不同国家的国家标准在制定窗户(铝、木材、塑料、钢)的技术要求时通常会考虑当地的气候条件。
我国幅员辽阔,跨纬度较广,距海远近差距较大,加之地势高低不同,地貌类型及山脉走向多样,因而气温、降水的组合差别很大,形成了各地多种多样的气候。
地形的复杂多样,也使气候更具复杂多样性
因此,在窗户的制造和生产标准上,我们需要考虑的因素就有很多,以达到不同区域的使用需求。
第一种:防水铝窗
暴雨是造成因湿度增加而造成损坏的主要原因。损坏的不是铝制窗框本身,而是窗户旁边的墙壁。如果设计和安装得当,铝制窗户不仅可以保护自己免受雨水侵袭,还可以保护旁边的墙壁。与其他窗户型材不同,铝型材可以有效排出不知何故进入窗户的水。
第二种:抗风铝窗
强风会损坏建筑物,包括窗户。因此,铝制窗型材必须具有足够高的刚度和强度,以抵抗风荷载的任何偏转,无论是弹性偏转还是不可逆偏转。这就是为什么我们总是推荐使用 2.0 毫米厚度的材料。
存在已知的计算方法和计算机程序,可以确定各种类型的型材和各种风荷载的最大窗户尺寸(高度和宽度),这些尺寸对于给定区域来说是典型的。
风会在建筑物内外造成气压差。这会导致外部空气通过窗户渗透,从而节省热量,尤其是在寒冷季节。对于每种新的窗户设计,这一特性(抗空气渗透性)都是在测试实验室中通过实验确定的。
铝制窗型材在整个使用寿命期间都能可靠地保持其形状,包括直线度和平整度。这确保了窗户的各个元件(例如框架和窗扇)彼此紧密贴合,从而确保窗户的可靠密封性。
第三种:耐热铝窗
用纯铝型材制成的窗框(没有热隔离)在寒冷季节会让大量热量通过。这种纯铝窗框被称为“冷”铝窗框,与“暖”铝窗框相对。
“暖”铝窗的每个结构元件均由外部和内部铝型材组成,这些铝型材通过低导热率材料进行热分离连接。热释放材料不仅必须具有低导热率,而且还必须具有足够的强度,以便为“暖”铝型材提供必要的刚度和强度。
这也是在一些寒冷地区我们建议使用隔热系统的原因。
玻璃填充(25%)聚酰胺和较少使用的聚氨酯最常用作铝型材热隔离的材料。
铝及其合金的热膨胀非常高。温度变化 1 摄氏度时,每米膨胀 0.024 毫米。从冬季到夏季,铝型材的温度下降可能达到 100 oС,这是相当现实的,尤其是对于表面为深色(涂漆或阳极氧化)的铝型材。这意味着外窗元件每米的长度将尝试稍微改变,相当多,为 2.4 毫米。
在温度较高的地区,尤其是对于大型铝结构,窗户外部元件的热膨胀可能是一个严重的问题 - 这可能导致它们弯曲变形。为了防止铝窗翘曲,使用了各种特殊的滑动接头方法,在相邻的铝型材之间留有间隙,并使用特殊的接头密封,从而允许接头表面位移。
窗户型材采用哪种铝合金?
铝制窗户(框架和窗扇)几乎完全由两种相关且相似的合金制成——6060 和 6063。
经过我国市场多年的检验,6063已经成为铝合金门窗的最佳选择。
这些铝合金(6060、6063 和 AD31 合金在挤压机上压制效果良好)具有良好的压缩性。这使得它们可以制成具有复杂横截面的型材,从而为它们提供作为窗户型材的最大功能。
此外,用这些合金制成的型材非常适合机械加工:它们易于切割、钻孔、铣削和打孔。在刚硬化、未老化的状态下以及自然老化后,这些合金非常适合弯曲。如果需要,合金 6060、6063 和 AD31 很容易焊接。
铝制窗型材与 PVC 和其他窗型材相比具有以下优点:
· 铝型材的横截面可以呈现最复杂的形状;
· 铝型材在环境的影响下具有很高的耐化学性;
· 窗铝型材每米重量较轻;
· 铝窗框耐腐蚀性能强;
· 铝制窗框几乎不需要维护;
· 铝框架在发生火灾时不会释放有毒气体;
· 铝框的表面几乎可以有任意颜色;
· 铝制窗框在其使用寿命结束后易于进行冶金回收和再利用。
铝作为窗框材料的唯一严重“弱点”是其高导热性。使用“暖”铝型材(具有热分离功能的铝型材)可以解决此问题。
目前国际上“暖”铝型材的生产方法主要有两种。
其中之一是在外铝型材和内铝型材之间插入并机械固定所谓的隔热插件或热插件。它们有时也称为热桥。这些热插件的材料通常是聚酰胺,并添加了 25% 的玻璃纤维。
另一种方法主要在北美使用,称为“浇注和切割”,类似于“浇注和切割”。
铝型材由两半组成,外半和内半,通过薄桥相互连接。将一种特殊的液态塑料物质(通常是聚氨酯)倒入半封闭的铝腔中。
聚氨酯硬化后,将铝型材外部和内部之间的桥切掉。因此,聚氨酯在两个铝型材之间形成隔热插入件。
铝窗传热阻
下图显示了冬季条件下窗户部分温度分布的数值比较计算结果:“冷”铝窗(无热隔离)和“暖”铝窗(有热隔离)。
a - 无热隔离的铝制窗户 b - 带热隔离功能的铝制窗户
可以看出,在没有热隔离的铝合金窗中,外面的冷气很容易进入窗内,窗框内表面的温度远低于玻璃单元内表面的温度。
在“暖”铝窗中,热解耦可阻止寒冷,铝框内表面的温度不低于玻璃单元内表面的温度。负温度锋面沿着玻璃单元和热桥的中间延伸。
窗户设计对热传递阻力的影响
窗户设计特征对传热阻力的影响的示例如下:
———————————————————————
洛兰世嘉是在门窗行业深耕16年有余的老牌门窗品牌,我们旨在为我们的客户提供专业的知识分享和建议,让您装修无忧。
如果有时间,今天就到您本地的门店去参观了解一下吧。