摘  要：本文论述了系统化开发节能铝门窗的必要性和节能铝门窗系统化开发从气密性、水密性、隔音性、保温性、抗风压、装饰性、安全性、适用性、经济性等各方面的设计思路和要点。" j( G' l& X0 M% X3 l
    关键词：节能；铝门窗；系统化；中空玻璃；设计要点；考核指标, A& F& O  a) X0 v2 m7 h
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    一、前言
" j' @' `; \5 F6 [/ N7 b    自2001年1月1日开始，我国开始实施《民用建筑节能管理规定》和《关于在住宅建设中淘汰落后产品的通知》，我国的建筑节能门窗发展和应用势在必行。
" Q* p5 D- w9 W7 L6 {+ a7 l    在我国能耗增长最快的两个领域是交通和建筑，建筑能耗占总能耗的27%。建筑节能对我国降低能耗有着重要与关键的作用。我国1980年基准水平耗煤量指标是标准煤25.2kg/m2，随着《民用建筑节能管理规定》的实施与《公共建筑节能标准》的出台，按节能65%的标准计算，即应降低为8.82kg/m2，每平方米建筑面积可以节约16.38kg标准煤。每年我国房屋建筑面积平均约10亿平方米，那么每年就可节约1638万吨标准煤，每吨煤按390元计算，可节约63.9亿元人民币，由此可见建筑节能的意义非同小可，可以创造可观的社会效益。据有关行业部门测算，门窗是建筑物外围护结构的一个重要组成部分，门窗的面积是建筑面积的20%左右，建筑物外围护结构的能耗有近1/2属于门窗的损耗，如果把门窗的能耗控制了，外围护结构的能耗损失就减少了50%，所以提高门窗的节能在降低建筑能耗的工作中是很关键的。
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  二、系统化节能门窗开发的必要性# ^8 p# d( W5 L$ B; f/ N
    积极开发、创新节能环保门窗，淘汰落后劣质产品，把建筑门窗的档次提高，成为我国门窗行业发展的趋势。近几年来，在国家大力推广建筑节能技术政策引导下，在行业领导与专家及市场需求的推动下，铝合金节能门窗发展迅猛，在全国的使用率显著提高。引进国外技术和我国独立研制开发的新型铝合金节能门窗技术已经在全国普及，我们的行业呈现一片欣欣向荣的景象。' I" s' g+ r4 i) L
    市场的迅猛发展让人感到欣喜，但这大好时机背后所隐藏的危机与转机，不容我们忽视。我国加入WTQ之后，与国际经济接轨，参与国际竞争，开拓国际市场。我们的行业在消化吸收国外先进技术，结合我国国情进行技术创新改造的同时，也应该引进国外的先进开发理念，才能保证与国际市场的同步进行。纵观欧洲的节能铝门窗，从无到有，经过三十年的发展到今天的功能齐全、配备完善、外观精美，已经形成一个成熟的产业链，整个行业都呈现系统化。, T3 s3 R; F: \; d$ U
    节能铝门窗系统化设计就是指将与门窗有关的各个部分(如节能铝门窗设计、铝合金型材、五金件、胶条、设备、加工工艺、技术支持等各个方面)作为一个整体来共同研制、开发和设计的具有优越性能、经济、美观、适用性广的系统化、规格化节能铝门窗产品。它能够适应不同层次和不同消费群体的市场需求;五金配件与型材之间实现标准化配合，能够实现多种开启方式;用最少品种的玻璃胶条和玻璃压条来满足不同厚度玻璃的安装要求;加工工艺和加工设备的标准化;在型材生产、门窗加工、安装等环节上有详细的技术文件做支持。2 J1 Z% m' O( @0 y$ N4 f
    我国的门窗行业要参与国际市场的竞争和与涌入国门的国外产品竞争，就必须开发节能门窗系统化产品。1 s5 |1 z- k- r

% m; j+ Y: |7 @, a1 s) G' u  三、系统化节能门窗开发的设计思路
( h- S5 |' h8 W    北京东亚铝业有限公司根据国家产品标准[GB/T8484-2002]和北京市对采暖居住建筑节能政策[DBJ01-79-2004]的要求，以开发优越的物理性能、安全性、良好的装饰性、广泛的适用性及种类齐全的系统化、规格化产品为目标，独立开发了EAHX、EAHD两大系统节能铝合金门窗。EAHX采用嵌条式断热方式，EAHD采用嵌条浇注式断热方式，率先将节能铝门窗的隔热值降至2.8W/m2/k以下。尤其是EAHD系统化门窗将K值降至2.0W/m2/k，大大优于北京地方标准，实现了门窗在节能65%基础上的再节能。 0 r, |' d+ Y9 X* A( h
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    1、型材设计简约、精练
5 K5 [/ r! o' p- w  B5 E    设计系统化节能门窗型材断面时，采用室内型材断面设计一致，只通过改变室外型材断面组合镶嵌而成，这种设计大大减少了不同型材的种类。
