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干货 建筑外窗节能附框、高性能隔热铝合金窗系统

幕墙世界weekly 2020-08-10 07:40:31

  为进一步贯彻落实中共北京市委北京市人民政府《关于全面深化改革提升城市规划建设管理水平的意见》、北京市人民政府办公厅《关于转发市住房城乡建设委等部门绿色建筑行动实施方案的通知》(京政办发【2013】32号)和北京市住房和城乡建设委员会北京市发展和改革委员会《关于印发北京市“十三五”时期民用建筑节能改革规划的通知》的相关要求,深入推进绿色建筑全产业链发展,加快绿色建筑适用技术、材料、产品在我市建设工程中的推广应用与普及,提升我市绿色建筑技术创新能力,带动和促进一批绿色建筑相关产业发展,北京西飞世纪门窗幕墙工程有限责任公司的“高性能隔热铝合金窗系统”被列入《全国建设行业科技成果推广项目》,另2016年度“建筑外窗节能附框”、“高性能隔热铝合金窗系统”两项技术被列入由市住房城乡建设委制定的《北京市绿色建筑实用技术推广目录(2016)》。

建筑外窗节能附框

  (一)技术简介与适用范围

  在钢附框外设置节能PVC保温冷桥附框和带保温措施的螺钉,不但满足了配套件连接安装、防水、密封施工等功能要求,还解决了钢附框的导热系数较高的问题,达到了保温隔热节能的效果。钢附框的使用规范了铝合金门窗的施工操作,提高了门窗的安装质量和效率。

  适用范围:公共建筑和居住建筑的门窗、建筑采光等部位。

  (二)技术措施

  1、性能指标

  表1不同边界条件下框二维传热系数对比


  2、技术特点

  建筑外窗与墙体的节点连接是建筑节能的薄弱环节,热损失的重要部位。该技术产品从外窗安装构造上(外窗附框、外窗框或附框与墙体之间)采用具有保温性能的附框材料等主要方面提高建筑外窗整体的节能、保温性能。具体技术特点如下:

  (1) 构造形式:在钢附框外部用隔热材料包裹,形成隔热层,阻隔外墙体与附框之间,附框与窗框之间的热传导,减小金属门窗框的构造热桥。

  (2) 隔热层材料的选择:选用导热系数低、加工工艺简单并结合成本控制等方面综合考虑。选用PVC塑料型材的导热系数较低,可实现复杂断面设计和挤压成型,通过断面设计,可以有效提高材料的热阻值,达到最佳的节能效果和费效比。因此选择优质PVC塑料型材做为钢附框外部包裹隔热材料。

  (3) 分腔结构:根据材料物理特性,构造上划分多腔体,有效降低框传热系数,提高整窗的保温性能,减小金属框冬季室小的结露。

  3、应用要点

  (1) 设计要点

  ① 外窗的安装位置宜靠近保温层的位置。

  ② 随着外窗本身保温性能的提高,外窗附框,外窗框或附框与墙体之间的缝隙,容易形成保温的薄弱环节,处理不好容易引起室内侧窗框周边结露,并降低窗本身的保温性能。

  ③ 选用具有保温性能的附框材料或对钢附框采取保温补加措施。

  (2) 节点构造

  (3) 安装要点

  ① 外窗的安装位置宜靠近保温层的位置,当建筑采用内保温时,窗框安装位置尽量内移;当建筑采用外保温时,窗框安装位置尽量外移。否则外窗(外门)口外侧或内侧四周墙面应进行保温处理。

  ② 外窗宜采用具有保温性能的附框。

  ③ 外门、窗框或附框与墙体之间应采取防水保温措施。

  节能PVC附框不但满足连接要求,还应满足配套件安装、保温、密封施工等功能要求。其一般结构形式(根据实际需要,不限于此种结构形式)见下图。

  ① 室外凸边结构:为门窗安装提供定位,解决窗框在室内侧安装定位问题,并提高安装效率;与铝窗框对接的凸台处可打密封胶以便防水。

  ② 分腔结构:使附框形成多腔体,提高其热阻值和保温性能;

  ③ 与钢附框安装定位面:为节能附框安装提供了控制平面;

  ④ 门窗固定面:为建筑门窗安装提供更有利的安装平面;

  ⑤ PVC附框施工工艺简单,按传统工艺安装钢附框后,只要将节能PVC附框用螺钉固定在钢附框上即可。

  ⑥ 具备外墙保温的条件下,根据不同建筑类型对不同的围护结构透光部位传热系数的要求,选择是否在钢附框上附加PVC附框,使得建筑外窗安装边界设计具有多样性选择和费效比的最佳配置。

  钢附框采取有效的冷桥隔热措施,并研发与钢附框配套的65系列高性能铝合金窗,可实现建筑外围护结构门窗的节能75%的目标,其主要措施为以下四点:

  ① 钢附框加节能PVC附框另加外墙保温;

  ② 钢附框加外墙保温(最少50mm厚)收口;

