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1、玻璃钢门窗与幕墙系统北京房云盛玻璃钢有限公司 周明云 史超 周佩杰摘要；按照建筑门窗幕墙节能减排的要求，指出了门窗幕墙的节能控制点，经开发研究提出了采用玻璃钢门窗幕墙的节能机理和满足建筑对门窗幕墙功能性要求，并经科技创新和工艺的不断改进，在节能减排的经济分析基础上，实现了玻璃钢门窗幕墙对不同典型地区的一站式全方位门窗幕墙解决方案。关键词：节能减排、玻璃钢门窗幕墙、系统“绿色改变中国，低碳保护地球”和“建立节约型社会”就是要节约能源和不可再生资源消耗 ，减少废弃物和污染物排放。而建筑直接耗能占全社会耗能的46%-50%，其中门窗幕墙的能源损失又占到建筑能耗的50%，这样近四分之一能耗就由于门窗幕
2、墙而被消耗掉，所以减少门窗幕墙的能源损失是当前建筑节能的主要途径之一。而构成门窗幕墙的材料能否节能，能否再生、是否匮乏、生产过程中是否污染环境则是建筑节能减排的关键所在，而采用玻璃钢材料制造的门窗幕墙系统则是建筑节能减排的首选。一、 建筑门窗幕墙节能2008年10月1日国务院颁布实施的民用建筑节能条例，将建筑节能提高到了一个新高度。2008年12月29日住房和城乡建设部、国家发展和改革委员会、国家财政部、国务院法制办公室四部门联合下发关于贯彻实施民用建筑节能条例的通知，要求各地建设主管部门抓紧制定配套政策措施，形成优于国家标准的地方民用建筑节能标准，认真做好民用建筑节能条例的贯彻落实工作。各地
3、纷纷制定了相应的节能规定，对门窗幕墙传热系数提出不同要求，北京从2.8W/(K)到2.5W/(K),直致最低的为1.9W/(K),甚至更低,并开始实行建筑门窗幕墙节能性能标识。为此门窗幕墙节能减排势在必行。建筑热工设计将我国不同地区分为五个典型地区，而门窗幕墙的设计基本功能要符合不同气候典型地区对建筑的基本要求。1、环境对门窗幕墙的功能与作用的基本要求环境门窗幕墙的功能与作用自然环境太阳辐射采光、调光（防日光直射）、日照、得热、防晒隔热、防老化空气温、湿隔绝冷、热温差传热，防潮湿，防腐蚀风抗风压，阻止冷、热空气渗透，自然通风换气雨防雨水渗漏雷电防侧雷击，防静电砂尘防砂尘昆虫防害虫社会环境噪声隔
4、绝噪声火灾防止火灾蔓延室外人防窥视、防盗窃，建筑外墙装饰室内人视野、观景，防跌落，使用、清洁方便，安全，室内环境装饰 2、典型地区对建筑的基本要求典型地区名称对建筑的基本要求严寒地区必须充分满足冬季保温、防寒、防冻要求，一般可不考虑夏季防热寒冷地区应满足冬季保温、防寒、防冻要求，部分地区兼顾夏季防热夏热冬冷地区必须满足夏季防热、遮阳、通风降温要求，适当兼顾冬季保温夏热冬暖地区必须充分满足夏季防热、遮阳、通风、防雨要求，一般可不考虑冬季保温温和地区部分地区应考虑冬季保温，一般可不考虑夏季防热，应满足防雨和通风要求3、门窗幕墙的隔热与保温门窗幕墙不仅是人们常说的所谓建筑的“眼睛”，更是建筑的“五官
5、”，“衣服”，建筑的灵魂，它同时承担着沟通与隔绝室内外这两方面互相矛盾的任务：采光、日照遮阳、防晒通风、换气防风雨、尘、虫视野、观景屏蔽视线、隔绝噪声保温（冬季）隔热（夏季）门窗幕墙的冬季保温和夏季隔热性能是不同的。保温是指门窗幕墙阻止室内的远红外长波辐射热向室外传递的能力，以门窗幕墙的传热系数为指标；隔热则主要是门窗幕墙阻隔室外太阳的短波辐射进入室内的能力，以窗玻璃的遮阳系数为指标。门窗幕墙的节能就是要实现隔热与保温。并在门窗幕墙系统设计上充分解决好上述矛盾，满足不同典型地区建筑对门窗幕墙的不同功能性要求。二、 建筑门窗幕墙的节能控制建筑门窗幕墙的保温隔热性能直接影响到建筑能耗的大小，而造成
