鋁合金窗框輕質、耐用,容易根據窗戶部件的需要擠塑成複雜的形狀。鋁合金的表麵耐久且易於保養。與鋼門窗比較,鋁合金門窗框有更多的優點,並且又具有良好的耐久性和裝飾性,故在門窗框使用上很受歡迎。同時鋁合金門窗框的抗風壓性也較好。
但是鋁合金作為窗框的最大缺點在於它的高導熱性,大大增加了窗戶整體的傳熱係數。在炎熱天氣,由於太陽輻射的熱往往比熱傳導嚴重得多,提高窗框的隔熱值相較采用高性能的玻璃係統顯得次要;但在寒冷天氣,普通的鋁合金窗框極易在表麵產生結露,一結露問題甚至比熱損失問題更促使了鋁合金窗框的改進。
對鋁合金窗框的導熱問題最常見的解決方法是設置“熱隔斷”,就是將窗框組件分割為內、外兩部分,代以不導熱材料連接。這種隔熱技術可大幅度降低鋁合金窗框的傳熱係數。
用於鋁合金門窗的鋁合金型材需符合相應的國家標準:《鋁合金建築型材第1部分:基材》(GB5237.1—2004)、《鋁合金建築型材第2部分:陽極氧化、著色型材》(GB5237.2—2004)、《鋁合金建築型材第3部分:電泳塗漆型材》(GB5237.3—2004)、《鋁合金建築型材第4部分:粉末噴塗型材》(GB5237.4—2004)、《鋁合金建築型材第5部分:氟碳漆噴塗型材》(GB5237.5—2004)。
斷熱冷橋型材有兩種形式:“穿條工藝”和“澆注工藝”。“穿條工藝”是由兩個隔熱條將鋁型材內、外兩部分連接起來,從而阻止鋁型材內、外熱量的傳導,實現節能的目的。它是來源於歐洲的技術,在市場上較為常見,據不完全統計數據表明,國內采用進口穿條生產設備和國內穿條生產設備的公司有近百家,正常生產的不到總數量的一半。
“澆注工藝”隔熱節能技術起源於美國,1937年10月,第一個描述鋁合金材料如何進行隔熱處理的專利誕生。它的主要原理是將一種類似密封蠟的混合物澆注到門窗用鋁材的中間,來進行隔熱。與此同時,有關聚氨酯的專利在德國出現。1952年,另一個專利被公開發布。該專利發明者的想法是用黏結或機械力壓緊的方法將某種未成型的高分子絕熱聚合物固定在鋁合金型材專用的斷熱槽中。然後,就像今天大家看到的那樣,將鋁合金型材槽底連接部分切除,這種方法就是今天“澆注工藝”技術的雛形。目前,國內有不少廠家引進了澆注設備,其中包括進口和國產的,這些廠家大多是在有穿條式設備的同時引進澆注式設備的。
4.玻璃鋼型材門窗
玻璃鋼門窗是以玻璃纖維及其製品為增強材料,以不飽和聚酯樹脂為基體材料,通過拉擠工藝生產出空腹型材,經過切割、組裝、噴塗等工序製成門窗框,再裝配上毛條、橡膠條及五金件製成的門窗。玻璃鋼型材是類似於鋼筋混凝土的一種複合結構體,是一種輕質高強材料,它同時具有鋁合金型材的剛度和PVC型材較低的熱傳導性,是繼木結構門窗、鋼結構門窗、鋁結構門窗及塑鋼(PVC+鋼襯)門窗之後的一種具有綠色節能環保性能的新型節能窗框材料。
玻璃鋼窗與鋁合金窗、塑鋼窗相比具有以下優勢。
(1)輕質高強。玻璃鋼型材的密度在1.9g/cm3左右,約為鋁密度的2/3,比塑鋼型材略大,屬輕質材料。而玻璃鋼型材抗拉強度大約是420N/cm2,抗拉強度與普通碳鋼接近,彎曲強度及彎曲彈性模量是塑鋼型材的8倍左右,是鋁合金的2~3倍。而抗風壓能力達到國標GB7106Ⅰ級水平,與鋁合金窗相當,比塑鋼窗要高出約兩個等級。
(2)密封性好。在密封性方麵,玻璃鋼窗在組裝過程中角部處理采用膠黏加螺接工藝,同時全部縫隙均采用橡膠條和毛條密封,玻璃鋼型材為空腹結構,因此密封性能好。其氣密性達到國標GB7107Ⅰ級水平。塑鋼窗的氣密性與它相當,鋁合金窗則要差一些。在水密性方麵,塑鋼窗由於材質強度和剛性低,水密性要比玻璃鋼窗和鋁合金窗低兩個等級。
(3)隔熱保溫、節能。玻璃鋼型材熱導率低,室溫下為0.3~0.4W/(m·K),與塑鋼窗相當,遠低於鋁合金型材,是優良的絕熱材料。玻璃鋼型材的熱膨脹係數為8×10—6℃—1,與牆材、玻璃的線膨脹係數相當,在冷熱差變化較大的環境下,不易與建築物及玻璃之間產生縫隙,更是提高了其密封性,加之玻璃鋼型材為空腹結構,所有的縫隙均有橡膠條、毛條密封,因此隔熱保溫效果顯著。保溫性達到國標GB8482Ⅱ級水平。對於冬季比較寒冷的北方、夏季比較炎熱的南方(裝空調),玻璃鋼窗都是最好的選擇,其保溫、節能性能與塑鋼窗大致相當,好於鋁合金窗。