对门窗幕墙材料发展的分析
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摘 要：门窗幕墙行业随着建筑业的迅猛发展，新结构、新工艺、新技术和新材料的不断问世使该行业向多品种、多功能、多形式、多样化的节能型材料方向发展和提高。
关键词：门窗 幕墙材料 铝合金 发展 方向
一、门窗行业发展的趋势
门窗幕墙装饰效果好，通透感强，质量轻，安装施工速度快，是外墙轻型化、装配化、装饰效果理想的一种好形式。因此 在现代人型建筑、高层建筑及超高层建筑中得到广泛应用。建筑门窗材料品种日益增多，从现在看除传统的木制品外，还有塑料型材、塑钢型材、铝塑结合材料、木铝型材、铝合金型材及不锈钢型材等，今后应以什么样的材料为主提高和发展是必须考虑的问题。
就近几年在各类建筑门窗的应用效果看，铝合金型材具有其他门窗材料所达不到的特殊性能，它不仅质量轻(是钢材质量的1/3)、强度高、可塑性好，可挤压加工成各种所需的型材断面，而且耐腐蚀性好、无任何污染，废旧材料可以回收熔炉重复使用。国际上多年来一直采用6063铝合金型材为门窗材料，虽有多种材料的门窗与其竞争，但使用至今在国外还没有哪种材料取代铝合金型材制作门窗。
二、节能窗的正确应用
使用节能窗是建筑行业的发展方向，如何才能达到节能效果，这个问题以前曾有人依窗框的导热系数大小来确定，塑料窗框比铝合金窗框导热系数低，认为是节能窗，其实是不科学的。怎样才算节能应从热力学方面去探讨。热的对流、热传导和辐射是热力学的三个要素。对流是在门窗空隙间热冷气流的循环流动，导致气体产生对流，带动热量交换，热冷空气的循环对流产生热量的流失。热传导则是由材料本身分子运动而进行的热量传导，通过物体一个面传递到另一个相对面。辐射传热是能量以射线即红外线直接传递。不论用何种材料制成的窗，能有效阻止上述三种热交换才是最优良的节能窗。为有效达到三种热交换的阻断，真正的节能窗要考虑以下几个方面：
(1)从开启形式上看，推拉窗不是节能窗，而平开窗和固定窗是节能窗。
(2)玻璃在节能窗上占重要位置：除窗的结构形式外，窗的最大导热和辐射面积是玻璃。玻璃占窗户面积的80％以上，如以平开窗或固定窗为例，热的对流很小，如果框和玻璃密封很严，对流的热交换极小，玻璃主要散热是依靠热传导和热辐射。热传导的大小与传导速度同玻璃的厚度、玻璃的导热系数有关，并与玻璃的不同性质有关，辐射则和不同性质的玻璃有关。
(3)窗框材料是节能的重要条件，目前来看制作窗框的材料有铝合金型材、塑料型材、塑钢型材、不锈钢型材、木材和钢材等。现在有不同的看法，以前认为塑钢材制作窗是节能窗、隔热窗，是因为塑钢型材的导热系数低，从热力学看，这种说法不确切。
三、铝合金门窗发展的方向
(1)从发展和需要分析，大城市铝合金窗的发展要向高档次、多性能发展，原有的70、90系列逐渐转向小城镇和农村。
(2)在节能窗材料中，断桥铝材不仅隔热也可以隔冷，外表可以喷涂不同颜色、花纹，给外墙增辉。
(3)铝合金材料是铝加各种金属元素制成各种合金，具有其他门窗材料无可比拟的优点，质轻高强可挤压成各种所需的断面型材，满足门窗在特殊时的需要。
(4)多层和高层建筑一是要求材质轻、二是要求强度高、三是要求寿命长、四是要求耐火性好、五是要求采光性好、六是要求耐腐蚀，铝合金窗可以满足这几项要求。
