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塑料门窗传热系数保温性能要求与强度设计


位。因此, 国家对不同地区采暖居住建筑门窗传热 系数限值做出了规定(见表 1), 要求不符合节能标准 的项目, 不得批准建设。
表 1 JGJ 26—1995 采暖居住建筑对门窗传热系数限制值
单位 W/(m2·K)
采暖期室外 平均温度( ℃)
2.0 ̄1.0
代表性城市 郑 州 、洛 阳 、宝 鸡 、徐 州
国家有关部门公布的资料(见表 2), 从国内生产 的金属窗和塑料窗的传热系数与节能效果看, PVC
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表 2 不同窗户的传热系数与节能效果
金属窗 PVC 塑料窗
名称
单玻窗 双玻窗 中空玻璃窗 断热铝合金中窗玻璃窗 断热铝合金 Low- E 中空玻璃窗 单玻窗 双玻窗 Low- E 中空玻璃窗
现在国内的 60 平开窗结构在两道密封胶条间 只有一个密封腔, 而三层密封窗是在原两道密封胶 条之间再增加一道密封胶条, 将原来的密封腔一分 为二, 靠室外一侧为水密腔, 靠室内一侧为气密腔。 气密腔和室内外的空气是完全隔离的, 为此来提高 成窗的密封性能, 另外, 在窗上侧的水密腔靠室外一 侧不装密封胶条, 无需再加工气压平衡孔。中间一 道密封的结构也是多种多样的, 可将胶条设在外框 上, 也可将胶条设在窗扇上, 或是在外框和窗扇上同 时设置密封胶条。国外有一种非常成熟的用于旧窗 改造的窗型, 其不同之处是采用了一种专用的 Z 形 主框。在旧窗改造时, 将原窗扇拆除, 保留原木框, 再将整个塑窗直接安装在原木窗框内, 用螺钉将塑 窗框和木框紧固。在室外一侧扣上一个密封板, 将 原来的木框完全封住; 还可在室内窗框的周边安装 一圈装饰条。目前国内由于建筑施工的原因, 窗口 尺寸的偏差较大, 这就给整窗安装带来了很大的不 便。如果将一种专用辅框在施工时先上墙安装好, 就相当于严格控制了窗口尺寸, 再采用这种 Z 形外 框整窗上墙安装, 整批成窗的外形尺寸就能得到合 理的控制, 给组装和安装都带来极大的方便。
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卷帘窗在欧洲是一种非常普及的窗型。它配 合玻璃同时使用, 外观豪华, 完全可以代替室内窗 帘的作用, 有效调节室内光线强度, 不占用室内空 间。另外, 在卷帘中还可设置隐形纱窗。目前国内 已有型材厂在生产这种塑料窗, 相信不久将会被 更多的人所接受。
传热系数 W/(m2·K)
6.4 3.1 3.0 2.2 2.1 1.7
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2.2.2 玻璃铝隔条 中空玻璃周边铝隔条是良导体, 使中空玻璃周
边传热强度远远大于中部。在严寒冬季常出现中空 玻璃内表面周边结霜, 宽度约 15mm。在中空玻璃安 装时, 铝隔条尽量埋在塑料窗框的沟槽中, 使铝隔条 处内外玻璃表面不暴露在空气中, 以减少甚至可以 消除铝隔条内层玻璃表面结霜。
随着建筑风格的多样化, 各种弧形窗、圆形窗会 越来越多。型材的弧形加工是塑料平开窗的优势, 造型美观的三层密封平开窗, 其优良的抗风压性能 和 密 封 效 果 尤 其 适 合 三 北 地 区 高 寒 、风 沙 大 的 气 候 环境, 亦能满足南方对高档窗的需求, 它将成为高档 窗的发展方向之一。 2.4.2 推拉窗
2.50
1.35
2.50
- 10.1 ̄- 11.0
佳 木 斯 、安 达 、齐 齐 哈 尔 、富 锦
2.50
1.35
2.50
- 11.1 ̄- 12.0
海 伦 、博 克 图
2.00
1.35
2.50
- 12.1 ̄- 14.5
伊 春 、呼 玛 、海 拉 尔 、满 洲 里
2.00
1.35
2.50
注: 表中窗户传热系数 4.70 为单框单玻塑料窗, 4.00 为单框双玻金属窗。
要低于国外同类产品。国外塑料窗行业发展相对比 较成熟, 大部分型材厂、模具厂和一些大规模的门窗 组装厂都有自己的塑料研究部门, 开发各自的专利 产品参与市场竞争。随着人们对塑窗的认识及需要 的不断提高, 国内也有一些企业, 开发出有中国特色 的塑料门窗。我国塑料门窗的窗型发展阐述如下。 2.4.1 平开窗
主框和窗台板一体化是一种在国外推广较广泛 的结构。这种结构在提高成窗安装后的美观性和防 雨水渗漏方面都能起到非常大的作用。
随着人们对塑料窗的使用性能和美观性能的要 求越来越高, 具有防雨结构的窗扇和内外齐平的平 开窗结构以及主型材多腔室结构也将会成为塑窗发 展的方向之一。
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表 3 塑料窗框不同结构的传热系数
窗框型结构
增强型钢 mm
窗框传热系数 W/(m2·K)
窗框型结构
增强型钢 mm
窗框传热系数 W/(m2·K)


