隔热铝合金型材的设计与装配设计

     一、前言

  建筑节能是近年来世界建筑发展的一个基本趋向，也是当代建筑科学技术的一个新的生长点。而在建筑外围护结构中，门窗的保温隔热能力较差。因此，改善门窗的绝热性能是节能工作的一个重点。建设部颁布了“民有建筑节能管理规定。在这样的大前提下，我们深圳中航幕墙工程有限公司开发设计了慧峰隔热铝合金型材节能窗。

  二、开发设计的总体思路

  隔热铝合金型材节能窗的开发设计，我们从总体上考虑：性能的优化和分级、配件的通用性、市场的可选择性、性能价格比等几个方面。参照标准《建筑外窗保温性能分级及其检测方法》，我们相应地开发设计了慧峰隔热型材节能窗JN58、JN64、JN68和JN78系列（见表1），可供不同地区、不同要求的业主选择。

  隔热铝合金型材节能窗不仅有的节能降耗性能，而且同时具有以下一些性能：①环境保护性:良好的隔声性能,大大地减少了噪声污染对人体的危害；防止冷凝结露现象发生，保护室内装修；②美观性，采用内开内倒的开启方式：内开状态主要用于清洁；内倒状态主要用于通风透气。这样，不仅保持了建筑物整体的美观性，而且使单个的房间也显得美观大方；③协调性，隔热型材铝合金节能窗的内外型材可分别处理（阳极氧化或表面喷涂）成不同色彩：使室外型材与建筑外装饰相统一，使室内型材与建筑内装修相协调。

  三、JN64系列节能窗的具体设计

  1、隔热铝合金型材的设计

  隔热铝合金型材的设计是整个开发项目中的核心部分。从一定意义上讲，型材断面设计的质量决定了铝窗的性能和质量。设计中主要考虑的因素有如下几点：

  隔热条将铝合金结构分隔成明显的两个部分。隔热条选用材料为聚酰胺尼龙66，其导热系数为0.3W/(M2·K)，远远小于铝合金的导热系数210W/(M2·K)，而力学性能指标与铝合金相当。

  ②型材断面力学性能

  于挡水及道气密；空心胶条用于第二道气密；塔形胶条用于压紧玻璃。

  图2 胶条断面图

  3、装配设计

  节能窗的主要装配流程为：确定窗型、尺寸→型材下料、钻孔→窗扇、窗框分别组装→安装胶条、玻璃→总体装配并调试→清洁、包装、入库。如图3所示，试验所用的节能窗尺寸为1200 mmX1200 mm，控制长宽尺寸偏差不大于±1.0 mm及对角线尺寸之差≤1.5 mm，则达到优等品的要求。另外，重点注意型材四角连接细部处理，鸭嘴胶条焊接成连续的圈，空心胶条连续压入槽口（不切断），塔形胶条四角打胶处理。出水口处节点构造如图4所示。

  图三 图四

  四、JN64系列节能窗的性能测试

  1、性能测试

  为了而地检测JN64系列节能窗的各项性能指标，我们设计制作一组（3樘）样窗到中国建筑物理研究所建筑工程质量监督检验中心进行试验，试验结果如下：

  ①抗风压性能：属国标GB/T7106-86第1级；

  ②空气渗透性：属国标GB/T7107-86第1级；

  ③雨水渗透性：属国标GB/T7108-86第1级；

  ④隔热性能：传热系数K=3.38 W/(M2·K)，属国标GB/T8484-87第3级；

  ⑤隔声性能：隔声量RW=33DB，属国标GB/T8485-87第4级。

  2、测试结果分析

  抗风压性能、空气渗透性、雨水渗透性、隔热性能和隔声性能都达到了预期的效果。应用于工程中，可以大大降低采暖或空调能耗，尤其是冬寒夏暖地区节能更多。通过热工计算，节能投资回收期n=2～3年，所以隔热铝合金型材节能窗在新世纪里必将得到的推广应用。