铝合金门窗系统介绍及重要性分析

寒带气候
沙漠气候
防风沙，气密性要求高
高原气候
要求减小太阳辐射， 高节能，高强度
皇家门窗系统 创新传承经典
寒带气候
高寒地区，要求保温 节能性能好
寒带气候
温带气候
要求气密、水密性好，节能环保
亚热带气候 湿度大，节能防结露要求高，
水密性要求高
热带气候
要求高强度抗风压， 气密、水密性能高
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3、隔热铝合金门窗系统
最关键的就是窗户，因为大家知道窗户是热、冷能量流失最 大的通路。40-50%能量从窗户散失。门窗采用德国旭格的断热铝 合金门窗系统，玻璃选用的规格：6mm+12Ar+6mmLow-E低辐射 中空玻璃。此玻璃可以双向阻止热和冷的传导，有通过短波红外 线和阻止长波红外线的特性，比如冬天太阳的辐射光就是短波红 外线，可以通过LOW-E玻璃后，被地板、家具反射后转化为长波 红外线就出不去了，而长波红外线就是人体生理上感受到的热。 所以这种玻璃对冬天保温很好。但夏天就不好了，因此，在窗户 的外边安装了外遮阳卷帘系统，是在玻璃外边的，这样可以阻挡 80%以上的太阳辐射，同时LOW-E玻璃也可以阻挡室外柏油马路 和其他建筑物发过来的长波红外线。整个外窗的传热系数只有2.0 以下，而北京的标准是2.8以下。
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4、室外遮阳系统 建筑遮阳系统主要功效：一是隔热作用；二是
装饰作用；三是绿色环保。 北京锋尚国际公寓之所以能大幅度降低能耗，
其原因是外围护系统充分利用了“树荫隔热原理” 和“山洞保温原理”。
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随着欧洲节能门窗标准的不断提高，Uw值从1977 年的3.5W/m2·K调整到1995年的2.0W/m2·K，到了2001 年为1.6W/m2·K。在不到30年的时间里，门窗传热系数 降低了60%，也就是说门窗消耗的能源减少了60%。随 着标准的不断提高，在欧洲相继出现了新的门窗系列， 如德国旭格（SCHUECO）RS65和RS70系列：详细见 图1和图2，其传热系数见表1
屋顶透明部分
体形系数≤0.3 传热系数
KW/（m²•K） ≤0.35 ≤0.45 ≤0.45 ≤0.6 ≤3.0 ≤2.8 ≤2.5 ≤2.0 ≤1.7
0.3<体形系数≤0.4 传热系数
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一、新中国门窗的发展史 在新中国基本上经历了建筑门窗的三个发展阶段。 第一个是木门窗的发展期： 上个世纪80年代以前，我国建筑用的门窗基本上 都是木门窗。
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第二个时期是金属门窗的发展期: 是上个世纪80年代以后，我国在木材的应用上制定了限
制措施，提倡以钢代木，以铝代木，在产业政策的引导下， 开始是实腹钢门窗，然后空腹钢门窗也出现了。后来随着经 济的发展，普通铝门窗得到了快速发展。在一段时间内金属 门窗占据了建筑门窗的绝大部分市场，而木质门仍顽强的维 持了半壁江山。总的来说是金属门窗的发展期。
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风 新鲜空气
噪音 雨
阳光
污浊的 空气
皇家Royal门窗系统是外界环境与建筑物之间的良好界面
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目前我国的房屋建筑面积超过400亿平方米，其规模已超过了所有发 达国家。据相关统计，2003年全国房地产投资第一次突破万亿元大关，增 长速度达到29.7%。目前，我国年建筑面积约为20亿平方米，其中城市住 宅建设7亿平方米，农村建设6亿平方米，公共设施建设7亿平方米，但在 每年近20亿平方米的建筑竣工面积中，只有五、六千万平方米是节能建筑， 仅占3%左右。在此大环境中，为我国的幕墙门窗行业提供了广阔的发展空 间，得到了快速发展，每年的幕墙门窗需求量约5亿平方米。
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门窗作为建筑外围护结构的一部分，其主要热损失分三个部分：
Ａ．热传导 主要指制造门窗的材料（玻璃、钢、铝、塑材料）是一种导体，有温差时，材
料从高温端向低温端传导热量，各种材料的导热系数不同，热损失也不同。
