕墻行業(yè)經(jīng)過數(shù)十年的高速發(fā)展,取得了舉世矚目的成績,,在綠色節(jié)能方面也積極規(guī)劃,、有效布局。隨著“碳達峰·碳中和”的目標確立,,節(jié)能減排,、綠色環(huán)保、可持續(xù)性發(fā)展成為未來的工作重心,,整個行業(yè)開始更行之有效的舉措與革新,。隔熱條作為門窗幕墻性能的關鍵性配件,對于門窗幕墻的抗風壓性,、水密性,、氣密性、保溫性,、隔熱性等多項性能產(chǎn)生本質(zhì)的影響,。作為節(jié)能先鋒的隔熱條,關于它的工藝技術的改良改進,,將直接關系到門窗幕墻乃至建筑項目的節(jié)能效果的展示與呈現(xiàn),,所以本期,小編將為大家打造一期隔熱條的節(jié)能之旅,,讓我們能夠從更多角度的了解隔熱條的性能及作用,。
一、關于隔熱條的起源與概念
隔熱條在上世紀六十年代初誕生于德國,,經(jīng)過十多年的研究探索,,PA66GF25 被公認為最佳的隔熱條基質(zhì),綜合性能遠優(yōu)于其他基質(zhì),,且近二十來年均無變化,。
隔熱條由不少于65%的聚酰胺66和25% + 2.5%的玻璃纖維組成,在金屬隔熱型材中起減少熱傳導作用并具有結(jié)構連接作用的聚酰胺型材。隔熱條是穿條隔熱型材的核心構件,它即是鋁型材中熱量傳遞路徑上的“斷橋”,減少熱量在鋁型材部位的傳遞,;又是隔熱型材中兩側(cè)鋁型材的結(jié)構連接件,,通過它的連接使得隔熱型材的三個部分成為一個整體,共同承受荷載.它與膠條不同,,是通過機械滾壓制成新的復合材料,,不能單獨更換,更換只能整根型材一起更換,。
二,、隔熱條的作用
1、斷橋鋁隔熱條降低熱量傳導,;
2,、防止冷凝,;
3、斷橋鋁隔熱條起到保溫節(jié)能的作用,;
4,、起到保護環(huán)境;
5,、斷橋鋁隔熱條有益健康,;
6、斷橋鋁隔熱條降低噪音,。
三,、隔熱條的節(jié)能屬性
隔熱條是保溫節(jié)能門窗幕墻穿條隔熱型材的核心構件,它既是鋁型材中熱量傳遞路徑上的“斷橋”,減少熱量在鋁型材部位的傳遞,;又是隔熱型材中兩側(cè)鋁型材的結(jié)構連接件,,通過它的連接使得隔熱型材的三個部分成為一個整體,共同承受荷載,。一般來說,,50%以上的建筑能量損耗是通過門窗損失的,而造價僅占門窗造價4%左右的隔熱條卻左右著鋁合金門窗的50%以上的隔熱效果,。因而,,隔熱條的重要性不言而喻。
不同類型的隔熱條具有不同的性能,。強度性能是由隔熱條的壁厚,、頭部設計、與型材復合工藝等決定,。而從節(jié)能效果來說,,隨著隔熱條的寬度增加,節(jié)能效果是遞增的,。隔熱條的截面形狀,由簡單到復雜(例如從I型衍變到C型,、HK型等),,因截面形狀的變化,根據(jù)傳熱學公式,,R=A/(kL),。其中L為平板的厚度,A為平板垂直于熱流方向的截面積,,k為平板材料的熱導率,。相同寬度隔熱條,異型條的A比較大,,而K,、L是相同的,,故異型條的自身熱阻也要比較大,也就是應用相同寬度異型條的型材熱傳導性能要比應用簡單型條的,,節(jié)能效果好,。其自身熱阻也隨之變大。
四,、PA66尼龍隔熱條與PVC隔熱條的性能比較
目前市面上常見的斷橋鋁門窗隔熱條主要分為兩種:尼龍(PA66)和聚氯乙烯(PVC),。它們之間的區(qū)別有:
1、 環(huán)保屬性方面
PVC大名“聚氯乙烯”,,由于其熱穩(wěn)定性差,,高溫或燃燒時會產(chǎn)生有毒氣體;而PA66大名“聚酰胺”,,是一種既環(huán)保又安全的材料,,不會對人體造成任何傷害,目前很多正規(guī)的斷橋鋁門窗都在使用這種隔熱條,。
2,、抗拉強度區(qū)別
