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塑钢窗与断桥铝合金窗比较与分析

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  北京市场目前主要的型材材质有塑钢和断桥铝合金两种,下面对这两种材质的性能、特点进行比较。

  (一)、塑钢门窗的性能、特点说明:

  塑料型材多腔体结构,具有良好的隔热性能,传热系数低,仅为钢材的1/357,铝材的1/1250。外,生产同样的重量的塑料型材的能耗是钢材的1/4.5,铝材的1/8。

  2、气密性

  塑料门窗在安装时所有缝隙处均有橡胶密封条或毛条,所以气密性高于铝制门窗。塑料平开窗的气密性又高于推拉窗的气密性,一般情况下,平开窗的气密性可达一级,推拉窗可达二级。

  3、水密性

  因塑料型材具有独特的多腔式结构,均有独立的排水腔,框和扇的积水都能有效的排出。平开窗的水密性高于推拉窗,一般情况下,平开窗的水密性能达到二级,推拉窗可达到三级。

  4、抗风压性

  在独立的塑料腔体内,可加设1.2-2.0㎜厚的钢衬,可根据当地的风压值、建筑物的高度、洞口大小、窗型设计来选择加强钢衬的厚度及型材系列,以保证建筑对门窗的要求。高层建筑物可选择大断面推拉窗或内平开窗,抗风压强度可达到一级以上,低压建筑可选用外平开窗或小断面推拉窗,抗风压强度一般在三级。

  5、隔音性

  塑料型材本身具有良好的隔音效果,如果采用双玻或中空玻璃,其隔音效果更理想,适用于噪音干扰严重的场所。

  6、耐腐蚀性

  塑料异型材具有良好的耐腐蚀性,对酸、碱、盐类物质(如水泥、建筑用胶、防锈漆、涂料等)几乎不发化学反应,对于空气质量差的城市由为适用。因此,塑钢门窗的耐腐蚀性能主要取决于五金件的选择。

  7、防火性

  塑料门窗不易燃、不助燃、能自熄、安全可靠,但如遇明火会释放有害气体。

  8、绝缘性

  塑料门窗使用的塑料型材为优良的电绝缘材料,不导电、安全系数高。

  9、表面致彩

  铝合金门窗型材的表面致彩方式主要有以下几种:喷涂、阳极氧化、热转印、电泳、覆膜。从陈本上来说,覆膜成本要高于其他致彩方式门窗30%,寿命是其他致彩方式的10倍以上。表面致彩一般在型材处理最后完成,在佛山的铝材生产商,很多铝材都是在专业的喷涂厂完成致彩加工。耐候性与抗老化能力比较弱,一般检测时间为500小时以内。即2年左右即会发生变化。塑料型材一般为原白色,通过表面涂装,大道致彩抗老化效果,一般有双色共挤、喷涂(已淘汰技术),覆膜(最为广泛),使之大道超长耐候性,其中,覆膜材料全球有3大品牌,德国宏舒赫、德国雷诺利特、韩国LG,限于技术研发,目前国产膜还无法做到超长耐候性,在欧美市场90%的彩色仿木纹塑料型材、铝合金型材是通过覆膜技术解决,达到逼真的木纹效果和超长的耐候性。

  (二)、铝窗型材与塑窗型材的比较

  1、抗风压强度

  虽然塑钢窗内有钢衬支撑,但钢衬与钢衬之间没连接,因此在强度上没有断桥铝合金高,抗风压强度相对断桥铝合金较低。因塑料门窗型材是通过焊接组装,国家规范的角强度值为2000牛顿以上,多腔型材的角强度可达到3000牛以上。非标材料由于壁厚薄,焊接面积小,角强度值非常低,如果型材的配方中碳酸钙用量过大,稍微用力的撞击就会开焊断裂。因此,色剂选择国家优质塑料型材是做好塑料门窗的开始,质量优良的型材有以下几种:进口型材,德国维卡、皇家、柯梅令、瑞豪、日本VKK、迪美斯等。国产型材:海螺(国内最大塑料异型材生产商)、大连实德(设备全部进口),但主料PVC为国产齐鲁石化等,北京北新、新疆屯河、广东联塑等。

  2、水密性

  由于塑钢窗的开启扇(内平开)与框不是同一平面,向室内凹陷,因此容易积水(不会进入室内),需要通过排水槽排水,冬季不会结露。而断桥铝合金的开启扇与框在同一平面,不易积水,但由于其金属特性,在冬季可能出现结露现象。

  3、气密性能

  塑钢窗的PVC型材是通过焊接连接的,在连接处没有缝隙;而断桥铝合金窗是通过螺栓连接的,因此塑钢窗的气密性要优于断桥铝合金窗。

  4、保温性能

  PVC型材是目前用于门窗的型材中保温性能最好的,其传热系数是钢材的1/357,是铝型材的1/1250,铝型材和PVC型材整窗的传热系数之比是1.44倍,即冬季、夏季的能量损失是塑钢窗的1.44倍。

  5、采光性能

  由于塑钢窗的在外立面的投影尺寸比断桥铝合金窗大一些,其框扇构件遮光面积比断桥铝合金窗大10%左右,因此同样的洞口尺寸,塑钢窗的采光性能比断桥铝合金窗差10%左右。