Ｂ．辐射热 主要指存在温差时门窗材料（玻璃、钢、铝、塑材料）从高温端吸热向低温断
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1、外墙 分为四层，从里至外依次为：加厚的钢筋混凝
土外墙+加厚的外保温板+空气层+干挂陶瓷幕墙。外 墙的传热系数是0.9-1.16，北京的规定是3.0。
2、屋顶 北京规定屋顶保温板厚度是4-5厘米，锋尚国际
公寓的屋顶保温板把整个屋顶包括女儿墙都包裹住 了，厚度有20厘米，其屋顶的传热系数只有0.2。地 下部分的保温板深入至负1.5米，而北京的冻土深度 是0.8米，这样才能抵御地冷。
3.8
2.5
2.6
2.9
3.4
2.3
2.5
2.7
3.3
2.3
2.4
2.7
3.2
2.7
2.9
3.2
3.7
2.2
2.4
2.6
3.1
1.8
1.9
2.2
2.7
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目前北京市一般住宅的采暖能耗基准数是25公斤标准煤 左右，而在气候条件相似的德国，其新建房屋的采暖能耗已 从上个世纪70年代的24~30公斤标准煤降到现在的4~8公斤。 所以目前，北京市建委组织专家制定了住宅工程的门窗技术 标准：《住宅建筑门窗应用技术规范》，该标准从材料选择、 设计、安装、检查验收全方位对建筑门窗的应用技术进行了 规范。新规范中明确提出了门窗保温性能指标，规范将外窗 的传热系数(K值)由过去的3.5w/(m2·k)限制到了2.8w/(m2·k) 以内，再配合加强对墙体、屋顶等保温隔热性能的要求，使 住宅工程节能水平达到65%的节能设计标准。
在上世纪70年代，由于中东阿以战争，导致两次非常严重 的石油危机，造成以德国、英国和意大利为主的工业较发达国 家的发展受到了很大的能源限制，因此欧洲在法律上明确规定： 必须减少须保温、隔热建筑的能源消耗。建筑节能是指节约采 暖供热、空调制冷、采光照明以及调节室内空气、湿度、改变 居室环境质量的能源消耗，还包括利用太阳能、地热(水)能源 的综合技术工程。建筑节能是全社会节约能源的重要组成部分。 我国是发展中国家，建筑能耗占社会总能耗的25％，随着经济 发展和人民生活质量、居住环境的提高，这个比例还会不断增 长。建筑门窗和建筑幕墙是建筑围护结构的组成部分，是建筑 物热交换、热传导最活跃、最敏感的部位，是墙体失热损失的 5—6倍。门窗和幕墙的节能约占建筑节能的40-50％左右，具 有其重要的地位。
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随着现代生活对环保节能性能不断增强，隔热铝合 金门窗依其良好的保温性能，从2000开始在我国高寒地 区“三北”（东北、华北、西北）的建筑中得到了很好 的应用。从2003年开始，在湿度较大的华东地区，隔热 铝合金门窗因其具有防结露、水密性好的特性也得到推 广和应用。同时，由于没有系统设计也出现了很多质量 问题。
Group 2.2: 3.5 KR 2.8
Group 2.3: 4.5 KR 3.5
单层玻璃
5.8
中空玻璃 6as8
3.4
2.9
中空玻璃 8as10
3.2
2.8
中空玻璃 10as16
3.0
2.6
中空玻璃 6dbas8
2.4
2.2
中空玻璃 8dbas10
2.2
2.1
中空玻璃 10dbas16
随着幕墙门窗的快速发展，铝合金门窗原 来的设计、材料、生产以及安装等方面相继出 现了很多问题，为了避免再次出现类似问题， 下面从以下几个方面进行探讨、总结、分析， 重点提出铝合金门窗系统研发亟待起步及重要 性。
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一、新中国门窗的发展 二、隔热铝合金门窗发展回顾 三、中国对门窗性能的需要 四、好的铝合金门窗系统介绍 五、中国的铝合金门窗系统开发亟待起步和与国际接轨
辐射热量，减少门窗辐射热损失可以采用中空玻璃或低辐射镀膜玻璃（Ｌｏｗ－Ｅ 玻璃）。
Ｃ．空气对流热损失 主要是指存在温差和空气压差的情况下门窗缝隙所产生的热空气渗漏。改进门
窗型材的截面设计，改进现有门窗密封材料，充分利用等压原理设计均可提高门 窗密闭性能。
在中国降低建筑能耗比较成功的建筑是北京锋尚国际公寓，其外围护系统：
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铝合金门窗尤其是断热铝合金门窗有很多的优越 性，但是各种材质门窗都有自己的优势和自己的市场。 因此，为了使铝合金门窗能在激烈的市场竞争中站稳 脚跟，取得不断的发展，这就要求我们的研发机构要 进一步完善铝合金门窗系统设计、优化生产和安装工 艺。
