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(dá)峰·碳中和”的目標(biāo)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(gè)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(guān)鍵性配件,,對于門窗幕墻的抗風(fēng)壓性、水密性,、氣密性,、保溫性、隔熱性等多項(xiàng)性能產(chǎn)生本質(zhì)的影響,。作為節(jié)能先鋒的隔熱條,,關(guān)于它的工藝技術(shù)的改良改進(jìn),將直接關(guān)系到門窗幕墻乃至建筑項(xiàng)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(guān)于隔熱條的起源與概念
隔熱條在上世紀(jì)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(rèn)為最佳的隔熱條基質(zhì),,綜合性能遠(yuǎn)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(dǎo)作用并具有結(jié)構(gòu)連接作用的聚酰胺型材,。隔熱條是穿條隔熱型材的核心構(gòu)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(gòu)連接件,,通過它的連接使得隔熱型材的三個(gè)部分成為一個(gè)整體,,共同承受荷載.它與膠條不同,,是通過機(jī)械滾壓制成新的復(fù)合材料,不能單獨(dú)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(dǎo),;
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(hù)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(gòu)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(gòu)連接件,,通過它的連接使得隔熱型材的三個(gè)部分成為一個(gè)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(jià)僅占門窗造價(jià)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(qiáng)度性能是由隔熱條的壁厚,、頭部設(shè)計(jì),、與型材復(fù)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(fù)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(xué)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(dǎo)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(yīng)用相同寬度異型條的型材熱傳導(dǎo)性能要比應(yīng)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(shí)會(huì)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(huì)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(qiáng)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(qiáng)度不同:PA66隔熱條的抗拉強(qiáng)度可輕松達(dá)到80 MPa以上,,而PVC只能達(dá)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(fù)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(huì)斷裂,,而如果滾壓力調(diào)小,那么復(fù)合后材料的強(qiáng)度就變得很小,,門窗的整體性能也會(huì)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(yīng)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(huì)出現(xiàn)夾頭偏大或偏?。?,避免了因型材槽口結(jié)合不密實(shí)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(yīng)公役為±0.05mm 如寬度>20mm,,則答應(yīng)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(yīng)公役為±0.05mm,。
4、尼龍隔熱條視點(diǎn)為4.2mm,,答應(yīng)公役為±0.05mm,。
六、異型尼龍隔熱條的外形設(shè)計(jì)要求
1,、結(jié)構(gòu)的對稱性:
借鑒標(biāo)準(zhǔn)條的設(shè)計(jì)特點(diǎn),,異型條也應(yīng)盡可能簡化設(shè)計(jì),不要過于追求結(jié)構(gòu)創(chuàng)新,,設(shè)計(jì)成過于奇形怪狀,、無規(guī)律的結(jié)構(gòu),對稱性設(shè)計(jì)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(yīng)盡可能保持一致性,,主要目的就是為了減少擠出時(shí),由于厚度不一致時(shí)所產(chǎn)生的收縮不平均而導(dǎo)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(xué)性能,還有利于生產(chǎn)擠出的穩(wěn)定性;當(dāng)壁厚超過15mm時(shí),應(yīng)考慮采用空心結(jié)構(gòu),,優(yōu)化案例見圖2;
4,、圓角位設(shè)計(jì):
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(fù)雜,,通常采用“硬頂”擠出的工藝,圓角位應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)至少為R0.3,,可以延長模具使用壽命,,還可以預(yù)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(shè)計(jì),,一定要依照型材的表面處理方式和裝配方式,,同時(shí)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(biāo)準(zhǔn):
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?yàn)楣に?、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(jī)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(fù)合后型材的剪切力;
2,、然后將隔熱條「穿進(jìn)」開好齒的兩根鋁型材槽口中(手工或機(jī)器),;
3、再通過「滾壓機(jī)」對穿條后型材進(jìn)行滾壓,,使隔熱條和鋁型材達(dá)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(jī)械性能達(dá)標(biāo),,國標(biāo)規(guī)定隔熱型材的縱向抗剪強(qiáng)度特征值應(yīng)該大于24N / mm。
八,、穿條隔熱型材用隔熱條的標(biāo)準(zhǔn)參考
穿條隔熱型材用隔熱條的設(shè)計(jì)選用應(yīng)符合以下標(biāo)準(zhǔn)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(yīng)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(gòu)應(yīng)致密,,無氣泡,,無裂紋,無明顯夾雜物,,玻璃纖維應(yīng)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(jī)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(shè)施及城市熱網(wǎng),,近幾年來又自行研制或引進(jìn)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(shè)備隔熱技術(shù)的研究和改進(jìn)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(jìn)程,森林面積急劇下降等因素導(dǎo)致全球變暖,。節(jié)能減排已成為當(dāng)務(wù)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?yàn)椴罹嘣诘蛯?dǎo)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(yīng)用在家用電器行業(yè),如低導(dǎo)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(gè)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(jìn)建筑節(jié)能發(fā)展,中國緊隨其后,,在嘗試用法律推進(jìn)節(jié)能減排的實(shí)施。在向“碳達(dá)峰·碳中和”邁進(jìn)的時(shí)代,,隔熱條將會(huì)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(gòu)件與重要元素,它的進(jìn)步與發(fā)展,,也極大程度的影響著門窗幕墻的進(jìn)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(gòu)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(dòng)性。我們堅(jiān)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(shí)代大顯身手。
(注:本文圖片來源于網(wǎng)絡(luò))
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