王貴斌

淺談塑料門窗的制作與安裝對(duì)塑料門窗節(jié)能性能的影響

王貴斌

隨著建筑行業(yè)的飛速發(fā)展，作為建筑物的眼睛——建筑門窗也異軍突起，百窗齊放。塑料門窗作為一種優(yōu)越的節(jié)能門窗越來越被人們所接受，逐漸步入千家萬戶。但由于塑料門窗在國內(nèi)是新生的建筑門窗，在市場(chǎng)發(fā)展過程中還存在著不足。特別是在塑料門窗的制作與安裝方面，一方面是現(xiàn)有的門窗組裝廠大小不一，參差不齊，制作與安裝不規(guī)范；一方面是現(xiàn)有塑料門窗制作安裝規(guī)范中沒有考慮到節(jié)能的措施。為了規(guī)范塑料門窗制作安裝廠家，通過改進(jìn)塑料門窗制作安裝的措施來提高塑料門窗的節(jié)能性能。本文主要從塑料門窗的制作安裝方面闡述了提高塑料門窗節(jié)能性能的方法。

塑料門窗節(jié)能性能；塑料門窗制作安裝；傳熱系數(shù)；中空玻璃；門窗洞口

我國是能源消耗大國，建筑能耗占25%以上。為了降低建筑能耗，國家進(jìn)行了三次節(jié)能改革，第一次是將建筑節(jié)能提高到35%，第二次是將建筑節(jié)能由原來的35%提高到50%，第三次是將建筑節(jié)能由原來的50%提高到65%。前兩次是通過管網(wǎng)、鍋爐及建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的共同提高來實(shí)現(xiàn)，而現(xiàn)在正進(jìn)行的第三次節(jié)能改革只是要求提高建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能性能。建筑門窗的能耗占建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)總能耗近50%。所以提高建筑門窗的節(jié)能性能是十分必要的。

塑料門窗在節(jié)能方面優(yōu)于鋁合金門窗、木門窗、鋼門窗等，作為建筑門窗中的節(jié)能門窗是建筑節(jié)能發(fā)展優(yōu)選門窗。但塑料門窗在實(shí)際應(yīng)用中還存在一定的問題，如材料選擇不合理、設(shè)計(jì)不合理、制作安裝不規(guī)范等。下面就塑料門窗在制作安裝方面進(jìn)行一下探討。從塑料門窗制作安裝方面提高門窗的節(jié)能性能是十分有效的，因?yàn)樵谠摲矫嫣岣卟恍枰黾犹嗟某杀?，事半功倍。在塑料門窗制作安裝方面主要影響塑料門窗節(jié)能性能的因素有以下幾方面。

一、塑料門窗的焊接工藝方面

塑料門窗的焊接工藝是塑料門窗組裝工藝中重要的加工工藝，該工藝對(duì)塑料門窗成窗后的性能有很大的影響，特別是在保溫方面。型材對(duì)門窗保溫的影響約占30%左右，在門窗制作安裝中，焊接工藝是影響塑料門窗用型材傳熱系數(shù)的主要因素。塑料門窗用主型材的壁厚一般為2.0mm～3.0mm之間，應(yīng)保證兩個(gè)互焊的型材盡可能的重合接觸。按正常的焊接要求，焊接后，同種型材相鄰構(gòu)件焊接處的同一平面度≤0.5mm；不同種型材相鄰構(gòu)件焊接處的同一平面度≤0.8mm。這樣主型材焊接接觸最小壁厚為，同種型材相鄰構(gòu)件 1.5mm～ 2.5mm；不同種型材相鄰構(gòu)件1.2mm～2.2mm，我們應(yīng)保證滿足以上要求。如不滿足型材要求，型材焊接處的接觸壁厚太薄，會(huì)造成型材原有的傳熱系數(shù)增大，進(jìn)而影響整窗的保溫性能。下面提供一個(gè)合理的焊接工藝參數(shù)，供參考。焊接工藝參數(shù)主要包括如下：

