【文章內(nèi)容簡介】 我國建筑能耗約占社會總能耗的 25%，隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活質(zhì)量、居住環(huán)境的提高，這個比例還會不斷增長。因此我國建筑節(jié)能政 策也在不斷發(fā)展完善。 1987 年國家提出了 1995 年以前采暖居住建筑要達到 1980— 1981 年當?shù)赝ㄓ迷O計能耗水平基礎上節(jié)能 30%的工作目標；1 997 年 建設部、國家計委、國家經(jīng)貿(mào)委、國家稅務總局以建科 [1997]37號文，下達了“關于實施《民用建筑節(jié)能設計標準（采暖居住建筑部分）》的通知”，正式提出要在“九五” (19962021 年 )期間實現(xiàn)建筑節(jié)能 50%的第二步工作目標； 1999 年又提出了“十五”期間將實現(xiàn)第三步，在第二步目標基礎上再節(jié)能 30%的工作目標，進一步明確了建筑節(jié)能是一項長期的技術政策。 為了實現(xiàn)建筑節(jié)能“十五”期間再節(jié)能 30%的規(guī)劃目標，建筑門窗行業(yè)必須實現(xiàn)技術創(chuàng)新，質(zhì)量升級，綜合配套，走產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展道路。該項目的建設對我國實現(xiàn)第三步建筑節(jié)能 目標提供了有力的技術支持，對節(jié)約能源、促進我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展起到積極作用。 三、項目的建設有利于我國的環(huán)境保護 隨著現(xiàn)代化建設的發(fā)展和人民生活水平的提高，舒適的建筑熱環(huán)境已成為人們生活的需要。在發(fā)達國家，適宜的室溫已成為一種基本需要。在我國，這種需要也日益迫切。這和我國大部分地區(qū)冬寒夏熱的氣候特點有關。以某市為例，日平均氣溫低于 1 0℃的冬季，一年平均有 1 58天。人民生活越是改善，越不堪忍受寒備暑夏的折磨，冬天需要采暖，夏季需要制冷。而建筑采暖是造成大氣污染的一個主要因素，特別是我國，在以煤炭為主的能源結(jié) 構條件下更是如此。以某市的大氣環(huán)境來說，SO NOx 等污染因素，其指標值在采暖期大大超過非采暖期；總懸浮顆粒物在采暖期主要是煤煙。 該項目生產(chǎn)的斷熱冷橋鋁合金門窗，其隔熱保溫節(jié)能效果能達到50%，不僅為用戶節(jié)省了采暖制冷費，而且對環(huán)境保護十分有利。據(jù)專 家估計，如果將我國非節(jié)能窗的 40%改造成節(jié)能窗，則每年可節(jié)約煤炭約 1. 56 億噸，按標準煤折合人民幣約 億元，少向大氣層排放灰塵 7000 萬噸，同時少排放大量有害氣體，對緩解大氣污染，保護生態(tài)平衡作出積極貢獻。同時該項目生產(chǎn)的保溫門窗無老化和二次污染 問題。在建筑達到壽命周期后，鋁合金門窗可以回收利用，不會為子孫后代遺留“白色污染”。 所以說，該項目的建設對我國的環(huán)境保護具有重要意義。 綜上所述，無論是斷熱冷橋鋁合金門窗的自身性能、還是國家 的產(chǎn)業(yè)政策、抑或國內(nèi)國際的環(huán)保形勢都表明，斷熱冷橋鋁合金門 窗是今后建筑門窗的一個發(fā)展方向。該項目的建設，既可為我國建 筑節(jié)能提供必要的技術支持，又可為我國環(huán)境保護作出積極貢獻， 項目建設是必要的。 第四章 市場分析及擬建規(guī)模 一、市場分析 國家建筑節(jié)能政策要 求，采暖區(qū)，對熱環(huán)境差、能耗大的地區(qū)，建筑節(jié)能改造工作自 2021 年起從重點城市成片開始， 2021 年起全國各城市普遍開始，到 2021 年重點城市普遍推行。