前進Q1401鋁合金明框玻璃幕墻鋁型材
玻璃幕墻明框節(jié)能隔熱鋁型材的開發(fā) 玻璃幕墻在建筑圍護結(jié)構(gòu)中是熱交換較活躍、較敏感的部位,其熱交換熱損失與混凝土或磚混砌體相比,要大5~6倍, 這就使它在節(jié)能技術(shù)方面受到越來越多的重視。
1 玻璃幕墻節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀
現(xiàn)階段進步玻璃幕墻節(jié)能保溫性能的主要措施是采用鍍膜玻璃、LOW-E玻璃、熱反射玻璃、中空玻璃及隔熱斷橋鋁型材來降低結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù),清理結(jié)構(gòu)體系“熱橋”,降低空氣滲透熱損失,減少開啟窗扇面積,進步密封性等。 在大多數(shù)地區(qū),采用單層的鍍膜玻璃、LOW-E玻璃、熱反射玻璃進行保溫節(jié)能;在嚴冷地區(qū)保溫要求很高的建筑中,則采用中空玻璃和隔熱斷橋鋁型材來實現(xiàn)節(jié)能。 隔熱斷橋鋁型材的隔熱原理是基于產(chǎn)生一個連續(xù)的隔熱區(qū)域,利用隔熱條將鋁合金型材分隔成2個部分。隔熱條“冷橋”選用材料為聚酰胺尼龍66,其導(dǎo)熱系數(shù)為0.3 W/(m·K),遠小于鋁合金的導(dǎo)熱系數(shù),而力學(xué)性能指標(biāo)與鋁合金相當(dāng)。 20世紀(jì)70年代末,隔熱斷橋鋁型材在國外問世,主要用于高冷地區(qū)的鋁合金門窗,到20世紀(jì)80年代末開始用于高冷地區(qū)的有框玻璃幕墻。 我國目前在保溫隔熱性能要求很高的建筑中,也開始把它用于明框隔熱玻璃幕墻、隱框隔熱玻璃幕墻及點支撐隔熱玻璃幕墻。 此外,在隔熱幕墻中,假如同時采用10+12A+10中空玻璃,那么其傳熱系數(shù)K達到3.0 W/(m2·K)左右,傳熱系數(shù)比單層玻璃低了近1/2,可以大大地降低能耗,因此,在保溫性能要求比較高的情況下,應(yīng)采用中空玻璃,假如中空玻璃內(nèi)充進惰性氣體,其K值還可以降至1.3 W/(m2·K),節(jié)能效果優(yōu)異。 針對幕墻節(jié)能的要求,我們適時開發(fā)設(shè)計了玻璃幕墻明框節(jié)能隔熱鋁型材。
2 開發(fā)設(shè)計的總體思路 明框隔熱玻璃幕墻開發(fā)設(shè)計的總體思路是:在鋁合金型材截面不變的情況下,通過改變隔熱條和膠條的尺寸,分別裝配不同厚度的中空玻璃,從而達到不同的隔熱設(shè)計要求,以供不同地區(qū)、不同類型的建筑、不同要求的業(yè)主選擇。 1-室外膠條;2-中空玻璃;3-室內(nèi)膠條;4-橫梁;5-立柱 3 節(jié)能隔熱鋁合金型材的系列化設(shè)計 節(jié)能隔熱鋁合金型材的設(shè)計是整個明框隔熱玻璃幕墻開發(fā)項目的核心部分。它將鋁合金型材一分為二,在它們中間加進低導(dǎo)熱性能、高力學(xué)性能的非金屬材料作為隔熱條,這樣的組合材料既能滿足結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能要求,又能滿足隔熱性能要求。 3.1 鋁合金型材基本部件的設(shè)計 綜合考慮建筑玻璃幕墻力學(xué)性能、裝飾性能、裝配可靠性以及經(jīng)濟性的要求,我們進行優(yōu)化設(shè)計. 3.2 隔熱條的設(shè)計 隔熱條“冷橋”選用材料為PA66GF25 (簡稱PA66),它是玻璃纖維含量為25%左右的聚酰胺尼龍66,導(dǎo)熱系數(shù)小于0.3 W/(m·K),而力學(xué)性能指標(biāo)與鋁合金相當(dāng),熱膨脹系數(shù)與鋁合金接近,耐老化,適用溫度范圍廣,是目前較理想的結(jié)構(gòu)用隔熱材料。 考慮到與鋁合金的裝配以及常用裝配玻璃的厚度,隔熱條設(shè)計成寬窄2種截面。對于有特殊要求的工程,可以單獨設(shè)計其截面尺寸。 3.3 膠條的設(shè)計 膠條材料選擇三元乙丙橡膠,其優(yōu)點是:耐候性、耐熱性及密封性好. 3.4 系列化組合設(shè)計 對零部件進行組合,形成4種不同的系列(JN18、 JN30、 JN36、 JN48),選配不同厚度的中空玻璃(或單層玻璃)可以形成性能各異的明框隔熱玻璃幕墻體系. 在不同地區(qū)、不同類型的建筑中,業(yè)主可以根據(jù)當(dāng)?shù)貙ΣA粔?jié)能性能的要求,自由地選擇各種性能的節(jié)能隔熱幕墻。4種系列明框玻璃幕墻的傳熱系數(shù)見表1。 表1 4種系列明框隔熱玻璃幕墻的傳熱系數(shù) 系列 JN18 JN30 JN 36 JN48 傳熱系數(shù)/[W/(m2·K)] 3.0~4.7 1.9~3.0 1.6~2.5 1.4~ 2.0 隨著節(jié)能工作進一步深進,在建筑外裝飾工程中,明框隔熱玻璃幕墻必然得到廣泛應(yīng)用。我們設(shè)計的系列化產(chǎn)品,不僅節(jié)能降耗,而且便于產(chǎn)品定型生產(chǎn),減少鋁合金型材的開模次數(shù)、降低本錢,因此,具有良好的社會和經(jīng)濟效益。 4 玻璃幕墻節(jié)能技術(shù)發(fā)展動向 玻璃幕墻熱工設(shè)計的發(fā)展趨向是:對于以采熱供熱為主的幕墻追求達 到溫室效應(yīng),對于以空調(diào)制冷為主的幕墻追求達到冷房效果,無論何種幕墻都將追求公道利用太陽能。由光電板系統(tǒng)和幕墻系統(tǒng)組成的光電幕墻的應(yīng)用將是一個主動利用太陽能的發(fā)展方向。
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