改革開放四十余年,中國經(jīng)濟(jì)發(fā)生巨大轉(zhuǎn)變,由高速度向高質(zhì)量過渡,綠色、節(jié)能,、環(huán)保、可持續(xù)成為重點(diǎn),隨著“雙碳”目標(biāo)的提出,,更是指明了未來幾十年的各領(lǐng)域發(fā)展方向。門窗幕墻作為建筑領(lǐng)域的節(jié)能關(guān)鍵點(diǎn)之一,承擔(dān)著舉足輕重的作用,。而隔熱條,,作為門窗幕墻的關(guān)鍵性配件,承載著極其主要的隔熱節(jié)能性能與效果,,可謂重中之重,。本期,小編將為大家打造關(guān)于隔熱條的節(jié)能知識(shí)集錦,,讓我們用專業(yè)角度來闡述好的隔熱條如何助力好門窗帶來更低碳環(huán)保的生活與未來,。
一、目前市場(chǎng)上主流的隔熱鋁合金門窗隔熱條材質(zhì)
1. PVC材質(zhì)的隔熱條:主要原料為PVC樹脂粉加25%的碳酸鈣,。
2. PA66GF25隔熱條:PA66是系列改性工程塑料合金,,加25%的玻璃纖維改性成工程塑料作為隔熱條的基本材料,還有另外的一些少量添加輔料,。
而PA66GF25隔熱條綜合性能良好, 具有強(qiáng)度高,、剛性好、抗沖擊,、耐油及耐化學(xué)品,、耐磨和自潤滑等優(yōu)點(diǎn),尤其是硬度,、剛性,、耐熱性能更佳,是制造隔熱條的絕佳材料,。目前能達(dá)到節(jié)能門窗隔熱條性能要求的只有PA66GF25隔熱條,。
二、關(guān)于PA俗稱尼龍(Nylon)
PA俗稱尼龍(Nylon) ,,它是大分子主鏈重復(fù)單元中含有酰胺基團(tuán)的高聚物的總稱,。聚酰胺可由內(nèi)酸胺開環(huán)聚合制得,也可由二元胺與二元酸縮聚等得到的,。聚酰胺(PA)是指主鏈節(jié)含有極性酰胺基團(tuán)(-CO-NH一)的高聚物,。最初用作制造纖維的原料,后來由于PA具有強(qiáng)韌,、耐磨,、自潤滑、使用溫度范圍寬成為目前工業(yè)中應(yīng)用廣泛的一種工程塑料,。PA廣泛用來代替銅及其他等優(yōu)點(diǎn),,有色金屬制作機(jī)械、化工,、電器零件,,如柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃油泵齒輪,、水泵、高壓密封圈,、輸油管等,。PA具有良好的綜合性能,包括力學(xué)性能,、耐熱性,、耐磨損性、耐化學(xué)藥品性和自潤滑性,,且摩擦系數(shù)低,,有一定的阻燃性,易于加工,,適于用玻璃纖維和其它填料填充增強(qiáng)改性,,提高性能和擴(kuò)大應(yīng)用范圍。PA的品種繁多,,有PA6,、PA66、PA11,、PA12,、PA46、PA610,、PA612,、PAl010等,,以及近幾年開發(fā)的半芳香族尼龍PA6T和特種尼龍等新品種,。
三、隔熱條相關(guān)的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)
GB 5237.6 -2017《鋁合金建筑型材》第6部分:隔熱型材,、GB/T 8478-2020《鋁合金門窗》,、GB/T 8484-2020《建筑外門窗保溫性能檢測(cè)方法》、GB/T 23615.1-2017《鋁合金建筑型材用隔熱材料》第1部分:聚酰胺型材,、JG 175-2011《建筑用隔熱鋁合金型材》,、JG/T 174-2014《建筑鋁合金型材用聚酰胺隔條》、YS/T437-2009《鋁合金型材截面幾何參數(shù)算法及計(jì)算機(jī)程序要求》以及EN14024-2004等,。
四,、斷橋隔熱鋁合金門窗中隔熱條的作用
斷橋隔熱鋁合金門窗就是在傳統(tǒng)的鋁合金門窗基礎(chǔ)上把原來的通體鋁合金型材一分為二,由兩支隔熱條通過機(jī)械復(fù)合的手段再將分開的兩部分連接在一起,,構(gòu)成整體隔熱型材,,使隔熱條與鋁合金一起共同承載玻璃自重、風(fēng)壓及溫度應(yīng)力造成的荷載,。因此,,隔熱條的這種使用性質(zhì)決定了其必須同時(shí)具備很高的強(qiáng)度及優(yōu)異的穩(wěn)定性,,否則極易造成門窗、幕墻斷裂脫落,,造成重大質(zhì)量及安全隱患,。