6、门窗幕墙的热损失主要有（见图）；1、 门窗幕墙用玻璃的热幅射进行的热传导门窗幕墙玻璃一般占门窗幕墙的70%-80%，对门窗幕墙的节能起主导作用，玻璃的节能主要是通过玻璃的热工性能，玻璃层数，玻璃中间的隔离层、隔离层的介质、隔离层间隔框的材质、隔离层间隔框的密封等因素来实现。2、 门窗幕墙框材料的热幅射进行的热传导门窗幕墙框一般占门窗幕墙的20%-30%，对门窗幕墙的节能起重要作用，门窗幕墙框的节能主要决定门窗幕墙框材料的导热系数和门窗幕墙框的腔体构成而形成多道保温隔热层。3、 门窗幕墙框扇与玻璃之间的各种渗透随之带来的热量交换及渗漏造成的热损失。 门窗幕墙框与玻璃之间缝隙的密封和多腔体实现，是
7、防止各种渗透的能力，降低门窗幕墙的线传热系数（门窗幕墙边缘与框的组合传热效应所产生附加传热量的参数），减少热量交换的途径，而门窗幕墙型材特别是中竖梃型材的强度而导致的变形是控制的重点。4、 门窗幕墙框与窗扇之间形成空气渗透随之带来的热量交换及渗漏造成的热损失。门窗幕墙扇实现了门窗幕墙的出入和通风，但门窗幕墙扇与门窗幕墙框的密封是节能控制的最关键点，既要保证扇的开启灵活，又要保证关闭后密封，采取的措施是室外和室内侧的双道密封、框扇之间开启腔体通过等压胶条密封形成双腔，来提高窗的保温隔热性能和气密性，而门窗幕墙型材特别是中竖梃和扇梃型材的强度而导致的变形必须严加控制。5、 门窗幕墙框与墙体之间缝隙
8、形成空气渗透随之带来的热量交换及渗漏造成的热损失 门窗幕墙框与墙体之间的安装方式和牢固程度，门窗幕墙材料与墙体材料的线膨胀系数一致性，门窗幕墙框与墙体之间的密封材料的保温性能和耐候性能以及粘接能力和抗变形能力，附框保温能力是解决墙体与窗框之间缝隙的关键，也是提高门窗幕墙与建筑结合部位节能的关键。三、 玻璃钢门窗幕墙的节能机理和功能性继木窗、钢窗而发展的铝窗和塑窗，由于铝窗的金属导热性好，保温性能差，而塑窗强度和耐候性能差的弱点，不能够满足现在节能和使用寿命的需要，为此用隔热铝合金窗和铝塑复合窗等来实现节能，但由于使用的是两种不同材料经机械复合，这样复合强度又不能适应建筑对门窗幕墙的需要，为此新
9、型的玻璃纤维增强塑料（FRP）门窗幕墙（简称玻璃钢门窗幕墙）应运而生。玻璃纤维增强塑料，是一种新型复合材料，它是基体树脂和增强纤维构成的类似于钢筋混凝土的一种复合结构体，由于树脂和纤维在性能上的“优势互补”，使其具有轻质、高强、防腐、绝缘、保温、隔声等优良物理化学性能，在航空、航天的喷气式飞机上的油箱和管道、宇航员们背着的微型氧气瓶、导弹和地面雷达站的雷达罩等尖端领域；在化工行业采用酚醛树脂代替不锈钢做各种耐腐蚀设备；在体育自从有撑竿跳高这项运动以来，运动员使用木制撑竿创造的最高纪录是.米，后来使用了竹竿提高到了.米，但自从新的玻璃钢撑竿出现以后，撑杆跳高纪录已经超过了米大关，还在浇注制品、木
10、器涂层、卫生洁具和工艺品等很多方面得到广泛应用，在建筑、化工防腐、交通运输、造船工业、电气工业材料、娱乐工具、工艺雕塑、文体用品、宇航工具等各行各业中发挥了应有的效用，它更是一种理想的新型建筑材料，更可在玻璃钢门窗幕墙上广泛应用。 玻璃钢门窗幕墙是以玻璃纤维及其制品为增强材料，以不饱和聚酯树脂为基材，将玻璃纤维及织物浸透树脂后经牵引机牵引下通过加热专用模具高温固化成型，经拉挤工艺生产出空腹异型材的高分子复合材料，形成表面光洁、尺寸稳定、强度高的玻璃钢型材；又经特殊涂层表面处理切割下料后，使用专用角连件和粘接材料组装成门窗幕墙框，再配上毛条、橡胶条及五金件等先进工艺制成成品门窗幕墙，具有优越的机
