1.隔熱條的重要性
在我國(guó),建筑能耗占社會(huì)總能耗的25%。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活質(zhì)量、居住環(huán)境的提高,這個(gè)比例還會(huì)不斷增長(zhǎng)。建筑門窗和建筑幕墻是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的組成部分,是建筑物熱交換熱傳導(dǎo)最活躍、最敏感的部位,是墻體失熱損失的5-6倍。門窗和幕墻的節(jié)能約占建筑節(jié)能的40%左右,具有權(quán)重很高的地位(如下表1)。
表1 各部分能耗在建筑能耗中所占百分比
建 筑 名 稱 |
傳 熱 |
|||||||
外 墻 |
窗 |
樓 梯qi間 墻 |
屋 頂 |
陽(yáng) 臺(tái) 門 板 |
戶 門 |
地 面 |
樓 門 |
滲 透 |
住 宅 |
27.9 |
24.1 |
7.3 |
7.1 |
5.1 |
2.5 |
2.1 |
23.9 |
辦公樓 |
34.1 |
38 |
10 |
2.7 |
0.7 |
14.5 |
表1顯示,影響建筑能耗最直接的因素是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能的優(yōu)劣,而外圍結(jié)構(gòu)熱工性能最薄弱的環(huán)節(jié)是窗戶,隨著新型墻體材料和外墻保溫技術(shù)的廣泛應(yīng)用,其它圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱能力得到了較大的提高,近幾年我國(guó)利用國(guó)外的斷橋技術(shù),已在全國(guó)大量生產(chǎn)斷橋隔熱鋁門窗,斷橋鋁門窗不僅隔熱性能有突出的提高,并可制成內(nèi)外不同的色彩和花紋、例如木紋鋁材,并在氣密性、水密性、抗風(fēng)壓、防污染方面均有其他材料無可比擬的優(yōu)勢(shì)。由于高層建筑門窗要求一是要材質(zhì)輕,二是強(qiáng)度高,三是使用壽命長(zhǎng),四是防火性能好,五是采光性能好,隔熱鋁合金窗均能滿足上述各項(xiàng)要求,因此在未來很長(zhǎng)一段時(shí)間仍為主流產(chǎn)品。
近十年,隔熱鋁門窗幕墻行業(yè)發(fā)展迅速,得益于國(guó)家和各型材廠的大力推廣,隔熱鋁門窗幕墻所采用的斷熱冷橋技術(shù),就是將鋁合金窗框分成三部分組成復(fù)合材料,即外部鋁合金框、內(nèi)部鋁合金框以及連接內(nèi)外鋁框的中間芯子部分,而中間芯子部分即稱為“斷熱冷橋”。因此“芯子”部分的材料選擇關(guān)系著整個(gè)隔熱鋁門窗幕墻的安全性。目前國(guó)內(nèi)“芯子”部分的材料有兩種,第一種是穿條式聚酰胺隔熱條,第二種是澆注式聚氨酯隔熱膠,兩者使用比例為8:2。
國(guó)外幾十年前就有了隔熱門窗,隔熱條使用的材料經(jīng)歷了PVC、ABS等。最后才確認(rèn)了PA66GF25這一復(fù)合材料。國(guó)外在使用PVC、ABS等材料作為隔熱條時(shí),其線膨脹系數(shù)無法與鋁型材匹配,用戶常年使用時(shí)幕墻門窗會(huì)漏雨、漏風(fēng),完全達(dá)不到“三性”要求,大大降低了隔熱效果,而且PVC、ABS等這些通用塑料的耐老化差的問題是安全的最大隱患。
玻纖增強(qiáng)尼龍66復(fù)合材料與其他復(fù)合材料相比具有機(jī)械性能優(yōu)異、耐老化性好、高低溫性能穩(wěn)定、尺寸精度高、線膨脹系數(shù)與鋁型材匹配,保證了門窗的“三性”要求。同時(shí)參考國(guó)外幾十年隔熱條的使用經(jīng)驗(yàn),最終確定了PA66+25%玻纖這種復(fù)合材料最為適合作為隔熱條的材料。
目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)隔熱條廠家的技術(shù)水平參差不齊,由于PA66GF25復(fù)合材料的材料成本高、擠出成型工藝復(fù)雜,所以國(guó)內(nèi)絕大部分廠家生產(chǎn)的隔熱條都不符合GB/T23615.1-2009。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查,目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)節(jié)能鋁門窗幕墻使用的隔熱條數(shù)量有近10億米,而真正使用PA66GF25的不過40%左右,其余的60%基本都是采用PVC等材料,在40%PA66GF25隔熱條中有15%是采用正牌PA66原料生產(chǎn)的,約25%是采用副牌或回收水口PA66生產(chǎn)的,因此真正安全合格的隔熱條占總用量的15%左右。這種現(xiàn)象應(yīng)當(dāng)引起各地方建設(shè)行政主管部門、有關(guān)質(zhì)量監(jiān)督部門和用戶的注意,尤其注意那些不在鋁型材廠生產(chǎn)的以及鋁型材廠根據(jù)用戶要求而生產(chǎn)的隔熱型材,否則勢(shì)必給節(jié)能鋁門窗幕墻行業(yè)帶來嚴(yán)重后果和不良影響。