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二、隔热铝合金门窗发展回顾
海轮、博克图、伊春、呼玛、海拉尔、满洲里、齐齐哈尔、富锦、哈尔滨、 丹江、克拉玛依、佳木斯、安达
严寒地区B区
长春、乌鲁木齐、延吉、通辽、通化、四平、呼和浩特、抚顺、大柴旦、沈阳、 大同、本溪、阜新、哈密、鞍山、张家口、酒泉、伊宁、吐鲁番、西宁、银川、 丹东
寒冷地区
兰州、太原、唐山、阿坝、喀什、北京、天津、大连、阳泉、平凉、石家庄、 德州、晋城、天水、西安、拉萨、康定、济南、青岛、安阳、郑州、洛阳、宝 鸡、徐州
不同 地域，由 于不同的 气候造成 人们对铝 合金门窗 性能的要 求不一致， 这就提醒 我们研发 人员针对 性能的要 求，研发 出相适应 的门窗系 统。
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现行建筑节能设计标准
《建筑门窗、幕墙、玻璃的热工性能计算方法》标准已经通过审议，年底将实施
JGJ 26-95， 96年7月1日施行
2.1
2.0
双层玻璃 20as’100
2.8
2.5
单层+中空玻璃
10as16
2.0
1.9
20as’100
双层中空玻璃
10as16
1.4
1.5
20as’100
门窗的框架材料组（ w/m2.k ）
2.1
2.2
2.3
3
5.2
3.2
3.3
3.6
4.1
3.0
3.2
3.4
4.0
2.9
3.1
3.3
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第三个时期是门窗的多元化发展期：
从上个世纪90年代开始，相继以北美皇家（ROYAL）、德国 维卡（VEKA）和柯梅令（KOEMERLING）为代表的塑料门窗， 90年代末以北美皇家（ROYAL）、德国旭格（SCHUECO）和意 大利阿鲁克（ALUK）为代表的断热冷桥铝合金门窗进入我国，我 国的门窗技术得到了空前提高。2000年之后随着房地产开发的升 温和装饰业快速发展，铝、塑、塑包铝、木、木包铝、不锈钢门 窗都发展起来了。所以说现在是门窗多元化发展的时期。
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图：1 RS65.2.1系列隔热门窗 其门窗的框架材料组（w/㎡.k）为2.1，与不同玻璃组 合其传热系数见表1
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图：2 RS70.1系列隔热门窗 其门窗的框架材料组（w/㎡.k）为1，与不同玻璃组合 其传热系数见表1
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表1： 传热系数Heat insulation in building
DIN K-value DIN4108 part4
for door and windows
玻璃种类
Baidu Nhomakorabea
玻璃 Kv
w/m2.k
1
FRAME GROUP:
KR: (W/m2 K)
Group 1:
KR 2.0
Group 2.1:
KR 2.8
南京、蚌埠、盐城、南通、合肥、安庆、九江、武汉、黄石、岳阳、汉中、安 夏热冬冷地区 康、上海、杭州、宁波、宜昌、长沙、南昌、株洲、永州、赣州、韶关、桂林
重庆、达县、万州、沛陵、南充、宜宾、成都、贵阳、遵义、凯里、绵阳
夏热冬暖地区
福州、莆田、龙岩、梅州、兴宁、英德、河池、柳州、贺州、泉州、厦门、广 州、深圳、湛江、汕头、海口、南宁、北海、梧州
JGJ 134-2001， 2001年10月1日施行
GB 50189-93， 1994年7月1日施行
《民用建筑节能设计标准》 已经通过第四次编制组讨论，
2007年将正式实施
JGJ 75-2003， 2003年10月1日施行
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中国主要城市所处气候分区
气候分区
代表性城市
严寒地区A区
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严寒地区A区围护结构传热系数限值
围护结构部位
屋面
外墙（包括非透明幕墙）
底面接触室外空气的架空或外挑楼板
非采暖房间与采暖房间的隔墙或楼板
窗墙面积比≤0.2
单一朝
0.2<窗墙面积比≤0.3
向外窗
0.3<窗墙面积比≤0.4
（包括透明幕墙） 0.4<窗墙面积比≤0.5
0.5<窗墙面积比≤0.7