隨著我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展和人們生浯水平的不斷提高，建筑物越來越向高層、高檔、多功能方向發(fā)展?，F(xiàn)代建筑門窗為了采光和外觀效果，往往加大采光面積或采用大開扇門窗，由于窗戶的傳熱系數(shù)一般大于同朝向外墻的傳熱系數(shù)，因此采暖耗熱量隨窗墻比的增加而增加。所以抓建筑的節(jié)能，首先要抓好建筑門窗的節(jié)能，改善門窗的絕熱性能。因此開發(fā)推廣節(jié)能建筑門窗前景十分樂觀。 近年來，我國一 些外形美觀、操作靈活且價格合理的節(jié)能門窗發(fā)展迅猛。由于門窗框占整個門窗面積的 30%，所以，為達到保溫節(jié)能的目的，門窗框材料的選用顯得尤為重要。因此，具有保溫節(jié)能功能的塑鋼門窗得到大量使用，其市場占有率已從 5%躍升到 20%。以至于目前許多人都認為，只有塑鋼門窗才可以節(jié)能，其實這是一種誤解。所謂節(jié)能型建筑門窗就是指達到現(xiàn)行節(jié)能建筑設計標準的門窗，即門窗的保溫隔熱性能（傳熱系數(shù)）和空氣滲透性能（氣密性）兩項物理性能指標達到（或高于）所在地區(qū)《民用建筑節(jié)能設計標準（采暖居部分）》 (JG_126 95)及其各省、 市、區(qū)實施細則技術要求的建筑門窗統(tǒng)稱為節(jié)能門窗。由于貫徹國家關于發(fā)展化學建材的產(chǎn)業(yè)政策和建筑節(jié)能的技術政策，因此在 節(jié)能門窗中要貫徹優(yōu)先推廣應用節(jié)能型塑料門窗的原則。但是，并不是所有的塑料門窗在任何地區(qū)都是節(jié)能門窗。例如：單玻塑料推拉窗，其傳熱系數(shù)為 ～ 4. 68W／㎡ .K，氣密性為 m179。／ 。就不能滿足某市地區(qū)節(jié)能建筑設計標準，在這類地區(qū)就不能稱其為節(jié)能門窗。另外由于塑料的彈性模量較低，強度較差，不易在高層建筑和風壓值較大的地區(qū)使用；同時，高層建筑的側(cè)雷擊也是塑料窗的最大弊病。歐洲是世界上使用 塑料門窗最多的地區(qū)，然而，沒有一個國家塑料門窗的使用占有絕對優(yōu)先的地位（見表）。 歐洲各國門窗產(chǎn)品使用分布比例 國家、地區(qū) 塑料門窗 % 鋁門窗 % 木門窗 % 其他門窗 % 歐洲 % % % 2% 德國 48% 23% 25% 4% 意大利 15% 35% 47% 3% 西班牙 5% 70% 23% 2% 比利時 30% 30% 30% 10% 所以推廣和應用建筑節(jié)能門窗就是要選擇符合所在地區(qū)節(jié)能建筑設計標準及其實施細則的節(jié)能型門窗，要全面發(fā)展各種類型的節(jié)能門窗。歐美、日本等發(fā) 達國家的節(jié)能門窗的開發(fā)和應用早于我國 20 年，各類保溫節(jié)能門窗的使用十分普遍，公共建筑和高檔民用建筑的門窗大多使用較高檔的斷熱型鋁合金門窗，也有一些門窗使用鋁型材十 PVC 的復合窗框。普通民用住宅使用單鋁框的門窗多一些，但是都使用中空玻璃。 我國新建住宅數(shù)量是世界上最多的。目前，我國住宅發(fā)展進入了一個新的發(fā)展時期，住宅需求已從追求簡單生存空間的數(shù)量型需求轉(zhuǎn)向數(shù)量，質(zhì)量并存的時期。新建住宅及老住宅的門窗改造使得我國節(jié)能門 窗市場在世界上也屬第一位。那么我國建筑門窗的價格應該是多少才容易為市場接受呢？目前我國的各類 建筑門窗始終是在低品位，低價格的怪圈中徘徊。似乎大家都認為，目前我國建筑門窗的價格就應該在200~250 元／㎡左右。