斷橋鋁”這個(gè)名稱中的“橋”字在材料學(xué)上所指的意義為“冷熱橋”,斷”字則代表動(dòng)作詞,,也就是“把冷熱橋切斷”的含義,。具體地來講,鋁合金屬于金屬介質(zhì),,導(dǎo)熱性能強(qiáng),,當(dāng)和屋外的氣溫相差很多產(chǎn)生碰撞時(shí),鋁合金就成為一座傳遞熱量的“橋”,,利用這類型的材料做成門窗,,它會(huì)有著不佳的隔熱性能了。然而斷橋鋁是將鋁合金從中間斷開的,,塑料的導(dǎo)熱性能相比金屬來說會(huì)比較弱,,采用硬塑將斷開的鋁合金連接在一起,這樣子下來,,熱量不容易流動(dòng)到整個(gè)材料,,所以隔熱性會(huì)變好,這就是“斷橋鋁(合金)”的名字由來,。
五,、隔熱條的形狀分析
(一)、I 型是最初形態(tài)的隔熱條,,筆直一條直線,,一般設(shè)計(jì)長度較短;
(二),、C 型是 I 型的重要演變,,同寬度情況下,C 型要比 I 型熱傳導(dǎo)路徑更長(性能更好),,而且從門窗產(chǎn)品看,,C 型隔熱條更能匹配門窗的階梯式排水設(shè)計(jì),以及隔熱條位置外觀更平整一些,;
(三),、T(或 CT,下同)型條,,是 I 型,、C 型條基礎(chǔ)上的演變,即指隔熱條下面多了一小截「尾巴」,;傳統(tǒng)門窗結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,,中間膠條與鋁型材搭接,,整體設(shè)計(jì)的隔熱保溫狀態(tài)未達(dá)到最佳,而 T 型隔熱條的出現(xiàn),,可以實(shí)現(xiàn)中間膠條與隔熱材料搭接,,使得整體隔熱性能顯著提升;
(四),、空腔(或肋條)型條,,是近年隔熱條的又一演變,隨著現(xiàn)在門窗產(chǎn)品隔熱保溫性能要求的不斷提高,,隔熱條要求寬度不斷提升,,為了適應(yīng)隔熱條變寬后的強(qiáng)度,以及實(shí)現(xiàn)腔體切割 / 多腔體帶來的門窗整框性能提升,。
六,、隔熱條的重要作用解析
(一)、有效阻止熱量的傳導(dǎo)
隔熱條穿在內(nèi)外兩段鋁型材之間,,以減少熱傳導(dǎo)導(dǎo)熱系數(shù),;鋁合金導(dǎo)熱系數(shù):207 W/m2k,尼龍條(PA66+GF)導(dǎo)熱系數(shù):0.3 W/m2k,。隔熱型材的導(dǎo)熱性比非隔熱型材低40%-70%
(二),、防止結(jié)露
合適的系統(tǒng)設(shè)計(jì),會(huì)使隔熱型材的內(nèi)表面溫度與室內(nèi)溫度接近,,從而大大降低了室內(nèi)過飽和的水分冷凝在型材內(nèi)表面的可能性,。
例如:室內(nèi)情況:T=20℃,相對(duì)濕度=60%,,不帶隔熱條的型材,,其U值為:Uf =6 W/m2k,當(dāng)室外溫度到+10℃,,水珠就會(huì)凝結(jié)在型材內(nèi)表面,;而帶隔熱條的型材,其U值可達(dá):Uf =2.8 W/m2k,,只有當(dāng)室外溫度到-5℃時(shí),水分才會(huì)凝結(jié),。
(三),、節(jié)能
在冬天減少熱量向室外流失,降低采暖能耗,;在夏天減少熱量向室內(nèi)傳遞,,降低制冷能耗。
(四),、隔音
適當(dāng)?shù)慕档驮胍粑廴尽?/span>
(五),、提高舒適度
人體與環(huán)境交換熱量,,取決于室內(nèi)空氣的溫度、流動(dòng)速度和室外空氣溫度,。正因?yàn)槿绱?,通過隔熱型材,調(diào)節(jié)門窗表面的溫度,,使之不低于12-13℃,,以達(dá)到人體最舒適的環(huán)境。
(六),、保護(hù)環(huán)境
通過隔熱系統(tǒng)的運(yùn)用,,能夠減少能量的消耗,減少空調(diào)的使用,,減少環(huán)境污染,。窗內(nèi)外型材雙色處理、美觀協(xié)調(diào),。
七,、尼龍隔熱條的設(shè)計(jì)原則
(一)、結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性:
學(xué)習(xí)規(guī)范條的規(guī)劃特色,,異型條也應(yīng)盡可能簡化規(guī)劃,,不要過于追求結(jié)構(gòu)立異,規(guī)劃成過于奇形怪狀,、無規(guī)律的結(jié)構(gòu),,對(duì)稱性規(guī)劃能夠顯著減輕空心和大尺度隔熱條的波濤曲折現(xiàn)象。