PA66與PVC雖然都姓P,但兩者卻是截然不同的材料,。其中最直觀的差別就是PA66與PVC的強度不同:PA66隔熱條的抗拉強度可輕松達到80 MPa以上,,而PVC只能達到35~48 MPa;而且在常溫及高溫情況下PVC隔熱條容易變脆(脆意味著容易斷),。這也使得PVC隔熱條變得更“嬌貴”——在型材切料,、穿型材、復合過程中必須對PVC隔熱條“百般照顧”,。如果滾壓力過大,,PVC隔熱條的夾頭會斷裂,而如果滾壓力調(diào)小,,那么復合后材料的強度就變得很小,,門窗的整體性能也會降低。
3,、抗老區(qū)別
PVC與PA66尼龍隔熱條的差別還體現(xiàn)在光熱敏感上面(簡而言之就是兩者對高溫日曬,、抗老化的反應不一樣)。之前也提到PVC隔熱條的熱穩(wěn)定性較差,,溫度稍微增加就容易產(chǎn)生熱變形,,而PA66尼龍隔熱條即使高溫暴曬情況下也能保持穩(wěn)定性(因此PA66尼龍隔熱條可以在鋁型材咬合的夾頭處保證0.5mm的尺寸精度而不會出現(xiàn)夾頭偏大或偏小),,避免了因型材槽口結(jié)合不密實而出現(xiàn)滲漏的問題,。
五、尼龍隔熱條常見類型和尺度公役
1、尼龍隔熱條的常見類型有:I型,、C型,、T型。 其他類型如:Y型,、YF型等則依據(jù)客戶要求制作,。
2、尼龍隔熱條寬度依據(jù)客戶需求而定,,常見的有 14.8mm,、16mm、18.6mm,、20.0mm,、22.0mm、24.0mm,、28.0mm等 如寬度<=20mm,,則答應公役為±0.05mm 如寬度>20mm,則答應公役為±0.1mm
3,、尼龍隔熱條厚度>=1.8mm 如隔熱條寬度>=20mm,,則隔熱條厚度>=2mm 答應公役為±0.05mm。
4,、尼龍隔熱條視點為4.2mm,,答應公役為±0.05mm。
六,、異型尼龍隔熱條的外形設計要求
1,、結(jié)構的對稱性:
借鑒標準條的設計特點,異型條也應盡可能簡化設計,,不要過于追求結(jié)構創(chuàng)新,,設計成過于奇形怪狀、無規(guī)律的結(jié)構,,對稱性設計可以明顯減輕空心和大尺寸隔熱條的波浪彎曲現(xiàn)象;
2,、壁厚的一致性:
截面的壁厚應盡可能保持一致性,主要目的就是為了減少擠出時,,由于厚度不一致時所產(chǎn)生的收縮不平均而導致的彎曲,,見圖1
3、壁厚的取值范圍:
壁厚的取值范圍在1.5~5mm左右,,既可以滿足隔熱要求,又能保持了足夠的力學性能,還有利于生產(chǎn)擠出的穩(wěn)定性;當壁厚超過15mm時,應考慮采用空心結(jié)構,,優(yōu)化案例見圖2;
4,、圓角位設計:
尼龍隔熱條含有約25%的玻纖,材質(zhì)特性決定了尼龍條生產(chǎn)工藝的復雜,通常采用“硬頂”擠出的工藝,,圓角位應當設計至少為R0.3,,可以延長模具使用壽命,還可以預防隔熱條邊緣鋒利刮手和造成包裝物的破損;
5,、裝配間隙:
尼龍隔熱條產(chǎn)品圖必須和鋁合金型材的裝配圖結(jié)合設計,,一定要依照型材的表面處理方式和裝配方式,同時要考慮尼龍的吸水性,,評估彎曲數(shù)值對使用的影響,,綜合考慮裝配間隙,通常在0.2~0.5mm左右;
6,、變形標準:
尼龍隔熱條尤其是異形,,空心隔熱條有彎曲變形是不可避免的,但是,,控制在一定范圍內(nèi),,是可以滿足使用的,見圖3
七,、隔熱條的加工工藝
隔熱條加工工藝主要分穿條式和澆筑式兩種,,因為工藝、成本,、性能等因素,,現(xiàn)在市面上基本全是穿條式斷橋型材。斷橋型材正規(guī)的穿條流程為,,開齒,,穿條、滾壓:
1,、先把鋁型材在開齒機上「滾」一遍,,讓穿隔熱條位置型材均布一排「牙齒」,用以增加型材的粗糙度和提高復合后型材的剪切力,;
2,、然后將隔熱條「穿進」開好齒的兩根鋁型材槽口中(手工或機器);