9 e1 p2 v/ s$ E' |: {2、五金配件、胶条的统一化
. q; j1 A  B% D) w    系统化节能铝门窗的各系列型材使用同一型号的密封胶条。产品配备的主要五金附件分为A类和B类2种，只需改变扇料，原内倾内开或内平开窗就可改为隐藏合页式窗，用户的选择余地大，也给门窗的加工带来极大的便利。
+ i) K/ P' W* D2 E2 O" I    3、加工工艺的简单化
, o+ I. i! V# ?& e    系统化节能铝门窗在型材设计上，窗框和窗扇的两个腔内都有装配不锈钢插件，能保证组角平整，减小高低差，并大幅度提高了窗角连接的强度，提高了工厂化加工的生产效率与产品品质的合格率。' X' y$ V/ }9 {+ {9 t
    4、开启方式多样化( d' v6 W8 z' C2 P3 N% ^9 }
    现代建筑设计师为了建筑物的造型效果，往往有不同的门窗需求。系统化节能铝门窗只需做少部分改动，就可实现内开、内倾内开、隐藏合页、外开、上悬、内悬等各种开启方式来满足设计师的不同需求。: V, Z* x0 I0 j5 C
    5、良好的整体配合，完善的生产工艺
6 l* E5 v. N8 f    系统化节能铝门窗的结构是由铝型材、隔热条、玻璃、五金件、胶条组成，保证各部分的加工工艺才是生产出优质的门窗的重要条件。为此，我们还配备了专门的门窗实验检测室，良好的整体配合、完善的制作生产工艺才能使生产的产品通过各项检测。$ y  `! T/ n# `3 ^  d
    6.系统化节能铝门窗的可扩充性9 k5 M" @+ u2 H; |0 y
    在开发系统化节能门窗的同时，充分考虑到了未来的发展空间。在现有的基础上，做少部分改动而增加系统产品的型材系列，通过对玻璃与五金件的改动而提升门窗的保温性能等等。+ P4 M2 L' C2 k4 Q: F+ X# `& k
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   四、系统化节能门窗的优势5 c) c3 l8 S: X  |. F1 z# m7 X
    1.优异的保温性能
$ b% \! K0 g0 p1 P8 U0 V    系统化节能门窗型材通过隔热条(尼龙66)来阻断热量在铝型材上的传导，对K值起到了有效地降低作用。在设计上改进了密封胶条的设计，采用优质的密封材料减少空气的传导。将型材的隔热条增加至22mm，在镶嵌隔热条后的型腔中再浇注具有“隔热王”之称的PU树脂，型材强度提高3.4倍。隔热条阻止了室内外热量的传导，而浇注PU树脂阻止了热量的对流传导，双效节能效果更加显著。
) f% ]! k. o. W$ o6 z0 m" E" k" P    配合不同结构与种类的中空玻璃的使用，更进一步阻止热量在窗体上的传导。 * ^% B# d$ V2 q2 V' B
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    2、抗风压性能
2 }, Y5 c, U, y: t! a    在断面设计上采用不同规格的受力杆件，增加门窗的抗风压强度。满足在不同的风荷载作用下，门窗保持正常使用功能。经检测系统化节能门窗的抗风压性属国标GB/T7106-2002第8级。
* S# }8 M7 J* v% O3 d! R    3、气密性
# A$ t+ \7 P5 q2 i- A! ]    系统化节能门窗设计的等压胶条与窗扇充分的接触，利用雨屏原理使密封胶条在型腔内遇到室外空气时压紧型材，起到了良好的密封效果。并在设计型材扇料时设置合理的合页通道增强密封效果。经检测系统化保温门窗的气密性属国标GB/T7107-2002第5级。. |  d$ K" D! G" G9 ]
    4、水密性
) V5 p% j7 Z; h5 p/ @/ ^3 T1 z    (1)系统化节能门窗设有排水槽设置，保证排水畅通;
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7 |9 C' z2 h, u. D9 c) B5 @   (2)严格控制组角及组装的工序质量，组角前框、扇角边部位要注胶。中挺与框连接时，应在中挺的两个型腔内打孔注发泡剂，防止雨水由中挺与窗框连接处互相渗透;
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    (3)所有框、扇胶条必须粘接或使用叉接形式连接，避免胶条接口不严发生漏水。胶条与槽口设计合理的配合间隙，紧配合设计可防止雨水渗漏。经检测系统化保温门窗的水密性属国标GB/T7108-2002第5级。 " [1 R( n3 p. l4 e  M7 p