  ③ 采用传热系数小于或等于1.7的中空玻璃。

  ④ 研发适合钢附框加节能PVC附框可节能75%的65系列高性能铝合金窗。

  具备外墙保温的条件下,可以根据不同建筑类型对不同的围护结构透光部位传热系数的要求,选择是否在钢附框上附加PVC附框,使得建筑外窗安装边界设计具有多样性选择和费效比的最佳配置。

  (三)推广原因

  钢附框外设置节能PVC保温冷桥、附框和带保温措施的螺钉,有效解决防水、密封、保温等问题,性能良好,同时门窗整体安全性能较好。

  (四)标准、图集、工法或专利、获奖

  《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ26、《公共建筑节能设计标准》DB11/687、《铝合金门窗》GB/T8478、《铝合金节能外窗(节能75%)西飞世纪系列》14BJZ146、《一种钢副框与铝窗框间的隔热构造》等专利。


高性能隔热铝合金窗系统

  (一)技术简介与适用范围

  该系统包括60/65/70系列,采用企业自主知识产权的多腔隔热条铝合金型材、套接式等压胶条和遇水膨胀复合密封胶条等专利技术,具有高抗风压性能和优异的保温隔热性能。该系统采用欧标的五金槽口和模数化型材设计,并对生产工艺进行优化,其产品质量稳定可靠。

  适用范围:公共建筑和居住建筑的门窗、采光顶。

  (二)技术措施

  1、性能指标

  (1)该系统经国家建筑工程质量监督检验中心检测, 65和70系列气密性能8级;水密性能4级;抗风压性能6级。60系列的气密性能7级;水密性能3级;抗风压性能6级,各系列传热系数如下表,可以根据整窗传热系数的高低及业主的要求做出多样选择。

SJ系列隔热窗保温性能模拟计算和实测值对比表

  注1:表中SJ系列隔热窗传热系数模拟值计算软件为:粤建科MQMC,版本 4.1.0.1526。

  注2:其LOW-E玻璃为:其中(圣戈班)为:PLANITHERM1.3T离线LOW-E玻璃的数据,玻璃厚度5.00mm。

  注3:HM88为美国绍华公司生产热镜低辐射张拉膜,厚度约1mm。


  2、技术特点

  1、隔热型材采用欧标五金槽口和模数化设计,通过改变隔热条尺寸即可以生产不同系列的隔热型材。

  2、组角采用注胶固定连接工艺,65、70 系列在国内首次采用多腔隔热条铝合金隔热型材,其整窗刚度、抗风压性能、气密性和保温隔热性能均有较大提高,适用于严寒、寒冷和夏热冬冷地区。

  3、等压胶条采用我公司的发明的专利技术,采用套接式连接结构,提高了胶条的平整度,有效的提高了门窗的密封性和保温性能。

  4、在70T系列隔热窗型材两隔热条的中间,填充了疏水的高分子保温材料,减少了空腔的体积,切断了冷空气对流产生的途径,降低了热辐射产生的热量损失。

  5、SJ65T、SJ70T系列的多腔隔热条与铝型材的配置设计获得了6项专利授权。有效的提高了SJ65T、SJ70T系列隔热窗的保温性能。

  6、室外侧玻璃密封胶条:采用了我公司发明并获得专利权的-遇水膨胀复合密封胶条。可有效地提高了整窗的水密封性。

  7、本SJ系列窗,在玻璃的室内侧和室外侧密封均采用橡胶密封条,不用打密封胶,有利于环保。还可在室内安装窗框及更换玻璃,无需脚手架或吊篮辅助安装,降低安装成本,也有利于售后维修服务。

  8、本SJ系列窗可满足保温性能1.2~2.8 W/( ㎡.K)区别的外窗需求。

  9、目前SJ60、65系列窗通过配置防火玻璃及其他辅助材料为阻燃材料,并进行必要构造处理,可实际窗的耐火完整性0.5h和1.0h。

  3.应用要点

  1)中空玻璃采用导热率为0.22 W/mK的TGI暖边间隔条,降低线传热系数,明显改善了k值,提高了中空玻璃内部边缘的表面温度,获得强力的抗结露和抗霉菌功能。

  2)玻璃密封材料:选用了三元乙丙长尾胶条。将内腔体一分为三,阻滞了冷热空气的直接对流及内外冷热壁间的热辐射。

  3)铝型材中间的隔热条外表面与铝型材处于同一平面,使整窗的等温设计趋于平缓,不会因等温线的过大波动而产生过多的热量交换。

图 SJ65T系列

图 SJ70T系列

  (三)推广原因

  该项目技术先进、应用成熟度高,符合绿色建筑产品推广要求。尤其是产品系列的节能效果好,能够达到被动房对外门窗的各项性能指标要求。

  (四)标准、图集、工法或专利、获奖

  《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ26、《公共建筑节能设计标准》DB11/687-2015、《铝合金门窗》GB/T 8478、《铝合金节能外窗(节能75%)西飞世纪系列》14BJZ146、《一种复合密封条》等专利、《2014年全国建设行业科技成果推广项目》等奖项。

参考案例

  北京市朝阳区孙河乡西甸村F地块3-5号楼门窗、北京德山机械设备租赁有限公司生产研发中心门窗工程等。

图  孙河乡西甸村项目效果图

图 德山生产研发中心门窗工程

表 产品应用信息表


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