11、械性能和化学性能，耐潮湿、耐腐蚀、抗老化，阻燃、绝热，在高低温作用下，仍能保持尺寸稳定，在生产过程中不会造成公害。1、 玻璃钢门窗幕墙通过玻璃的不同配置来提高节能效果玻璃钢门窗幕墙的玻璃品种可以选择无色透明玻璃、Low-E玻璃、真空玻璃和其它玻璃，可加工成二玻中空、三玻中空，并可采用6mm、9mm、12mm、15mm，最大可达到30mm的中空隔离层，隔离材料可采用铝隔条或暖边隔条，隔离层内可充隋性气体，采用双道密封，并可在中空层内配置中空百叶，将玻璃的节能技术全部应用到玻璃钢门窗幕墙中。2、 玻璃钢型材的采用提高了门窗幕墙的保温性能玻璃钢型材的导热系数与其它型材比较相对较低（见下表），从导热系
12、数上比铝合金降低了43%；比PVC塑料降低了30%；比钢材降低了99.3%，玻璃钢型材又采用了二腔或三腔的保温空腔结构，不用内置钢衬而影响玻璃钢型材的导热系数，所以玻璃钢型材是最佳的门窗幕墙保温材料。项目单位玻璃钢铝合金PVC钢导热系数W/m.0.300.530.4358.2 3、门窗幕墙框与玻璃之间的缝隙密封玻璃钢门窗幕墙的玻璃与玻璃钢框室内侧采用了三元乙丙胶条进行了密封，室外侧采用中性密封胶进行密封，三元乙丙胶条和中性密封胶具有较强耐候性，提高了其抗老化能力；玻璃周边与玻璃钢框间的空隙采用类似H型的包条式来实现二腔或三腔，提高其节能效果。4、玻璃钢门窗幕墙的框扇之间的等压胶条和内外两边的三
13、元乙丙密封胶条的使用，实现了三道密封和二腔结构，提高了开启部位的节能性能和气密性。5、玻璃钢门窗幕墙框与墙体采用金属膨胀螺栓或自攻钉直接与墙体或附框固定，提高固定强度，窗框与墙体之间中间部位用聚氨脂发泡胶、两侧用建筑密封胶进行密封，附框采用玻璃钢专用附框，来提高其节能效果，保证与建筑结构的连接强度。由于玻璃钢型材（7.3）与其结合的材料玻璃（9）、砖（9.5）、混凝土和水泥（10-14）的线膨胀系数相近，用玻璃钢型材制作的门窗幕墙，与玻璃和墙体配合良好，使门窗幕墙整体结构更加稳定。6、玻璃钢门窗幕墙由于具有独特的性能可以满足不同地区对门窗幕墙的功能要求轻质高强。玻璃钢型材具有轻质高强的优良性能
14、（详见下表），玻璃钢门窗幕墙不需钢框为骨架，完全靠自身就能支撑，抗压、抗折、不变形、不弯曲。既节省了钢材，又达到了使用目的。弥补了塑钢门窗幕墙强度低易变形的缺点。可在台风多发区使用。项目单位玻璃钢铝合金PVC钢密度1000Kg/m31.72.91.57.8拉伸强度Mpa38815050420弯曲弹性模量Mpa2090070000196020600比强度 220533653耐候性。玻璃钢型材属热固性塑料，树脂交联后即形成三维网状分子结构，变成不熔不溶体，既使受热也不会熔化，热变形温度为200，耐高温。玻璃钢型材随着温度的下降，分子运动减速，分子间距离缩小并逐步固定在一定的位置上，分子间引力加中，
15、所以低温不变形，并具有不吸水等特点（祥见下表），在冷热温差变化较大环境下，不易与建筑物及玻璃之间产生缝隙，保证尺寸稳定，可大大提高玻璃钢门窗幕墙的密封性能，玻璃钢门窗幕墙可在温差变化较大的地区使用。项目单位玻璃钢铝合金PVC钢耐热性热变形温度200耐高温维卡软化温度83耐冷性低温下强度提高无低温脆性脆化=-40吸水性不吸水不吸水0.8(100,24h)耐腐蚀、抗老化。玻璃钢属优质复合材料，它对酸、碱、盐、油等各种腐蚀介质都有特殊的防止功能，且不会发生锈蚀，耐腐蚀。它还能抗老化，铝合金门窗幕墙平均寿命为20年，普通的PVC寿命为15年，而玻璃钢门窗幕墙的寿命可达50-60年。玻璃钢门窗幕墙对无机酸、碱、盐、大部分有机物、海水及潮湿环境都有较好的抵抗力，对于微生物也有抵抗作用，因此除适用于干燥地区外，同样适用于多雨、潮湿地区，沿海地区和化工场所。健康绿色环保。经有关部门检测，优质玻璃钢门窗幕墙型材符合国家规定的各项有害物质限量指标，达到A类装修材料
