鋁合金門系統軟體在被動式建築中很多運用的可行性分析

目前建築玻璃領域可以稱為“綠色節能門窗”的有三大類:鋁窗、實木窗、塑窗;現行節能住宅建築規範中可以考慮的門窗無非就是這三類。在歐美國家的銷售市場上,這三種門窗是細分的。大部分高層住宅以塑窗為主,大部分高層住宅和公共建築以鋁合金門為主,大部分低層獨立式房屋(別墅)以實木窗為主。在我國大部分情況下承襲了歐洲國家和地域的作法,唯一不一樣的是因為傳統式審美觀和應用習慣性的承襲,在我國高層建築大多數也應用鋁合金門。

鋁合金門從20世紀90年代開始引入中國,其發展趨勢經歷了近20年。現在,他們在中國建築proprietary window銷售市場的市場份額已經達到55%以上。隨著中國房地產業快速發展時代的結束,房地產開發的個人行為進入了一個客觀時代。預計隨著未來房地產開發市場的發展,與之密切相關的工程和建築構件領域將包括門窗領域,由以往的低門檻工程建設為主導向產品開發和製造為主導轉變,進而推動產業結構升級。

隨著全面推行被動式建築的呼聲,鋁合金門在窗行業的銷售市場份額極有可能因材料的傳熱性能不足而降低。但是,根據我國業主在業主窗領域的應用習慣,鋁合金門仍將佔據這三種窗戶的絕大多數。那麼,鋁合金門可以考慮被動式建築的要求嗎?

法國被動式建築研究所(PHI)的規定

我們知道,法國被動建築學會(PHI)對於被動建築考慮使用窗戶的要求非常簡單,只計算整個窗戶的U值(準確的說是窗戶的U值),並識別貨物所在的溫度區。根據PHI標準,溫度區分為七類。在我國溫度帶的遍佈卻擁有 異於其他國家的難題,因為在我國南北方物品跨距很大,占了6類遍佈帶,並且溫度帶遍佈比較繁雜:在華北地區,就遍佈著2個溫度帶,黑龍江省、吉林省兩省與內蒙古自治區、青海省、甘肅及其西藏自治區東北部和新疆省中西部與東北部被相互分入寒冷溫度帶(Cold),東北三省的遼寧省、河北(含津冀)、陝西省、陝西和甘肅被相互分入嚴寒地域溫度帶(Cool,temperate);北至山東省南到福建武夷山,西至川西,被分入亞暖溫帶地域溫度帶(Warm,temperate);雲南省獨立被劃歸暖溫帶地域溫度帶(Warm);廣西省南邊、廣東省、海南省及其潮汕地區被分入亞熱帶氣候溫度帶(Hot);臺灣地區被列入亞熱帶溫度帶(Veryhot)。為了應對這樣一個複雜的溫度蔓延,人們認為鋁合金門的材料相對於其他兩種原材料具有各種複雜的自然環境優勢。文中關鍵探討在嚴寒地域溫度帶(Cool,temperate)自然環境中,被動式建築對窗門的規定,及其鋁合金門是不是可以考慮這一規定。

寒帶(冷、溫帶)覆蓋了中國黃淮海平原的絕大部分地區。根據PHI,該地區門窗實測值應考慮u值≤0.8,而我國第一部主動節能住宅建築規範(主動節能住宅建築設計規範,DB13J/T177-2015)規定評價資料和資料應考慮k值≤1.0,密度≥8,密度≥4。根據評價資料資訊略低於測量資料資訊的基本常識和K值本身小於U值的標準,另外我國的實驗室檢驗標準遠比歐洲國家嚴格。與PHI以基礎理論為主的計算規定相比,這一標準並沒有降低,而是在一定水準上逐步提高,充分說明了我國工程建設國家標準制定中貫徹“實踐是檢驗真知識的唯一標準”服務宗旨的工作原理。

應用鋁合金門系統軟體在被動式建築規範下的優點及缺點

第一,大家認為鋁合金門系統的軟體完全可以考慮被動式建築的各種規定;其次,鋁合金材料的線膨脹係數遠小於木材和PVC材料,有利於原材料的南北運輸;第三,鋁合金材料和金屬表面處理後的耐腐蝕性遠遠超過木材;第四,鋁合金材料的抗拉強度和疲勞極限遠遠超過PVC材料;第五,鋁合金材料生產加工難度係數低,成功率高,裝飾板種類繁多,生產設備成本低,便於行銷推廣。但鋁合金門窗系統軟體的問題是致命的,即鋁合金材料傳熱性能高,大多數情況下只能用斷橋鋁型材來處理窗戶的傳遞,而斷橋絕緣的長度又立刻危及到鋁窗的耐火性,所以斷橋絕緣的品質就立刻成為鋁合金門窗系統軟體的關鍵問題。不過這個可以在鋁合金門系統軟體的原材料階段處理。畢竟泰諾風等德國企業生產的PA66原材料,在一定的自然環境和時間標準下,可以考慮整個窗戶的安全規定。