1.焊接溫度：240℃～270℃

2.夾緊壓力：0.4MPa～0.6MPa

3.熔融壓力：0.3MPa～0.4MPa

4.對(duì)接壓力：0.4MPa～0.5MPa

5.熔融時(shí)間：20s～30s

6.對(duì)接時(shí)間：25s～35s

以上是幾個(gè)基本的工藝參數(shù)，因不同設(shè)備、不同條件、不同規(guī)格型材，參數(shù)值是可以變化的，應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)找出最合適的焊接參數(shù) （焊接前，應(yīng)對(duì)各參數(shù)儀表進(jìn)行校正，保證其顯示值與實(shí)際值相符合）。在型材焊接時(shí)應(yīng)使用靠模，這樣會(huì)更好的保證型材的焊接精度。

二、塑料門窗框扇的裝配工藝方面

塑料門窗的氣密性 （冷風(fēng)滲透）也是影響塑料門窗保溫性能的重要因素。塑料門窗的氣密性影響原因主要體現(xiàn)在塑料門窗框扇配合的質(zhì)量。提高框扇配合的質(zhì)量會(huì)很大程度的提高塑料門窗的氣密性。大家都知道，平開窗的傳熱系數(shù)K值一般在1.9～2.4W/m2K之間，而推拉窗的傳熱系數(shù)一般在2.3～2.7之間，其中玻璃選用相同的普通浮法中空玻璃 （5+9+5）。平開窗和推拉窗選用相同的中空玻璃，相同的制作精度，其門窗的傳熱系數(shù)相差很大，主要原因一方面是平開窗型材與推拉窗型材的差異，另一重要方面是框扇配合的制作工藝和質(zhì)量。不但塑料平開窗與塑料推拉窗有差異，平開窗與平開窗、推拉窗與推拉窗如框扇裝配工藝不同其成窗后的傳熱系數(shù)也有很大的差別。正確的框扇裝配工藝主要注意以下幾點(diǎn)。

1.保證塑料平開窗、塑料推拉窗框扇搭接量為8mm，盡量控制在正偏差。

2.塑料推拉門的框扇搭接量應(yīng)增大到為9～ 10mm，盡量控制在正偏差。

3.塑料平開門窗采用質(zhì)量較好的膠條密封（可采用PADM材質(zhì)），最好選用三道密封。

4.塑料推拉門窗應(yīng)采用硅化且?guī)A片的密封毛條進(jìn)行框扇密封，在兩扇封蓋接觸處可采用密封膠條密封。

5.毛條、膠條應(yīng)根據(jù)其材質(zhì)選擇合適的壓緊量，提高密封性能。

三、塑料門窗玻璃制作及裝配工藝方面

玻璃的傳熱系數(shù)指標(biāo)是對(duì)塑料門窗保溫性能影響的重要因素，約占70%左右。我們應(yīng)該十分重視，下面主要從中空玻璃的制作和玻璃的裝配兩方面進(jìn)行論述。

（一）中空玻璃制作方面

中空玻璃是塑料門窗選用玻璃的常見型式，中空玻璃制作的不同工藝、不同結(jié)構(gòu)等對(duì)其傳熱系數(shù)影響非常大。首先我們從中空玻璃的制作工藝方面進(jìn)行研究。在制作過程中，應(yīng)選擇正確的中空玻璃制作工藝，以防止玻璃漏氣，影響中空玻璃的傳熱系數(shù)。下面介紹一下在中空玻璃制作過程中的注意事項(xiàng)。

1.在玻璃切割工序中，應(yīng)注意玻璃的切割尺寸應(yīng)滿足其安裝深度≥18mm，玻璃切割前要檢查玻璃的質(zhì)量，無劃傷、無氣泡等。切割時(shí)，無論是手工還是機(jī)器切割，都存在外力沖擊過程，因此，要保證環(huán)境溫度在15℃以上。切割后的玻璃應(yīng)保證邊緣整齊，無鋸齒狀，無缺口，建議做磨邊處理，防止玻璃在制作、運(yùn)輸、使用過程中破裂。

