铝合金节能门窗的节能缺陷分析
发布时间：2010-01-14 共2页
一、铝合金节能门窗目前存在的节能缺陷
1、节能缺陷分布
①. 节能缺陷主要分布在框、扇的冷腔结构的设计；
②. 框、扇角部接合；
③. 中挺与外框的接合部位；
④. 铰链合叶部位；
⑤. 框与开启扇的密闭；
⑥. 排水孔及排水导流方式；
2、节能缺陷部位分析
①. 框扇的冷腔结构
首先框扇的冷腔结构及截面间隙的几何尺寸，选取多大才能够使空气对流速度最低，且空气间隙也能满足要求（假设室内外空气温度差为±20oC）。按热工学原理得知，如果腔室过大，空气形成对流的速度就大，腔室过小空气间隔层保温节能能力下降，造成冷腔空气隔层及易穿透形成短路，从而形成快速传导，使节能的效果大幅降低。既如此就应有一个范围是上述两个因素的最佳结构状态，而这个最佳结构状态也正是铝合金节能门窗冷腔设计的关键所在。
②. 框、扇角部接合缺陷
框扇均为承力杆件，其角部受连接方式的影响，除应满足角部强度应用组角胶外，对接密闭是节能的关键。现实中往往接缝难以密封到位，在加受成本影响，国外成熟的技术因价格较高顾客大多难以接受。在此情况下缺陷便暴露出来了，不但节能效果大幅下降，而且水密、气密也大打折扣。主要原因在于铝材接合面因材料、加工工艺、挤角或组装位移误差造成间隙，或整窗承力后承力杆件产生位移错位，撕裂组角胶形成局部空气贯通形成空气对流，严重影响了整窗的综合性能。此薄弱环节的U值也是最高的。
现有条件解决办法：
a).改进冷腔设计，增加过渡空气腔，使内外空气温度形成阶段过渡，提高其保温隔热性能。
b).改进角码截面设计，增加角部注胶，使挤角后能够在腔体内注入专用密封胶。
c).提高（型腔与角码配合）角码切割下料精度（控制在0.05—0.15毫米），使挤角后同一平面最大误差不大于0.15毫米。
d).保证挤角位置点，使一角单侧保证4个挤角点，一个角共8个挤角点，增加结构强度及抗变形能力。
e).改进挤角定位（前后）精度，使误差减小到0.5毫米以下。
f).增加挤角后固化时间，保证组角胶的完全固化。
g).保证正确的安装固定方式，是确保安装的整窗能否满足高性能的关键。
③.中挺（加强中挺）与外框的接合部位缺陷
目前中挺与外框的连接多采用单体铝角码横向固定后在纵向拉紧，由此产生如下几个问题：
a). 一是由于硬质连接及型材悬臂轻微变形，造成气密和水密极难满足很高的要求。
b). 二是中挺与外框接合处形成贯通，造成空气的冷热传导，影响节能效果。
解决办法：
a).改进中挺与外框联接的角码连接形式，改进工艺使中挺与外框的接合部紧密闭合，如设计出过渡子口在腔体局部注入密封胶、或设计接头密封件，阻断空气的冷热传导。
b). 在目前情况下应在门窗小分格及框、扇内下角外侧打胶密封。
c). 提高外框与中挺榫接配合精度（0.05—0.15毫米），即可满足同一平面最大误差不大于0.15毫米，又可避免中挺轴向因承加玻璃荷载后的扭转。
④.铰链、合页部位
铰链、合页部位因其开启的方式所限，在密封上必然产生一定的缝隙，也直接影响到整窗的节能效果。
解决办法：
a). 加强铝型材生产、加工和安装精度控制，保证材料基本参数的稳定及密封胶条完整与到位。
b). 采用隐藏式合页或铰链是最佳解决办法，可以使开启扇四周的胶条形成完整连续的压接，减少能量损失。
⑤. 开启扇的密闭
开启扇由于型材在生产挤出、复合过程中的变形和在加工及安装过程中存在的误差积累，以及所采用五金件的不同，使胶条的密闭均匀程度产生较大的差别，从而影响密闭效果，降低节能性能。虽然采用多点锁（根据实际情况确定数量，避免浪费）可以加强密闭程度，使性能有较大幅度的提高，但是由于增加成本较多，在使用中受到限制。
解决办法：
a). 较大开启扇采用多点锁均匀锁闭，使开启扇的四周压接量尽量均匀，增加密闭程度。
b). 锁点安装要视开启扇大小和锁点的数量确定最佳位置，在配合安装胶条时，转角处的胶条能够均匀过度，使密闭达到最佳状态。
c). 同一型材所使用的密封胶条，应针对不同形式的五金件鉴定其适用性。防止因五金件不同造成的密封缺陷。
⑥.排水孔及排水导流方式对能耗的影响
内开窗框外侧虽然处于开放状态，由于有等压胶条的阻隔，可以在一定程度上减缓冷热空气的传导（损失也较大）。而窗框、扇排水方式以直通式居多，少数企业开启扇采用排水腔导流实现下排水。尤其是开启扇直通式排水，由于铣通空气腔，致使中空玻璃四周间隙处于开放状态，造成冷热空气的直接传导到开启扇的内侧形成冷热空气的快速交换，造成能量的消耗和节能效果的降低。
解决办法：
a). 阻断镶嵌中空玻璃槽口内的空气对流，使中空玻璃两侧的冷热空气直接交换途径中断，从而提高保温性能。