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    5.隔声性能( }7 ]6 h, s/ y! R8 D' _( R- d
    占门窗面积约80%左右的玻璃构造是采取隔声措施的主要对象。所以在设计系统化节能门窗的玻璃最基本的配置是双层普通玻璃合成的中空玻璃。* Z  B) S* }9 ?6 J3 Q! n2 Z' E; M
    采用双层或三层中空玻璃，可有效防止噪音的入侵。经检测系统化节能铝门窗的隔声性达到30-34dB，属国标GB/T8485一2002第3级。+ M- z# X8 s/ N0 Z* n
    6.使用的安全性9 _) a, z* N! E+ v3 X1 P
    系统化节能铝门窗产品安全性是设计时考虑的首要问题，可根据需要设计不同受力杆件的规格。窗框中挺采用多腔结构，大大提高了平开窗受力杆件的强度和型材的惯性矩，满足高层建筑的安全使用要求。
! T2 a) Z7 t$ P# K7 B; v    7.装饰效果显著
6 z/ A7 K. C/ h, l. r# G# _7 m: m    系统化节能铝门窗产品室内外可以选用不同尔颜色，即在色彩方面既能达到装饰外部效果，又能实现内部装饰效果的协调统一;设计的隐藏式纱扇与室外窗框平齐，提高了窗户室外的整体美观性，满足了现代时尚建筑需要，符合客户的个性化设计要求。3 r' ?" u& ^, [2 w
    8.产品适应性3 s$ d4 k2 g7 F# W2 M+ g
    系统化节能铝门窗采用欧洲门窗设计标准，并针对我国不同地区、不同气候的实际情况做了部分改进。增加隔热条宽度，填充隔热材料增加保温性，大幅度的提高型材的强度，解决了落地窗、飘窗的强度安全间题，并能增大窗墙比。设计与外框持平的纱窗解决了外挂纱问题，从而使该产品不但能够与国际市场需求接轨，同时在国内地区具有良好的适应性。) N) z' M5 `: _- s( S# c  B, k
    9.经济性能突出- f) L) Q  X. Q: |3 X! t
    系统化节能铝门窗在提高门窗质量的同时，合理的系统配置降低生产成本。型材、五金件、胶条、加工设备的系统化将生产加工与安装周期缩笼到最小，并使门窗的安全性能和使用的简便舒适泪能较大程度的提高。在设计上能够灵活的满足不同设计变化与个性建筑设计，具有极高的性能价格比。7 t/ p3 U" @# T4 d" a- H: k& f
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  五、系统化节能门窗的性能检测
1 `. ]9 x# B  n! T  X    为了全面的检测系统化节能门窗的各项指标，我们制作了其中两个系列的样窗EAH60、EAH7C系列平开窗送国家建筑工程质量监督检验中心进行检验，检验结果如下:
" G8 h, d1 [% Y! x- ~& S (1)传热系数:K=2.OW/m2.k，保温性能属国标GB/T8484-2002第9级。
/ r9 K: A- k' f9 t$ Q' k, U' T* i! I    (2)抗风压性:EAH60为正压4.5KPa，负压-5.0KPa;EAH70为正压5甲7KPa，负压-6.0 KPa,抗风压性能属国标GB/T7106-2002第8级。0 f3 a& V! Z; G# Q5 b
    (3)气密性能:10pa下，渗透量为0.1m3/m.h,气密性能属国标GB/T7107-2002第5级% w4 g" a  f0 p# I: R$ `3 _2 j
    (4)水密性能:稳定加压保持未发生渗漏的最600Pa,水密性能属国标GB/T7018-2002第5级。
1 K' A; N# H, d% [- j4 ~    (5)隔音性能:空气声计权隔声量Rw=34dB,隔声性能属国标GB/T8485-2002第3级。1 K( M& t+ W4 u

: O; R, ^; l8 w- T5 c# B  六 结讨
& L0 J6 {( x9 Q8 E* E) e    系统化节能铝门窗在抗风压性能、雨水渗漏性、空气渗透性、传热系数(保温性能)、隔声性能都达了较好的效果，符合国家建筑节能要求。' \, C3 z) Q$ [' i8 x* j% r
    系统化节能铝门窗遵照门窗标准开发，严格的生产工艺和质量保证，完善的检测手段，是保证高品质门窗产品的问世。每个环节的出色保证，才可能使我们的产品走在行业的前头，迈向国际市场。
  B: H, P! |' R9 ?; x; }    注:文章中门窗及玻璃的技术数据均无检测实验数值。+ l. P1 t1 G7 ]2 X/ d. A
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