3,、再通過「滾壓機」對穿條后型材進行滾壓,,使隔熱條和鋁型材達到貼合狀態(tài)并緊密連接;
隔熱條加工步驟缺一不可,,是保證斷橋鋁型材安全有效使用的基本環(huán)節(jié),。良好的工藝能讓斷橋鋁型材保證氣密性、水密性和機械性能達標,,國標規(guī)定隔熱型材的縱向抗剪強度特征值應該大于24N / mm,。
八,、穿條隔熱型材用隔熱條的標準參考
穿條隔熱型材用隔熱條的設計選用應符合以下標準的要求:
——《鋁合金建筑型材用隔熱材料 第1部分:聚酰胺隔熱型材》 GB/T 23615.1-2017
——《建筑鋁合金型材用聚酰胺隔熱條》JG/T 174-2014
2.2 穿條隔熱型材用隔熱條應采用主要成分為不少于65%的聚酰胺66和25% ±2.5%的玻璃纖維,余量為添加劑,。內(nèi)部組織結(jié)構應致密,,無氣泡,無裂紋,,無明顯夾雜物,,玻璃纖維應均勻分布。
九,、尼龍隔熱條材料現(xiàn)狀分析
目前主要尼龍隔熱條材料的年產(chǎn)量約500萬m',,其中膨脹珍珠巖及其制品約占27~33%,礦質(zhì)纖維及其制品約占25~26%,,膨脹蛭石及其制品約占18~21%,,硅藻土制品占2~3%,微孔硅酸鈣占1 %,,有機泡沫塑料約占2.7~3.3%,,其它隔熱材料約占16~20%。
這些隔熱材料中約有300萬m'用于建筑,,約有100萬m*用于工業(yè)隔熱,,其中主要用于石油、化工,、電力,、冶金和輕紡等工業(yè)設施及城市熱網(wǎng),近幾年來又自行研制或引進了一些新型隔熱材料,,如巖梳,、硅酸鈣、硅酸鋁和耐火纖維等,。在許多工業(yè)部門都已開展了隔熱節(jié)能的研究和推廣工作,。在全國各地如雨后春筍,蓬勃開展熱網(wǎng)管道及熱工設備隔熱技術的研究和改進熱網(wǎng)曾道隔熱現(xiàn)狀的工作,。
十,、隔熱條的未來發(fā)展空間
近年來,隨著全球人口數(shù)量增加,促使工業(yè)化的進程,森林面積急劇下降等因素導致全球變暖。節(jié)能減排已成為當務之急,。隔熱條是最有效的節(jié)能減排快捷的方式,。
隔熱條可分為多孔材料,反光材料和真空三類。使用的孔隙材料本身含有絕緣,因為差距在低導熱系數(shù)的空氣或惰性氣體,如泡沫塑料,、纖維材料等;熱反射材料的高反射系數(shù),反映熱退,如金,、銀、鎳,、鋁箔或金屬化聚酯,、聚酰亞胺薄膜等,。真空絕緣材料是使用內(nèi)部真空阻止通過對流和熱絕緣,。
PA66隔熱條是最新的材料,大多促銷是在國外,更多的應用在家用電器行業(yè),如低導熱系數(shù)的材料只有0.004所以在保溫和隔熱效果突出,。目前國內(nèi)冰箱容器使用這種材料已經(jīng)完全覆蓋。隔熱材料的另一個主要原因是許多國家對溫室氣體排放量的控制,,美國以及歐盟很多國家已經(jīng)立法來促進建筑節(jié)能發(fā)展,,中國緊隨其后,在嘗試用法律推進節(jié)能減排的實施,。在向“碳達峰·碳中和”邁進的時代,,隔熱條將會發(fā)揮更大的作用。
隔熱條作為門窗幕墻節(jié)能保溫的核心構件與重要元素,,它的進步與發(fā)展,,也極大程度的影響著門窗幕墻的進步與發(fā)展,它既是鋁型材中熱量傳遞路徑上的“斷橋”,又是隔熱型材中兩側(cè)鋁型材的結(jié)構連接件,,通過它的承載與能量輸出,,讓門窗幕墻擁有更好的節(jié)能性與物理性,與未來發(fā)展有更多的持續(xù)性和聯(lián)動性,。我們堅信隔熱條作為門窗幕墻的節(jié)能先鋒,,必將在綠色環(huán)保、節(jié)能創(chuàng)新時代大顯身手,。
(注:本文圖片來源于網(wǎng)絡)
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