(二),、壁厚的一致性:尼龍隔熱條規(guī)劃準(zhǔn)則 截面的壁厚應(yīng)盡可能堅(jiān)持一致性,,首要意圖就是為了削減擠出時(shí),由于厚度不一致時(shí)所發(fā)生的收縮不平均而導(dǎo)致的曲折,。
(三),、壁厚的取值規(guī)模: 壁厚的取值規(guī)模在1.5~5mm左右,既能夠滿意隔熱要求,又能堅(jiān)持了足夠的力學(xué)性能,還有利于出產(chǎn)擠出的穩(wěn)定性;當(dāng)壁厚超越15mm時(shí),,應(yīng)考慮選用空心結(jié)構(gòu),。
(四)、圓角位規(guī)劃:尼龍隔熱條含有約25%的玻纖,,原料特性決議了尼龍條出產(chǎn)工藝的復(fù)雜,,一般選用“硬頂”擠出的工藝,圓角位應(yīng)當(dāng)規(guī)劃至少為R0.3,,能夠延長模具運(yùn)用壽命,,還能夠預(yù)防隔熱條邊緣鋒利刮手和形成包裝物的破損。
(五),、安裝空隙:尼龍隔熱條產(chǎn)品圖有必要和鋁合金型材的安裝圖結(jié)合規(guī)劃,,必定要按照型材的外表處理方式和安裝方式,,同時(shí)要考慮尼龍的吸水性,評(píng)價(jià)曲折數(shù)值對(duì)運(yùn)用的影響,,歸納考慮安裝空隙,,一般在0.2~0.5mm左右。
(六),、變形規(guī)范:尼龍隔熱條尤其是異形,,空心隔熱條有曲折變形是不可避免的,但是,,控制在必定規(guī)模內(nèi),,是能夠滿意運(yùn)用的。
八,、隔熱條的寬度對(duì)門窗K值的影響
與產(chǎn)品隔熱保溫性能,,也就是窗戶 K 值直接掛鉤的就是隔熱條的寬度。門窗的整體 K 值中,,框扇(即鋁型材)的影響占比為 20 % - 30 %,,其中固體間(門窗框)的熱傳導(dǎo)占據(jù) 50 % 的能量流失百分比,可以通過下面的公式加以理解,,這個(gè)公式也是隔熱條設(shè)計(jì)的主要依據(jù)之一,。公式中分母 δ(隔熱條寬度)越大,Φ(熱量流失)就越慢,。
熱傳導(dǎo)公式展示
所以說通過提高隔熱條的寬度來提升門窗框結(jié)構(gòu)隔熱保溫能力最好的辦法,。
產(chǎn)品、結(jié)構(gòu)類型情況下,,隔熱條寬度直接決定整窗 K(U 值,,K ≈ U) 值
九、隔熱條的尺寸偏差
(一),、隔熱條的壁厚尺寸按照工程設(shè)計(jì)計(jì)算選擇,。實(shí)心型隔熱條主要受力部位最小局部壁厚實(shí)測(cè)值應(yīng)不小于1.75mm。
(二),、隔熱條橫截面端頭角度允許的偏差為±1°,,其他角度的允許偏差為±1.5°。隔熱條橫截面其他部位尺寸允許偏差參照GB5237.1高精級(jí)的要求,,由供需雙方協(xié)商確定,,并在合同(或訂貨單)中注明。
(三),、隔熱條的長度采用正偏差,公稱長度等于6m時(shí),,允許偏差為+15mm,;長度大于6m時(shí),,允許偏差由供需雙方協(xié)商確定,并在合同(或訂貨單)中注明,。
十,、不同類型的隔熱條性能展示
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,。
習(xí)近平總書記在2021 年3 月15 日召開的中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第九次會(huì)議上強(qiáng)調(diào):實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”是一場(chǎng)廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會(huì)系統(tǒng)性變革,,要把碳達(dá)峰,、碳中和納入生態(tài)文明建設(shè)整體布局,拿出抓鐵有痕的勁頭,,如期實(shí)現(xiàn)2030 年前碳達(dá)峰,、2060 年前碳中和的目標(biāo)。這一堅(jiān)定的宣告,,為行業(yè)幾十年的發(fā)展明確了方向,,也為行業(yè)健康、有序、持續(xù)的進(jìn)步提供引擎,。未來,,我們堅(jiān)信隔熱條將在這場(chǎng)全民節(jié)能新時(shí)代中成為萬眾矚目的明星,為門窗的節(jié)能發(fā)展,、為建筑的低碳達(dá)標(biāo)做出重要貢獻(xiàn),,為低碳生活、美麗中國,、綠色世界提供持久助力,。
(注:本文圖片來源于網(wǎng)絡(luò))