四、玻璃幕墙的发展趋势
4.1幕墙发展的多样性
在一个建筑工程中可能会采用几种材料的幕墙，从幕墙所使用的材料进行分类有玻璃幕墙、金属板幕墙、单层铝板幕墙、瓷板幕墙、超薄型石材蜂窝板幕墙、不锈钢装饰板幕墙、彩色混凝土挂板幕墙、石板幕墙等；从施工上进行分类，则有单元式幕墙、半单元式幕墙、构件式幕墙：从结构上进行分类，则有明框玻璃幕墙、隐框玻璃幕墙、半隐框玻璃幕墙、全玻璃幕墙、点支式玻璃幕墙。
4.2大城市适合于单元式幕墙
单元式幕墙是在工厂车间内将加工好的各种构件和饰面材料组装成一层或多层楼高的整体板块，然后运至工地进行整体吊装，与建筑主体结构上预先设置的挂接件精确连接，必要时进行微调即完成幕墙安装。
单元式幕墙的技术特点有：
(1)单元板块全部在工厂车间内进行组装完成，组装精度要求高。
(2)安装速度快，施工周期短，便于成品保护。
(3)可与土建主体结构同步加工，有利于缩短整体建筑施工周期
(4)结构采用逐级减压原理，内设排水系统，防雨水渗漏和防空气渗透性良好。
(5)板块接缝处全部采用专用耐老化橡胶条密封，使幕墙具有自洁功能，表面受污染程度低。
(6)板块之间采用插接方式连接，抗震能力强。
4.3隐框玻璃幕墙是采用的重点
隐框玻璃幕墙是在表面看不到框架，整个幕墙成一大玻璃镜面型，感觉效果好，备受人们的欢迎。近年来隐框玻璃幕墙的发展比较快，每年以几百万平方米速度发展。隐框玻璃幕墙没有用以夹持玻璃并承重的铝合金外框。它是完全依靠硅酮结构胶把整个玻璃粘在铝型材框玻璃上，组合成一个大面积的幕墙，玻璃间的空隙用密封胶粘结，隐框玻璃幕墙用的均是镀膜玻璃，也只有镀膜玻璃才能把底框隐盖，从而形成一个大的镜面幕墙。
4.4单层铝板幕墙要取代铝塑板
单层铝板幕墙一般采用3mm厚纯铝扳，它具有装饰质量佳、抗震性能好、加工方便、安装快捷、色彩丰富、装饰表现力强、清洁维护方便等优点。
4.5点支式玻璃幕墙需发展
点支式玻璃幕墙构造特点是将玻璃四角一定位置打孔，用不锈钢扑圆盘内、外两边固定在竖向骨架上或以拉杆方式固定(有些用拉绳方式固定)，形成玻璃幕墙。这种玻璃幕墙的性能优点是通透感强、光感度高、固点连接方式不同而形成一定的装饰性，新颖而别致，赋有现代气息。
4.6发展新型节能和智能玻璃幕墙
双层通风玻璃幕墙是一种新型节能和智能玻璃幕墙，不同于传统的单层玻璃幕墙，它由内、外两道幕墙组成：外幕墙可以采用点支式幕墙，也可以采用有框玻璃幕墙，内层一般采用有框玻璃幕墙，常常开有门、窗，以便检修维护和清洁保养。内、外幕墙之间形成相对密封的空间，空气可以通过下部的进风口进入此空间，又从上部排风口离开此空间，这个空间称为热通道，热量可以在这空间自由流动。因此，双通风玻璃幕墙又称为热通道玻璃幕墙。由于双层通风玻璃幕墙从下部进风，从上部排风，空气首先进入热通道，流动后又从热通道排出，因此又称为呼吸式玻璃幕墙。
进入21世纪我国门窗幕墙处于持续发展和提高的时期，大规模的各种新型建筑和城市改造工程的兴建，是建筑业门窗幕墙发展的极好机会。从门窗幕墙总体分析，铝合金型材是较好的门窗幕墙结构材料，目前很难有其他材料来替代。发展和建设离不开各种铝合金型材和板材，加入WTO给门窗幕墙业一个很好的机遇，除国内需要外，还可以打出国门，但国外的竞争很激烈，必须走联合道路参与挑战。