其實就某市目前的商住房而言，房屋價格在8000~10000 元／㎡所使用的門窗應該在 800~1000 元／㎡；價格在5000~7000 元／㎡的門窗在 600~800 元／㎡；房屋價格在 4000 元／㎡以下門窗在 350 元／㎡左右。就性能／價格比而言，斷熱冷橋鋁合金門窗優(yōu)勢較大。預計到 2021 年，我國建筑門窗市場的總需求量將達到 億平方米左右，節(jié)能型門窗的市場占有率按 20%的保守估計計算，約 2400萬平 方米；若其中鋁合金門窗只占其中 20% ，則有獎金 500 萬㎡的市場容量。近兩年，我國已引進或自行研制開發(fā)出各類鋁合金節(jié)能保溫門窗十多種，檢測證明其物理性能和保溫良好，以下是部分企業(yè)鋁合金節(jié)能門窗生產(chǎn)技術概況。 6063T5 鋁棒 14500 元 /噸。 表 32 我國部分企業(yè)鋁合金節(jié)能門窗概況 企業(yè)名稱 門窗系列 斷熱方法 玻璃 K0（ W/㎡ .K） 設備 情況 沈陽遠大幕墻公司 平開窗 PA材料（液壓） 5+12+6 K0= 意大利 亞洲鋁廠有限公司 平開窗 聚氨基甲酸乙酯（灌注） 4+10+4 K0= 美國 深圳西林公司 平開窗 PA材料 5+12+5 K0= 意大利 渤海鋁業(yè)有限公司 平開窗 PA材料（液壓） 4+12+5 K0= 意大利 營口瑞納斯鋁業(yè)有限公司 平開窗 PA材料（液壓） 5+12+5 K0= 意大利 沈陽節(jié)能門窗廠 推拉窗 AL+PVC+AL 5+12+5 K0= 中國 雖說我國初步形成了具有一定生產(chǎn)能力的斷熱鋁合金門窗新興行業(yè)。但從整體來看，其發(fā)展速度還較緩慢，市場占有率較低，滿足不了市場需求。該項目開發(fā)生產(chǎn)鋁合金門窗的市場前景是良好 的 二、擬建規(guī)模 根據(jù)現(xiàn)有市場資料分析，同時結(jié)合該項目自身特點，擬定生大綱和建設規(guī)模如下： 1．購置打磨機、穿條機、滾壓機等生產(chǎn)設備，建設斷熱冷橋合金門窗生產(chǎn)線，達產(chǎn)后年產(chǎn)斷熱冷橋鋁合金門窗 10 萬平方米。 2．項目占地面積 ㎡，規(guī)劃總建筑面積 ㎡，其中業(yè)務辦公樓主體為三層，框架結(jié)構，建筑面積 ㎡，成品庫房一層磚混結(jié)構，總建筑面積 2475 ㎡，兩個單體建筑面積分別為 900 ㎡和1575 ㎡；員工宿舍一層磚混結(jié)構，建筑面積 ㎡，門衛(wèi)值班室一層磚混結(jié)構， 建筑面積 ㎡，監(jiān)控室一層磚混結(jié)構，建筑面積 ㎡。 第五章 工藝技術、設備選型及主要技術經(jīng)濟指標 一、工藝技術 1．產(chǎn)品的設計思路 隔熱鋁合金型材節(jié)能窗的開發(fā)設計，主要考慮適應市場選擇性，性能的優(yōu)化和分級、配件的通用性，成品價格、簡化生產(chǎn)過程等方面。參照國家標準 建筑外窗保溫性能分級及其檢測方法》， XXXX 市鈞誠商貿(mào)有限公司開發(fā)設計了隔熱斷橋鋁合金型材節(jié)能窗 J N5 J N6 JN7 0 系列（見表 41），可供不同地區(qū)、不同要求的用戶選擇。 隔熱斷橋型鋁合金型材采用導 熱系數(shù)很低的塑料進行隔斷。這種塑料隔熱條無論在強度、模量或熱膨脹系數(shù)等方面必須與鋁合金型材相匹配，使鋁合金型材與塑料隔熱條間結(jié)合緊密，不脫落。這種工程塑料隔 熱條的成份主要是帶玻璃纖維強化的聚酰胺尼龍 66 其特點是： (1)熱膨脹系數(shù)幾乎和鋁合金一樣，可避免熱脹冷縮作用導致隔熱條與鋁型材間發(fā)生脫落； (2)可承受風壓，垂直沖擊力和長期的壓力； (3)能夠經(jīng)受極端熱處理； (4)用滾壓方式與鋁型材結(jié)合后再進行陽極氧化處理或表面處理； (5)可直接用各種清潔劑清洗； (6)可有效防止冷凝； (7)節(jié)能性能非常好。 