目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的斷熱鋁門窗、幕墻，其框架部分的傳熱系數(shù)K值，大致數(shù)還停留在3w/m2k左右，與玻璃的K值不配套，其影響的問題，已在“貫徹≤公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)≥，促進(jìn)鋁門窗、幕墻技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展”一文中闡述，對(duì)這個(gè)問題的解決，已引起行業(yè)中很多人的注意。有的企業(yè)億取得成果。我們知道，從上個(gè)世紀(jì)70年代初第一次石油危機(jī)以來，歐美各國(guó)對(duì)建筑節(jié)能越來越受到重視，他們花了近30年的時(shí)間，將窗的K值從5.8w/m2k降低到1.6w/m2k。其中包括框架、玻璃和密封措施的同步相應(yīng)的降低K值。
我國(guó)是鋁門窗、幕墻生產(chǎn)大國(guó)，解決這個(gè)問題需要30年嗎？！答案是肯定的,“不要”！只要認(rèn)真貫徹標(biāo)準(zhǔn)，全行業(yè)尤其是企業(yè)家的重視，將會(huì)在很短時(shí)間內(nèi)解決的，因?yàn)樯a(chǎn)節(jié)能窗已積累了一定經(jīng)驗(yàn)。本文從原理著手，闡明保溫節(jié)能窗的開發(fā)設(shè)計(jì)，以供同行們討論參考。
1．加大隔熱條的寬度，以降低K值
我們知道為了解決鋁門窗的保溫隔熱，采用斷熱技術(shù)，將鋁門窗的框分成三部分組成復(fù)合材料，即外部和內(nèi)部為鋁合金框和中間部分為連接內(nèi)外框的芯子，它用絕緣導(dǎo)熱率低的非金屬材料制成，一般稱為“斷熱冷橋”，它的寬度大小直接影響傳熱系數(shù)K值的高低，由下列公式即可說明清楚。
K=1/（R+ Ri+Ro ）…………………………（1）
R為框架的熱阻
Ri為框架內(nèi)表面熱阻
Ro為框架外表面熱阻
由于Ri和Ro的變化波動(dòng)量不起決定作用，同時(shí)要降低K值，就必須考慮增大框架的熱阻R。
我們知道熱阻R為構(gòu)件厚度L除以構(gòu)件的導(dǎo)熱系數(shù)λ
由此可以得出一個(gè)結(jié)論：要提高斷熱鋁門窗、幕墻框架的熱阻R，就必須加大尼龍—66隔熱條的寬度或連接內(nèi)外框芯子的厚度。如圖1中 尺寸b
圖一.斷熱鋁型材 圖2.拐彎斷熱條設(shè)計(jì)
在增加寬度的同時(shí)，還可以將斷熱條設(shè)計(jì)成拐彎的如圖二所示，這樣隔熱條在同樣寬度的情況下，增加了熱流的長(zhǎng)度，也就是提高了熱阻R。
2.采取多空腔的隔熱條設(shè)計(jì)，以降低K值.
上述加寬隔熱條雖然是降低K值的有效措施，但只能適當(dāng)?shù)募訉�，太大�?huì)造成結(jié)構(gòu)不緊湊，必須還要找到增加另外的措施，根據(jù)熱傳導(dǎo)原理，采取多空腔傳導(dǎo)，能提高熱阻的措施，將熱傳導(dǎo)的面設(shè)計(jì)成疊加的多空腔，其熱傳導(dǎo)內(nèi)空腔的壁與腔內(nèi)的空氣并聯(lián)并與疊加的空腔形成串聯(lián)，以提高框架的熱阻R，按上述原理二腔和三腔式隔熱條的熱阻R計(jì)算公事如下：
圖3.設(shè)計(jì)三腔式隔熱條窗型材 圖4.設(shè)計(jì)二腔和三腔式隔熱條幕墻型材
R=1/{(λP /b1)×(2t/B)+(1/ Ra) ×(B-2t) /B+(λP /b2)×(2t/B)+(1/ Ra) ×(B-2t) /B +(λP /b3)×(2t/B)+(1/ Ra) ×(B-2t)/B…………}………………………………（3）
上式 R——多腔隔熱條熱阻
Ra——空腔內(nèi)空氣熱阻
λP——隔熱條導(dǎo)熱系數(shù)
將新求出之熱阻R代入（1）式即可求出K值，由于鋁的導(dǎo)熱系數(shù)λ較大為203w/mk，計(jì)算時(shí)可忽略不計(jì)。
從圖3，圖4窗和幕墻多腔式隔熱條型材，即可按K值的需要設(shè)計(jì)寬度b的尺寸，和二空腔或三空腔代入公式，即可求得。
以上只是談到框架的K值設(shè)計(jì)，與五金開啟件的配合已有標(biāo)準(zhǔn)是定數(shù)，再就是氣密，水密采用中間密封的設(shè)計(jì)都有成熟經(jīng)驗(yàn)，這里不再重復(fù)，總之設(shè)計(jì)好一種窗型，要協(xié)調(diào)好框架，玻璃，密封件，五金件，達(dá)到滿足窗的各種性能要求。
3．采用隔熱條空腔內(nèi)填充發(fā)泡塑料，以降低K值，以上措施還達(dá)不到K值要求時(shí)，還可采用填充發(fā)泡塑料，從公式（3）可知熱傳導(dǎo)由空腔的壁與腔內(nèi)的空氣并聯(lián)傳遞。若將腔空氣換成發(fā)泡材料，其導(dǎo)熱系數(shù)λ=0.026w/m2k,這將大大提高熱阻，設(shè)計(jì)時(shí)代入公式即可求得K值。
圖5.空腔填充發(fā)泡塑料