1.假冒偽劣隔熱條存在的因素
1) 原料及加工成本低
正牌PA66的價(jià)格在30000~36000元/噸,副牌或回收水口PA66的價(jià)格在11000~15000元/噸,正牌PVC的價(jià)格在9000~10000元/噸,副牌或回收的PVC價(jià)格在4000~6000元/噸,以常規(guī)I-14.8隔熱條為例,一噸PA66GF25原料可生產(chǎn)22000米,而一噸PVC原料可生產(chǎn)28000米,成本差異明顯(如下表2所示)。
表2 不同材質(zhì)I-14.8隔熱條成本對(duì)比
材料 |
原料價(jià)格(萬元/噸) |
加工成本(萬元/噸) |
每米成本 (元/米) |
力學(xué)性能(N/mm) |
使用年限(年) |
正牌PA66 |
3.2~3.6 |
0.3~0.4 |
1.6~1.8 |
160~210 |
>40 |
回收PA66 |
1.2~1.8 |
0.3~0.4 |
0.68~1 |
90~130 |
15~20 |
PVC |
0.4~0.6 |
0.1~0.12 |
0.22~0.35 |
30~40 |
<10 |
1) 加工技術(shù)水平落后
PA66GF25復(fù)合材料加工溫度范圍窄,對(duì)擠出工藝要求相當(dāng)苛刻,產(chǎn)品性能、產(chǎn)品外觀質(zhì)量、尺寸精度、復(fù)雜異型條主要依賴于原材料質(zhì)量、加工工藝和模具設(shè)計(jì)水平。
2) 材料韌性優(yōu)勢(shì)誤導(dǎo)型材廠家和門窗廠
型材廠家在穿條和門窗廠拉彎時(shí),從使用角度看似乎PVC或回收PA66更具優(yōu)勢(shì)。PVC屬于通用塑料,材料韌性較好,在穿條和拉彎時(shí)不易爆裂。而收水口PA66是已經(jīng)使用過多次回收的,其分子量分布范圍寬,同時(shí)含有許多雜質(zhì)(一般含有PA6、PVC、PP、PE、ABS等),韌性較好。
3) 鋁型材廠家辨別和使用隔熱條經(jīng)驗(yàn)不足
中國(guó)使用隔熱條的時(shí)間不超過10年,各標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行不堅(jiān)決,行業(yè)不規(guī)范,導(dǎo)致生產(chǎn)假冒隔熱條的企業(yè)越來越多,嚴(yán)重?cái)_亂了市場(chǎng)秩序,這些都是在用各鋁型材廠家的信譽(yù)和人民的安全做代價(jià)的。
1.使用假冒偽劣隔熱條的危害
1) 尺寸精度不穩(wěn)定,無法保證隔熱鋁門窗幕墻“三性”要求
質(zhì)量低劣的隔熱條由于原料成本低,成分復(fù)雜、擠出工藝落后、粗放生產(chǎn)、模具設(shè)計(jì)水平不足等因素,導(dǎo)致產(chǎn)品尺寸精度低,如果經(jīng)過穿條后制成隔熱門窗,則門窗邊框受雨水滲透,隔熱效果大大降低,并且邊框墻體受潮發(fā)霉,影響建筑外觀。劣質(zhì)隔熱條吸水后尺寸迅速膨脹,常年使用則鋁門窗極容易脫落,危險(xiǎn)!
2) 力學(xué)性能低
以注塑標(biāo)準(zhǔn)樣條為對(duì)比,PVCGF25的材料強(qiáng)度為30~55Mpa,回收水口PA66GF25的材料強(qiáng)度為90~130 Mpa,正牌PA66GF25的材料強(qiáng)度為160~190 Mpa。經(jīng)過單螺桿擠出的產(chǎn)品性能大大降低,尤其是形狀復(fù)雜的幕墻隔熱條承載著大質(zhì)量的鋁幕墻,力學(xué)性能的要求非常高。
3) 耐老化性能差
拉伸強(qiáng)度和耐老化性能直接關(guān)系到隔熱鋁門窗幕墻的安全性,PVC的耐老化在塑料家族中是最差的,而且有毒。經(jīng)過試驗(yàn),PVC在南方室外環(huán)境放置12年的時(shí)間就幾乎失去了力學(xué)性能,而如果用PVCGF25隔熱條其安全使用年限不大于10年。目前我國(guó)使用PA66GF25隔熱條的時(shí)間不足10年,GB/T23615.1-2009中1000小時(shí)的熱老化和JG/T174-2005中的200小時(shí)耐紫外老化的測(cè)試對(duì)使用年限具有一定的指導(dǎo)意義,經(jīng)過反復(fù)測(cè)試,回收PA66隔熱條和PVC隔熱條不符合GB/T23615.1-2009、JG/T174-2005的耐老化要求,只有使用正牌PA66GF25隔熱條其耐老化性能才達(dá)標(biāo)。