因此采用滾壓玻璃纖維強化聚酰胺尼龍 66 設計出的門窗，不會因熱脹冷縮產(chǎn)生機械強度降低門窗漏水的問題；而且同時具有以下一些性能： a．環(huán)境保護性：良好的隔聲性能，大大減少了噪聲污染對人體的危害；防止冷凝結(jié)露現(xiàn)象發(fā)生，保護室內(nèi)裝修； b．美觀協(xié)調(diào)性：采用內(nèi)開內(nèi)倒的開啟方式，便于清潔及通風透氣。同時，為了適合各層次建筑物的要求，氟碳噴涂、靜電噴涂及陽極氧化處理等各種工藝為產(chǎn)品提供了繽紛的色彩，且具有較強的裝飾效果。 2．關鍵技術的開發(fā)設計 決定斷熱冷橋鋁合金門窗產(chǎn)品質(zhì)量高低的關鍵技術點在于隔熱鋁型材的設計、密封膠條 的設計以及裝配設計。建興達公司在這幾方面的設計原則如下： (1) 隔熱鋁型材的設計隔熱鋁型材的設計是整個開發(fā)項目的核心部分。從一定意義上講，型材斷面設計的質(zhì)量決定了鋁窗的性能和質(zhì)量。設計中主要考慮的因素有如下幾點： a．形成完全斷開的“冷橋” 隔熱的原理是基于產(chǎn)生一個連續(xù)的隔熱區(qū)域，利用隔熱條將鋁合金結(jié)構分隔成明顯的兩個部分。隔熱條選用材料聚酰胺尼龍 66，其導熱系數(shù)為 0. 3W/()，遠遠小于鋁合金的導熱系數(shù) 203W/(㎡ .k)，而力學性能指標與鋁合金相當。 b．型材斷面力學性能 對于鋁合金 窗來說，主要考慮風荷載作用效應、綜合強度、剛度及穩(wěn)定性各方面的要求，進行優(yōu)化計算一一在最經(jīng)濟的斷面面積條件下，使斷面的慣性矩 l 和截面抵抗矩 W 盡可能增大。 c．縫隙防風的設計 為了獲得較好的水密性，利用等壓原理設計等壓腔，并在窗框料上設排水槽對雨水進行疏導；為了獲得較好的氣密性，設兩道氣密層，以防空氣滲漏。 d．造型藝術及美觀要求 型材上設計線條輪廓并采取圓弧倒角，窗關閉時，室內(nèi)框料與扇料在同一平面上；型材經(jīng)陽極氧化著色表面處理，或者噴涂各種顏色。 e．型材上安裝五金配件的可能性 考慮組裝時安裝鎖緊角碼和導向 角碼的型腔，并考慮安裝折頁和鎖點及風撐的槽口。 f．便于鑲嵌中空玻璃，節(jié)能窗采用中空玻璃 ( 5+12A+5mm)，采用壓扣式裝配方式，便于安裝和更換玻璃。 g．加工工藝的可能性 主要技術點有：型材的尖邊必須倒圓，半空心型腔開口深度與寬度之比；空心型腔之長與寬之比。 基于以上技術思路，項目單位設計出 JN64 系列隔熱鋁合金型材，如圖 41 所示。 膠條的材料選擇為三元乙丙橡膠，其優(yōu)點是：耐候性好，耐熱性好，密封性好。造型設計主要考慮：安裝方便可靠，水密和氣密可靠。如圖42 所示，鴨嘴膠條用于擋水 及第一道氣密，空心膠條用于第二道氣密，塔形膠條用于壓緊玻璃。 4．裝配設計 節(jié)能窗的主要裝配流程為：計算→確定型材、尺寸→下料→鉆孔→窗扇、框分別組裝→安裝膠條、玻璃→總體裝配并調(diào)試→清潔、包裝、入庫。如圖 43 所示，試驗所用的節(jié)能窗尺寸為 1470*1470mm，控制長寬尺寸偏差不大于177。 及對角線尺寸之差≤ 1. 5mm，達到優(yōu)等品的要求。另外，重點注意型材四角連接處細部處理，鴨嘴膠條焊接成連續(xù)的圈，空心膠條連續(xù)壓入槽口（不切斷），塔形膠條四角打膠處理，出水口處節(jié)點構造如圖 43 所示。 5．產(chǎn) 品的主要技術性能指標 XXXX 市鈞誠商貿(mào)有限公司開發(fā)生產(chǎn)的 JN64 系列斷熱冷橋鋁合金節(jié)能窗經(jīng)建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心檢驗，其抗風壓性、氣體滲透