50×20×2



Ix=0.61cm4
2.5 结

Iy=6.1cm4

30×20×2
Ix=0.55cm4
1.8
Iy=2.6cm4


40×20×2



4.70 4.00
1.70

- 2.1 ̄- 3.0
兰 州 、太 原 、唐 山 、阿 坝 、喀 什
4.00
1.70

- 3.1 ̄- 4.0
西 宁 、银 川 、丹 东
3.00
1.35

- 4.1 ̄- 5.0
张 家 口 、鞍 山 、酒 泉 、伊 宁 、吐 鲁 番
3.00
1.35

- 5.1 ̄- 6.0
沈 阳 、大 同 、本 溪 、阜 新 、哈 密
传热系数 W/(m2·K)
6.4 3.2 ̄4.9 3.9 ̄4.9 3.0 ̄3.4 2.2 ̄2.6 3.3 ̄5.4 2.2 ̄3.1
1.7
节能效果( 与金属单玻窗传热系数比) % 0
50 ̄23 39 ̄23 53 ̄47 66 ̄59 48 ̄16 66 ̄52
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塑料窗节能效果最好。 2 塑料门窗保温性能的要求 2.1 塑料窗框结构的设计
塑料门窗的优势主要体现在平开窗, 因为平开 窗的主要性能指标都高于推拉窗。我国建筑的传统 门窗是双扇外平开窗, 但对于高层建筑来说, 外开平 窗存在着清洗不便和安全隐患。而国外的大多数建
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筑都是采用双扇内平开窗, 就不存在以上所讲的两 个问题, 所以在未来的几年, 双扇内开窗将是塑料门 窗的发展方向之一。
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塑料门窗传热系数、保温性能 要求与强度设计( 一)
何水清 张子良 王亚明
江苏徐州市新型建材研究所 山东省墙改办 郑州工业大学橡塑模具国家工程研究中心
1 各类门窗的传热系数 建筑门窗的传热耗热量与空气渗透耗热量之和
占 建 筑 物 总 耗 热 量 的 50%左 右 , 是 节 能 的 重 点 部
目前我国市场上塑料门窗的主导产品还是推拉 窗。使用安全性高、成本低是推拉窗成为主流塑料窗 的原因。近几年推拉窗的发展过程, 有很大一部分就 是型材的简化改造过程, 这是市场恶性竞争所带来的 一种不良后果。推拉窗现在的主要问题就是成窗的各 项使用性能不高, 其次就是通风、清洁、美观等方面的 问题。针对上述问题, 提出一些改进的方案:
窗户( 含阳台门 上部)K 值 4.70 4.00
阳台门下部门芯板 K 值 外门 K 值
1.70

0.9 ̄0.0
西 安 、拉 萨 、济 南 、青 岛 、安 阳
4.70 4.00
1.70

0.1 ̄1.0
石 家 庄 、德 州70

- 1.1 ̄- 2.0
北 京 、天 津 、大 连 、阳 泉 、平 凉
3.00
1.35

- 6.1 ̄- 7.0
呼 和 浩 特 、抚 顺 、大 柴 旦
3.00
1.35
2.50
- 7.1 ̄- 8.0
延 吉 、通 辽 、通 化 、四 平
2.50
1.35
2.50
- 8.1 ̄- 9.0
长 春 、乌 鲁 木 齐
2.50
1.35
2.50
- 9.1 ̄- 10.0
哈 尔 滨 、牡 丹 江 、克 拉 玛 依
建筑节能设计标准对门窗的气密性提出了具 体要求, 见表 5。塑料窗的保温性能与窗的密封性能 有密切的关系, 空气密封性能差的塑料窗, 造成通 风热损失大。平开窗通常为两层或三层密封结构, 中间形成一个或二个空气保温腔, 有效地阻止空气 渗透, 窗的密封胶条使用三元乙丙橡胶条, 能使塑 料窗密封性能经久不变。推拉窗使用加片硅化毛条 可以降低空气渗透性能。无论推拉窗和平开窗, 框 扇的搭接量应大于 8mm。
表 5 建筑节能设计标准对门窗气密性的要求
建筑层数
气密性等级 GB/T 7107
空气渗透量 m3/(m·h)
低层和从层( 1 ̄6)

1.5<qL≤2.5
中高层和高层( 7 ̄30)

0.5<qL≤1.5
2.4 塑料门窗的窗型 目 前 国 产 的 型 材 结 构 的 合 理 性 、功 能 的 先 进 性
中空玻璃铝隔条长度与中空玻璃面积之比愈 大, 铝隔条传热所占比重愈大, 越不利于中空玻璃 的保温性能。实验证明, 面积大于 1m2 空气层厚度 9mm 的 中 空 玻 璃 传 热 系 数 K 值 为 3.0W/(m2·K)  ̄ 3.1W/(m2·K) , 而面积小于 0.2m2, 中空玻璃 K 值大于 3.5W/(m2·K) 。 2.3 密封
Ix=0.57cm4
2.1 结
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