改革開放四十余年,,中國經(jīng)濟發(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,,隨著“雙碳”目標的提出,更是指明了未來幾十年的各領域發(fā)展方向,。門窗幕墻作為建筑領域的節(jié)能關(guān)鍵點之一,,承擔著舉足輕重的作用。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, 具有強度高、剛性好,、抗沖擊,、耐油及耐化學品、耐磨和自潤滑等優(yōu)點,,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單元中含有酰胺基團的高聚物的總稱。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(-CO-NH一)的高聚物。最初用作制造纖維的原料,,后來由于PA具有強韌,、耐磨、自潤滑,、使用溫度范圍寬成為目前工業(yè)中應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,有色金屬制作機械,、化工,、電器零件,如柴油發(fā)動機燃油泵齒輪,、水泵,、高壓密封圈、輸油管等,。PA具有良好的綜合性能,,包括力學性能、耐熱性,、耐磨損性,、耐化學藥品性和自潤滑性,,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改性,,提高性能和擴大應用范圍,。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)范與標準
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)算法及計算機程序要求》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械復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,、風壓及溫度應力造成的荷載,。因此,隔熱條的這種使用性質(zhì)決定了其必須同時具備很高的強度及優(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”這個名稱中的“橋”字在材料學上所指的意義為“冷熱橋”,,斷”字則代表動作詞,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),導熱性能強,當和屋外的氣溫相差很多產(chǎn)生碰撞時,,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,,塑料的導熱性能相比金屬來說會比較弱,采用硬塑將斷開的鋁合金連接在一起,,這樣子下來,,熱量不容易流動到整個材料,所以隔熱性會變好,,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,一般設計長度較短,;
(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計,,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)設計中,中間膠條與鋁型材搭接,,整體設計的隔熱保溫狀態(tài)未達到最佳,,而 T 型隔熱條的出現(xiàn),可以實現(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,為了適應隔熱條變寬后的強度,,以及實現(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
隔熱條穿在內(nèi)外兩段鋁型材之間,,以減少熱傳導導熱系數(shù);鋁合金導熱系數(shù):207 W/m2k,,尼龍條(PA66+GF)導熱系數(shù):0.3 W/m2k。隔熱型材的導熱性比非隔熱型材低40%-70%
(二),、防止結(jié)露
合適的系統(tǒng)設計,,會使隔熱型材的內(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℃,,相對濕度=60%,不帶隔熱條的型材,,其U值為:Uf =6 W/m2k,,當室外溫度到+10℃,水珠就會凝結(jié)在型材內(nèi)表面,;而帶隔熱條的型材,,其U值可達:Uf =2.8 W/m2k,只有當室外溫度到-5℃時,,水分才會凝結(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?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,、流動速度和室外空氣溫度。正因為如此,,通過隔熱型材,,調(diào)節(jié)門窗表面的溫度,使之不低于12-13℃,,以達到人體最舒適的環(huán)境,。
(六),、保護環(huán)境
通過隔熱系統(tǒng)的運用,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、尼龍隔熱條的設計原則
(一),、結(jié)構(gòu)的對稱性:
學習規(guī)范條的規(guī)劃特色,,異型條也應盡可能簡化規(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)劃準則 截面的壁厚應盡可能堅持一致性,首要意圖就是為了削減擠出時,,由于厚度不一致時所發(fā)生的收縮不平均而導致的曲折,。
(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,又能堅持了足夠的力學性能,還有利于出產(chǎn)擠出的穩(wěn)定性;當壁厚超越15mm時,,應考慮選用空心結(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)工藝的復雜,一般選用“硬頂”擠出的工藝,,圓角位應當規(guī)劃至少為R0.3,,能夠延長模具運用壽命,還能夠預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,,同時要考慮尼龍的吸水性,,評價曲折數(shù)值對運用的影響,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),是能夠滿意運用的,。
八,、隔熱條的寬度對門窗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,,這個公式也是隔熱條設計的主要依據(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計計算選擇,。實心型隔熱條主要受力部位最小局部壁厚實測值應不小于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,,允許偏差為+15mm;長度大于6m時,,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。
習近平總書記在2021 年3 月15 日召開的中央財經(jīng)委員會第九次會議上強調(diào):實現(xiàn)“碳達峰,、碳中和”是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟社會系統(tǒng)性變革,,要把碳達峰、碳中和納入生態(tài)文明建設整體布局,,拿出抓鐵有痕的勁頭,,如期實現(xiàn)2030 年前碳達峰、2060 年前碳中和的目標,。這一堅定的宣告,,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)的進步提供引擎。未來,,我們堅信隔熱條將在這場全民節(jié)能新時代中成為萬眾矚目的明星,,為門窗的節(jié)能發(fā)展、為建筑的低碳達標做出重要貢獻,,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)