隔熱斷橋尺寸和抗壓強度對全窗各種特性的危害

一般來說,根據PHI驗證的斷橋鋁窗系統軟體,隔熱斷橋大多數在60mm之上,非常少有低於50毫米的斷橋鋁門窗系統軟體根據驗證。那麼如果應用這樣的大保溫斷橋鋁型材,整個窗戶的其他工藝性能是否會發生變化,大保溫斷橋鋁型材在整個應用過程中承載能力的衰減係數是否會對整個窗戶的密封特性造成危害?要解決這個問題,大家都沒有系統軟體的科研資料資訊。這還是在整個視窗階段。如果按照被動式建築的規定安裝整扇窗,安裝後整扇窗的工藝性能(抗變形工作能力)可能會再次衰減。根據PHI驗證,鋁合金門窗系統軟體的安裝連接點在法國250Mm牆體保溫系統軟體的應用下,鮮紅色圓圈表示系統安裝中使用的預埋件鑄鐵。為了更好的避免隔熱斷橋的鋁型材,接觸結構內置部件的窗戶規格只有不到整體規格的1/3,而絕大多數窗戶都是在零部件兩側懸挑,只有外部隔熱材料進行貼膜。隔熱斷橋承受很大的工作壓力,甚至剪應力是應用180mm牆體保溫系統軟體情況下系統軟體的安裝連接點。窗戶雖然有一部分縮入結構牆內,但違反了PHI對整個窗戶安裝和升降等溫線基礎理論的解釋。

GM-100Passiv鋁合金門系統軟體的解決方法

大家都認為一般情況下,被動建築的規定完全可以在鋁合金門系統軟體中考慮,但是在選擇隔熱斷橋鋁合金門系統軟體的原材料時,不宜選擇太大太長的原材料。35~40mm是一個有效的類別,在外挑安裝的情況下可以保證整個窗戶的安全係數,但隔熱斷橋僅35~40mm不能滿足被動式建築對整個窗戶導熱係數的規定。因此,我們選擇了與牆體保溫基本原理相同的鋁窗外保溫材料。根據保溫斷橋與窗外牆保溫的相互功效,在考慮K值≤0.8的全窗環保節能規定的前提下,大大削弱了PA66保溫斷橋鋁型材原材料衰減對全窗抗壓強度的危害,延長了全窗的使用壽命,合理降低了鋁合金門窗系統軟體在被動式建築行業的應用成本。通用外牆保溫鋁合金門系統軟體根據外牆保溫與隔熱斷橋一體化,全面考慮被動建築行業使用的全窗各項指標值。
我們選擇了39mmTylenol空氣隔斷,結合外牆保溫鋁型材的設計方案,將整個窗戶的導熱係數操控在K=0.83W/(m·K)(平均誤差)的水準,結合詳細的被動式建築門窗施工連接點平面方案,總結出一套完整的考慮被動式建築規定的鋁門窗系統的完善軟體解決方案。

有關鋁合金門安裝系統的別的難題

安裝連接點中,大家應用的系統軟體零配件如構造埋件、防潮墊木、透氣膜等,都必須一一搭配。

在安裝GM-100Passiv系統軟體的情況下,將法國ISOChimie所推崇的ISO – topwinframe systembracket 80/80作為窗下孔安裝,房間和室外所有不同原材料的插座位置都用iso-connectedfd和ISO-connectinsdefd防潮防雨布粘貼貼合。

匯總

一般來說,鋁合金門系統軟體可以充分考慮被動式建築開窗包括環保、節能特性、工藝性能等綜合功能的規定。關鍵是如何設計方案,選擇哪些備件。回顧上世紀80年代隨著工程建築部件的發展戰略在國內應用的空腹塑鋼門窗,已經完全無法考慮現行標準中與門窗相關的各種標準。而冷拉鋼和鋁型材製作的塑鋼門窗系統軟體,不僅可以考慮國內的各種標準,還可以全面考慮法國的PHI,這充分證明了工程建築部件的發展趨勢圖是螺旋式上升的。看著螺旋的頂端,似乎圖形畫了一個圓,又回到了起點,但看著側面,卻是不斷增長的。

所以在大家看來,鋁合金門系統軟體一定不是隨著時代的步伐埋在墳墓裡的;相反,隨著技術創新和產業鏈升級,大量優質的鋁合金門窗系統軟體會如雨後春筍般湧現,在被動建築行業得到大量的行銷推廣和應用肯定是可行和必要的。