b). 设计多腔结构，使排水腔独立于空气腔，对空气的流通形成较大阻力，从而提高保温性能。
1、节能缺陷分布
①. 节能缺陷主要分布在框、扇的冷腔结构的设计；
②. 框、扇角部接合；
③. 中挺与外框的接合部位；
④. 铰链合叶部位；
⑤. 框与开启扇的密闭；
⑥. 排水孔及排水导流方式；
2、节能缺陷部位分析
①. 框扇的冷腔结构
首先框扇的冷腔结构及截面间隙的几何尺寸，选取多大才能够使空气对流速度最低，且空气间隙也能满足要求（假设室内外空气温度差为±20oC）。按热工学原理得知，如果腔室过大，空气形成对流的速度就大，腔室过小空气间隔层保温节能能力下降，造成冷腔空气隔层及易穿透形成短路，从而形成快速传导，使节能的效果大幅降低。既如此就应有一个范围是上述两个因素的最佳结构状态，而这个最佳结构状态也正是铝合金节能门窗冷腔设计的关键所在。
②. 框、扇角部接合缺陷
框扇均为承力杆件，其角部受连接方式的影响，除应满足角部强度应用组角胶外，对接密闭是节能的关键。现实中往往接缝难以密封到位，在加受成本影响，国外成熟的技术因价格较高顾客大多难以接受。在此情况下缺陷便暴露出来了，不但节能效果大幅下降，而且水密、气密也大打折扣。主要原因在于铝材接合面因材料、加工工艺、挤角或组装位移误差造成间隙，或整窗承力后承力杆件产生位移错位，撕裂组角胶形成局部空气贯通形成空气对流，严重影响了整窗的综合性能。此薄弱环节的U值也是最高的。
现有条件解决办法：
a).改进冷腔设计，增加过渡空气腔，使内外空气温度形成阶段过渡，提高其保温隔热性能。
b).改进角码截面设计，增加角部注胶，使挤角后能够在腔体内注入专用密封胶。
c).提高（型腔与角码配合）角码切割下料精度（控制在0.05—0.15毫米），使挤角后同一平面最大误差不大于0.15毫米。
d).保证挤角位置点，使一角单侧保证4个挤角点，一个角共8个挤角点，增加结构强度及抗变形能力。
e).改进挤角定位（前后）精度，使误差减小到0.5毫米以下。
f).增加挤角后固化时间，保证组角胶的完全固化。
g).保证正确的安装固定方式，是确保安装的整窗能否满足高性能的关键。
③.中挺（加强中挺）与外框的接合部位缺陷
目前中挺与外框的连接多采用单体铝角码横向固定后在纵向拉紧，由此产生如下几个问题：
a). 一是由于硬质连接及型材悬臂轻微变形，造成气密和水密极难满足很高的要求。
b). 二是中挺与外框接合处形成贯通，造成空气的冷热传导，影响节能效果。
解决办法：
a).改进中挺与外框联接的角码连接形式，改进工艺使中挺与外框的接合部紧密闭合，如设计出过渡子口在腔体局部注入密封胶、或设计接头密封件，阻断空气的冷热传导。
b). 在目前情况下应在门窗小分格及框、扇内下角外侧打胶密封。
c). 提高外框与中挺榫接配合精度（0.05—0.15毫米），即可满足同一平面最大误差不大于0.15毫米，又可避免中挺轴向因承加玻璃荷载后的扭转。
④.铰链、合页部位
铰链、合页部位因其开启的方式所限，在密封上必然产生一定的缝隙，也直接影响到整窗的节能效果。
解决办法：
a). 加强铝型材生产、加工和安装精度控制，保证材料基本参数的稳定及密封胶条完整与到位。
b). 采用隐藏式合页或铰链是最佳解决办法，可以使开启扇四周的胶条形成完整连续的压接，减少能量损失。
⑤. 开启扇的密闭
开启扇由于型材在生产挤出、复合过程中的变形和在加工及安装过程中存在的误差积累，以及所采用五金件的不同，使胶条的密闭均匀程度产生较大的差别，从而影响密闭效果，降低节能性能。虽然采用多点锁（根据实际情况确定数量，避免浪费）可以加强密闭程度，使性能有较大幅度的提高，但是由于增加成本较多，在使用中受到限制。
解决办法：
a). 较大开启扇采用多点锁均匀锁闭，使开启扇的四周压接量尽量均匀，增加密闭程度。
b). 锁点安装要视开启扇大小和锁点的数量确定最佳位置，在配合安装胶条时，转角处的胶条能够均匀过度，使密闭达到最佳状态。
c). 同一型材所使用的密封胶条，应针对不同形式的五金件鉴定其适用性。防止因五金件不同造成的密封缺陷。
⑥.排水孔及排水导流方式对能耗的影响
内开窗框外侧虽然处于开放状态，由于有等压胶条的阻隔，可以在一定程度上减缓冷热空气的传导（损失也较大）。而窗框、扇排水方式以直通式居多，少数企业开启扇采用排水腔导流实现下排水。尤其是开启扇直通式排水，由于铣通空气腔，致使中空玻璃四周间隙处于开放状态，造成冷热空气的直接传导到开启扇的内侧形成冷热空气的快速交换，造成能量的消耗和节能效果的降低。
解决办法：
a). 阻断镶嵌中空玻璃槽口内的空气对流，使中空玻璃两侧的冷热空气直接交换途径中断，从而提高保温性能。
b). 设计多腔结构，使排水腔独立于空气腔，对空气的流通形成较大阻力，从而提高保温性能。