4) 與鋁型材線膨脹系數(shù)不匹配
PVC的線膨脹系數(shù)(8.3~12×10-5K-1),副牌PA66GF25的線膨脹系數(shù)為(3.0~4.5×10-5K-1),正牌PA66GF25的線膨脹系數(shù)為(2.3~3.5×10-5K-1),鋁合金的線膨脹系數(shù)(2.35×10-5K-1),線膨脹系數(shù)對(duì)隔熱門窗的重要性不言而喻。
5) 不安全環(huán)保
假冒PVC隔熱條在長(zhǎng)期的使用過程中會(huì)緩慢釋放毒氣,因?yàn)镻VC隔熱條在生產(chǎn)時(shí)添加了增塑劑(對(duì)苯二甲酸二丁酯)、抗老化劑(硬脂酸鉛鹽)等一些有毒助劑來增強(qiáng)其耐熱性、韌性等,如果溫度達(dá)到70℃以上PVC會(huì)分解產(chǎn)生氯氣、氯化氫等刺激性氣體,有毒!而回收水口PA66含有相當(dāng)量的PVC、PP、PE等塑料雜質(zhì),成分更復(fù)雜,毒性更大!如果長(zhǎng)期使用,材料內(nèi)部不相容的雜質(zhì)會(huì)與尼龍界面結(jié)合脫離,雜質(zhì)析出,內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞,性能明顯降低。
2. 結(jié) 語(yǔ)
由不少于65%的聚酰胺66和25% + 2.5%的玻璃纖維組成,在金屬隔熱型材中起減少熱傳導(dǎo)作用并具有結(jié)構(gòu)連接作用的聚酰胺型材。
隔熱條是穿條隔熱鋁型材的核心構(gòu)件,它即是鋁型材中熱量傳遞路徑上的“斷橋”,減少熱量在鋁型材部位的傳遞;又是隔熱型材中兩側(cè)鋁型材的結(jié)構(gòu)連接件(見圖2-1),通過它的連接使得隔熱鋁型材的三個(gè)部分成為一個(gè)整體,共同承受荷載。它與膠條不同,是通過機(jī)械滾壓制成新的復(fù)合材料,不能單獨(dú)更換,更換只能整根型材一起更換。
介紹尼龍66隔熱條在隔熱鋁門窗幕墻的節(jié)能作用,分析了偽劣尼龍66隔熱條存在的因素及對(duì)整個(gè)隔熱鋁門窗幕墻安全性的影響。
目前國(guó)內(nèi)隔熱鋁門窗工程實(shí)例中不乏有企業(yè)用進(jìn)口PA66隔熱條的隔熱樣窗進(jìn)行投標(biāo),中標(biāo)后再采用PVC隔熱條過國(guó)產(chǎn)低價(jià)隔熱條進(jìn)行實(shí)際加工或以合格PA66隔熱條與PVC、低價(jià)PA66隔熱條混用,甚至將質(zhì)優(yōu)隔熱條有商標(biāo)標(biāo)識(shí)的條面對(duì)外,以“證明”所用隔熱條的檔次,這種“瞞天過海”具有很強(qiáng)的隱蔽性,由于進(jìn)口隔熱條價(jià)格高,而PVC隔熱條質(zhì)量確實(shí)太差,所以許多隔熱條廠家采取折中辦法,適當(dāng)提高擠出工藝和設(shè)備,采用回收PA66進(jìn)行生產(chǎn),此類隔熱條在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)大部分力學(xué)性能符合標(biāo)準(zhǔn)要求,但其機(jī)械強(qiáng)度不穩(wěn)定、耐熱性、耐老化性是無法與正牌PA66原料相比的,還有些工藝設(shè)備落后的廠家采用正牌PA66注塑件進(jìn)行相關(guān)性能檢測(cè),并將所得檢測(cè)報(bào)告作為其成品隔熱條的性能檢測(cè)報(bào)告示人,這種原材料的檢測(cè)數(shù)據(jù)僅能代表其材質(zhì)性能,如果經(jīng)過擠出定型等加工工藝出廠的產(chǎn)品性能會(huì)大大降低。一些隔熱鋁門窗企業(yè)在充分了解PVC、國(guó)產(chǎn)低價(jià)隔熱條及進(jìn)口隔熱條這三者之間較大的性能差別后采取了既經(jīng)濟(jì)又相對(duì)保險(xiǎn)的方案:窗框鋁型材采用低價(jià)但又檢測(cè)合格的國(guó)產(chǎn)PA66隔熱條,窗扇鋁型材采用高品質(zhì)隔熱條,因?yàn)榇翱蜾X型材是固定于墻體之上,即使有質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)也不會(huì)出現(xiàn)大問題,而窗扇鋁型材是活動(dòng)的且是單獨(dú)承載受力的,所以不敢有質(zhì)量隱患。
因此,各鋁型材廠家和正規(guī)隔熱條廠家應(yīng)聯(lián)手起來,共同抵制假冒偽劣產(chǎn)品,不要像“毒奶粉”事件一樣影響了整個(gè)行業(yè)的發(fā)展,建筑乃百年大計(jì),安全問題,人人有責(zé)!