2.在清洗機(jī)上進(jìn)行清洗時(shí)要注意：

（1）水質(zhì)要進(jìn)行檢查，保證水的清潔度，及時(shí)更換清洗用水和清理過濾裝置，注意浮標(biāo)是否正常運(yùn)行；空氣過濾器要經(jīng)常檢查，過濾器陳舊或損壞，需及時(shí)更換；

（2）檢查熱水器工作是否正常，清洗溫度控制在65℃左右；

（3）檢查灑水器及刷子的水流狀況，使水流保持穩(wěn)定，切忌壓力過大。

3.在干燥劑的選擇和裝加工序中，要滿足以下技術(shù)要求：

（1）干燥劑存放在干燥的環(huán)境中；

（2）裝加干燥劑時(shí)，留出膨脹和放置插角的空隙，裝約70%；

（3）鋁間隔條組框后吊掛放置，保持表面清潔，不能有油污灰塵。

4.在丁基膠的涂布工序中，要符合以下規(guī)定要求：

（1）單面涂布厚度為0.75mm±0.05mm；

（2）涂膠厚度、寬度均勻，連續(xù)、無斷線、無氣泡；

（3）接頭處處理合理，無間隙。

5.在聚硫膠的涂布工序中，應(yīng)注意不要有欠膠或多膠現(xiàn)象，保持玻璃外觀清潔。

只有按照正確的玻璃加工工藝進(jìn)行制作，中空玻璃才能保證良好的傳熱系數(shù)。

其次從中空玻璃的結(jié)構(gòu)方面進(jìn)行研究，中空玻璃的組成見圖1。中空玻璃的結(jié)構(gòu)對(duì)中空玻璃的傳熱系數(shù)影響很大，不同結(jié)構(gòu)中空玻璃傳熱系數(shù)指標(biāo)見表1。

圖1 中空玻璃組成示意圖

表1 不同結(jié)構(gòu)中空玻璃傳熱系數(shù)指標(biāo)匯總表

根據(jù)以上指標(biāo)及實(shí)際實(shí)驗(yàn)得出，玻璃的單片厚度對(duì)中空玻璃的傳熱系數(shù)影響很小，中空玻璃的間距大小對(duì)傳熱系數(shù)影響較大，一般間距在12～ 18mm傳熱系數(shù)最佳，在應(yīng)用塑料門窗時(shí)，如果對(duì)節(jié)能要求一般，我們可以選擇普通的浮法中空玻璃 （雙玻）；如果對(duì)節(jié)能要求較高，我們可以選擇普通的浮法中空玻璃 （三玻）；如果對(duì)節(jié)能要求很高，我們可以選擇普通的浮法中空玻璃 （雙玻、三玻）并進(jìn)行低輻射處理同時(shí)充惰性氣體。可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行適當(dāng)選擇。

（二）玻璃裝配方面

玻璃的裝配對(duì)塑料門窗的保溫性能有很大的影響，特別是中空玻璃的裝配，尤為突出。塑料門窗的保溫實(shí)驗(yàn)示意圖見圖2，從該示意圖中，我們可以看到在玻璃邊緣與窗扇接觸處的等溫線很密集，說明該處是傳熱的薄弱位置。應(yīng)提高該位置的傳熱系數(shù)。提高傳熱系數(shù)的主要方法是改進(jìn)中空玻璃的裝配工藝，應(yīng)使裝配完成后的結(jié)構(gòu)具有良好的密封性，具有較低的傳熱系數(shù)。根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)，建議一種中空玻璃裝配工藝供參考 （見圖3所示）。該裝配工藝采用中空玻璃用U形膠條進(jìn)行裝配，并且與中空玻璃用K形膠條、O形膠條進(jìn)行膠拈接處理，提高密封性，同時(shí)也提高了塑料門窗的保溫性能。

