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塑料門窗的發展及國外應用情況 |
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關鍵詞：塑料門窗 發展 國外應用
2009-4-17 來源:中國建設報 |
在20世紀50年代，塑料門窗由德國研制成功。經過50年的努力，產品技術水平得到了不斷提高，塑料門窗這個產品在歐洲乃至世界都得到了充分的肯定和迅速推廣與應用。在最初的1977年，塑料平開窗只具備排水腔體和增強型鋼腔體，大部分窗的傳熱系數在3.5，還沒有真正意識到節約能源的重要性。
上世紀70年代的能源危機爆發后，在德國政府的大力推動下，采取了一些切實有效的手段和措施，解決門窗表面的結露、結霜問題，節省有效的能源供應問題，逐步完善和提高塑料門窗的標準和規范，形成了完整的塑料門窗整體質量、性能的檢測和論證體系。同時企業非常重視塑料門窗的研制和應用，形成了規模巨大、迅速發展的產業，目前無論是技術水平還是發展速度，德國的塑料門窗的實際應用都處于世界的領先地位。
1985年以后，塑料門窗就具備了最基本的排水、增強、保溫的三個腔體，門窗的傳熱系數能夠達到2.6。在此之后，為了進一步提高塑料門窗的整體性能，著重對兩個方面進行了研究與改進：窗框本身的傳熱系數目前大多在1.4~1.5；中空玻璃的傳熱系數目前大多在1.1~1.3。
1995年，德國多數型材生產企業為了提高門窗的密閉性能，在框和扇之間增加了一道密封，從而使原有的單個密閉腔室改變為兩個分別獨立的排水腔室和保溫腔室。這種結構在一定程度上提高了門窗開啟部分的密閉性能，但由于固定窗部分不存在所謂的框扇之間的三道密封問題，同一個系列的門窗型材產品，只靠改變框、扇之間的密封結構來提高門窗的保溫性能，效果是不明顯的，所以這種結構具有一定的優點，但也存在使用方面的局限性。
隨著型材、門窗檢測設備的技術發展以及節能意識的不斷提高，人們考慮到只有在增加保溫腔體的同時，增加型材本身的寬度，保證腔體的有效空間，才能夠提高門窗用型材部分的傳熱系數。所以從2002年開始，許多型材寬度在65毫米~70毫米之間，型材本身的傳熱系數在1.4~1.6之間。另外，在玻璃方面，以往的5+9+5（毫米）的普通中空玻璃已完全被Low-E雙層中空玻璃所代替，玻璃之間的間隙寬度為12毫米~14毫米，并且采用低導熱的中空玻璃隔條。市場上大多數的玻璃的傳熱系數在1.1~1.4之間，這種型材、玻璃配置的門窗是目前市場上的主流塑料門窗產品。
專家認為，有必要對傳熱系數和導熱系數這兩個概念的區別和聯系進行一些描述。傳熱系數以往稱總傳熱系數。國家現行標準規范統一定名為傳熱系數。傳熱系數K值，是指在穩定傳熱條件下，圍護結構兩側空氣溫差為1度，1小時內通過1平方米面積傳遞的熱量，單位是瓦／平方米·度，此處K可用攝氏度代替。導熱系數是指在穩定傳熱條件下，l米厚的材料，兩側表面的溫差為1度，在1小時內，通過1平方米面積傳遞的熱量，單位為瓦／米·度，此處K可用攝氏度代替。導熱系數與材料的組成結構、密度、含水率、溫度等因素有關。傳熱系數不是描述物質物性的物理量，它會隨著不同的外界條件而發生變化，例如溫度，流速，流量等。導熱系數則是描述物質物性的物理量。
隨著國外塑料門窗市場對產品節能方面要求的不斷提高，企業及科研機構一直沒有放棄對塑料門窗整體保溫性能的研究，部分企業正在著手80系列以上的平開窗的研究。早在1995年，德國VEKAAG通過在型材腔體里面，采用填充保溫材料的技術，來提高整窗的保溫性能，開發出了高性能的門窗體系。窗框部分的傳熱系數能夠達到0.8，配合Low-E玻璃，整窗部分的傳熱系數能夠達到1。目前這種填充技術逐步被推廣應用。
另外，在國外，隨著對保溫的要求，塑料門窗的安裝節點、安裝方法也在不斷地改變。在此主要解決了兩個問題：第一，由于墻體材料和門窗材料的膨脹系數不一樣，安裝后，門窗在墻體里面存在微量的活動，洞口的面積越大，活動越明顯，這種現象在所謂的排窗上面最明顯。解決這種現象最有效的辦法就是從型材設計本身下手，結合窗型設計、門窗安裝來解決。第二，由于墻體的保溫性能越來越好，在安裝門窗時，熱橋的影響就越大，所以在安裝門窗時著重解決室內外的安裝。
以上是就塑料門窗在歐洲地區的發展及應用所進行的表述。眾所周知，塑料門窗是隨著歐洲，特別是德國的發展而發展的，1996年塑料門窗系統被引入國內，當時市場大多是60系列的主流產品，具備了基本的排水、增強、保溫腔體，而當時只有少數幾家型材企業能夠明白型材的腔體結構在安裝五金、門窗時所起到的作用，再加上偷工減料、市場競爭以及一些不規范的操作行為，同時加上來自鋁合金門窗的競爭，在迅速發展了幾年后，塑料門窗終于在2002年下半年開始進入市場的低谷。在此期間，國內一些大型有技術實力的型材企業開始著手對現有產品進行整改，包括型材配方、型材壁厚、系列完善性、門窗加工工藝等方面。同時進行四-五腔體以及三密封結構的產品研究。而在這段時間出現的型材產品，首先是在斷面結構上比較合理，其次是在型材本身的傳熱系數上面，有了很大的降低。
在日本，塑料門窗非常注重人性化設計，會在五金配置上面做許多方面的補充、改進。比如多數的內開內倒窗，日常使用最多的功能是內倒進行通風，所以在五金上面要求內倒功能在前，在平開時會增加安全措施對兒童、老人進行保護，如使用帶鑰匙的把手，雙手同時操作才能平開。另外在房間設置消防逃生窗，使用雙面把手，根據情況還會在型材腔體內填充防火材料。另外在門窗的安裝方面，會在洞口內設置預埋件（不同于國內的鋼副框結構），同時在窗框的四周增加防銹措施的角鐵，將角鐵和預埋件連接，然后進行土建施工和裝修。在韓國，除了多導軌的推拉門、推拉窗外，內開內倒的窗型正逐漸被認可，而且高性能的型材結構在一些大的門窗項目上被應用，并得到了認可。另外還有一方面，由于多數是精裝修的樓房，門窗的內側都要求型材彩色化，在同一個門窗項目上面會出現不同顏色的型材，在室內會有同樣顏色的窗套、窗臺板的型材與之相配套，這是一個成套的門窗系統設計。
國內某德國品牌的70系列的型材產品，經檢測達到了6500Pa的抗風壓強度，水密性同時達到了800Pa，從2004年一直在韓國一些大型的門窗項目上面應用。目前承攬了韓國最大的一個門窗項目，陸續生產的門窗面積在20萬平方米以上，同時還不包括第2,3期的門窗。在此說明了高檔（高強度、高保溫性能）塑料門窗有著廣泛的應用前景，同時在我國寒冷地區，特別在嚴寒地區，其所帶來的經濟效益和社會效益也越來越明顯。
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| （蔚藍） |
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