  6、隔声性能

  由于铝合金的金属特性,其能量传播性能远高于塑钢窗,其中就包括声能和热能,因此塑钢窗的隔声性要明显优于铝合金窗。

  7、防火性能

  塑钢窗的防火性能是难燃性,断桥铝合金窗是不烧性,因此断桥铝合金的防火性能要优于塑钢窗。

  8、关于防雷和静电问题

  铝合金是良好的导电体,PVC塑料是不导电绝缘体,当其用于高层建筑物(一类防雷建筑30M以上,二类45M以上,三类60m以上)时,无法解决防侧雷击问题。因此,为了加强铝合金的防静电问题,多采取静电喷涂处理、覆膜处理。

  铝窗型材与塑窗型材特性比较

  铝合金型材PVC塑料型材

  密度2.7(g/㎝3)1.4(g/㎝3)

  抗拉强度≥160(N/㎜2)≥50(N/㎜2)

  屈服强度≥110(N/㎜2)≥37(N/㎜2)

  伸长率≥80%

  导热系数203(W/m·K)0.16(W/m·K)

  耐热性不变软维卡软化温度≥83℃

  耐冷性低温下强度提高,无低温脆性脆化温度-40℃

  吸水性不吸水0.8%(100℃,24h)

  导电性良导体电绝缘体

  燃烧性不燃A极难燃B1级

  耐腐蚀性应避免直接与某些其它金属接触时的电化学腐蚀耐潮湿、盐雾、酸雨

  抗风压(Pa)2500-3500III-I级1500-2500III级

  水密性(Pa)150-350IV-II级50-150VI-IV级

  气密性(m3/m·h)2.5-0.5III-I级

  保温性(W/㎡·K)(传热系数K)[3]低高

  采光性(窗框窗洞面积比%)20-30(窗框窗洞面积比%)30-40

  防火性非燃烧材料防火性能好难燃烧材料防火性能差

  耐久性无机材料高度稳定不老化有机高分子材料会老化

  (三)开启方式分析

  目前国内市场能见到的开启方式有平开上旋窗、平开窗、推拉窗、外旋窗、中旋窗和提拉窗等几种。其中提拉窗主要应用在北美风格常有的别墅或特殊建筑中,中旋窗的应用则更少,在此这两种开启方式不做具体分析。

  在洞口尺寸相同、通风量相同、采光量相同的前提下,平开上旋转窗、平开窗和外旋窗的窗形分隔是完全相同的,型材和玻璃的规格瑾也是相同的,不同的只是五金件。若选用国产五金件,依次价格为是120元/套、58元/套、70元/套。

  在相同洞口尺寸、通风量和采光量的条件下,推拉窗和平开窗在窗形分隔上会有较大差别。平开窗可以采用最优化的大固定小开启的分隔方式,而推拉窗为保证能风量只能在分隔方式上做出牺牲。另外,推拉窗与平开窗在型材选用上也有不同,推拉窗只能选用80mm或80mm以上的系列型材,而平开窗选用60mm甚至58mm的系列型材就可以满足使用要求,这就使得推拉窗在型材用量上要高于平开窗。且平开窗在气密性和保温性上都要优于推拉窗。我国塑料门窗的推广使用相对发展比较快,特别是近几年来,普及速度明显加快,许多人只注意到塑料型材本身的保温隔热性能、加工便利性而忽视了它存在的薄弱方面。有关检测显示,塑料窗的弹性摸量小,仅为铝合金材质的1/36;拉伸强度是铝合金材质的1/2、五金配件安装节点相对不牢固等,这些问题都是需要认真对待的。

  据某城市在对524批塑料样窗进行检测的数据统计表明:塑料窗的抗风压性能达到国家一级的平开窗占36.3%、推拉窗占6.3%、窗户的雨水渗透性能达到国家一级标准的平开窗和推拉窗均为0。能应用于21至25层以上楼层的平开型窗占到73.6%,推拉型窗仅占2.18%。能应用于31层以上的平开型窗占22.84%,推拉型窗为0.这些检测结果还都是送检的样品窗。另外,塑料窗内部的衬钢腔应是密封腔,应该保证腔内不受潮,而如果不能保证钢衬不受潮,生锈就很难避免。如果受力钢衬构件因腐蚀而失效,那么后果是不堪设想的。因此塑料窗的钢衬选择左右了窗的使用寿命,钢衬分为镀锌与非镀锌,潮湿气候下建议选择防锈镀锌钢衬,增加钢衬的使用寿命,且壁厚一定要合乎国家标准。

  有关专家曾强调指出,在目前的产品情况和生产单位的技术保障条件下,高风压地区的高层建筑应该慎用塑料窗,并应对窗型规格予以严格的控制,对于重要的五金配件必须使用专用衬板连接牢固,对各种塑料门窗要严格考核安全使用措施,以防后患。

  在我国节能门窗市场上,还有一大主流门窗即节能铝合金门窗。这种门窗通过隔热断桥克服了铝导热快等弱点,并能够为广大的消费者所接受。

  相关调查,铝合金隔热断桥式门窗的实际应用性能要好于塑钢节能门窗。但成本要高出近一倍。

  在房屋建筑的用窗中,铝合金节能门窗也经常被使用在中、高档建筑上,并且在价格上也要高一些。

  因此,在此两种主流的门窗材料选择上,各地见仁见智。