圖2 塑料門窗的保溫實(shí)驗(yàn)示意圖

圖3 塑料門窗中空玻璃裝配示意圖

四、五金件裝配工藝方面

五金件裝配工藝對(duì)塑料門窗的影響主要是在五金件安裝的某個(gè)部位形成熱橋，使該處的傳熱系數(shù)增大。我們?cè)诎惭b五金件時(shí)，一定要避免形成熱橋，保證塑料門窗的保溫性能。應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1.五金件的選擇。五金件的裝配工藝是由五金件本身的設(shè)計(jì)決定，在選擇五金件時(shí)應(yīng)選擇裝配工藝合理的五金件進(jìn)行使用。

2.選擇合適的五金件裝配螺釘。五金件裝配螺釘是五金件裝配的重要部件，為了使其在使用中不形成熱橋。我們應(yīng)選擇合適長(zhǎng)度的螺釘，螺釘太短，會(huì)導(dǎo)致固定不牢固；螺釘太長(zhǎng)，則會(huì)穿透多余的型材或增強(qiáng)型鋼壁，形成熱橋。

3.要提高五金件的裝配精度。

五、塑料門窗與洞口墻體安裝工藝方面

塑料門窗與洞口墻體安裝工藝是影響塑料門窗保溫性能的另一個(gè)重要方面。如果該安裝不當(dāng)會(huì)使塑料門窗與洞口墻體之間漏水、透氣，很大程度的影響了塑料門窗的保溫性能。根據(jù)實(shí)際使用情況總結(jié)，塑料門窗與洞口墻體安裝工藝應(yīng)注意以下幾點(diǎn)。

1.在使用固定片連接時(shí)，應(yīng)盡量使用單邊固定的固定片。使用單邊固定的固定片連接在滿足強(qiáng)度的基礎(chǔ)上，可以防止在門窗框與洞口墻體連接處形成熱橋，影響門窗的保溫性能 （如圖4所示）。圖4中A是使用雙邊固定片的安裝示意圖，由于固定片的材質(zhì)為鋼材料，具有良好的導(dǎo)熱性，使塑料門窗在固定片連接處的門窗框下保溫材料不起作用，熱量直接通過固定片由室外傳入室內(nèi)，即在此處形成熱橋。圖4中B是使用單邊固定片的安裝示意圖，即使固定片的材質(zhì)為鋼材料，它安裝的位置是在室內(nèi)或室外，沒有使其形成室內(nèi)外的熱量交換，連接處的門窗框下的保溫材料仍起作用，沒有在此處形成熱橋。單邊固定片的固定方向一般如洞口墻體是外保溫應(yīng)固定在室內(nèi)側(cè)；如洞口墻體是內(nèi)保溫應(yīng)固定在室外側(cè)。

圖4 塑料門窗與洞口墻體連接使用單邊固定片和雙邊固定片對(duì)比示意圖

2.正確處理塑料門窗框與洞口墻體的保溫層之間的連接，使其不能形成熱橋。在塑料門窗框與洞口墻體連接工藝中，一定要注意塑料門窗框、框與墻體之間的保溫材料、洞口墻體的保溫層之間的連接，應(yīng)使其三者良好的連接在一起，不能出現(xiàn)局部熱橋現(xiàn)象。

3.應(yīng)保證塑料門窗框與洞口墻體連接的密封性，防止冷風(fēng)滲透。冷風(fēng)滲透也是影響塑料門窗保溫性能的重要因素，應(yīng)采用合理的安裝工藝，提高門窗框與洞口墻體的密封性，進(jìn)而防止冷風(fēng)滲透，提高塑料門窗的保溫性能。

綜上所述，塑料門窗作為節(jié)能建筑門窗，在制作與安裝方面，只要采用科學(xué)合理的制作安裝工藝，一定會(huì)充分體現(xiàn)塑料門窗節(jié)能這一優(yōu)越性能，使塑料門窗適應(yīng)第三次節(jié)能的要求，以其很高的性價(jià)比，向著健康、良性的方向發(fā)展。

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