注胶美式铝合金提拉窗的结构分析

注胶美式铝合金提拉窗的结构分析

圃

注胶美式铝合金提拉窗的结构分析

朱建成赵琳

何振程

南南铝业股份有限公司

美国亚松公司中国代表处

摘要:注胶美式提拉窗是北美非常流行的节能门窗产品,其结构上的突出特点是竖

条形式的窗型及提拉的开启方式.

本文对注胶美式提拉窗的结构形式进行了归纳和分析,给出了提拉窗的主要结构

形式,并针对其配件选用进行了分析和总结. 关键字:提拉窗;注胶铝合金型材;门窗结构

1注胶式美式提拉窗概述

注胶美式提拉窗是一款在北美非常流行的节 能窗型,其特殊的材料构成及结构设计使

其具有独 特的优点,并随着注胶提拉窗在国内认知度的提高 及在实际工程项目中的应用,使

该窗成为性能优 越,具有良好发展前景的门窗形式.

1.1注胶式美式提拉窗的特点

与同类型的节能隔热窗(欧式穿条式门窗)相 比,美式注胶提拉窗有如下突出的优点(见

图1): 图1美式注胶双提拉窗节点图

a)在建筑物的窗墙比给定的情况下,竖条窗 比方型窗更能充分利用自然光.在白天时,室

内更 加明亮,减小了因窗型设计不合理而在白天点灯照 明.建筑师在大多数情况下,采用提

拉形式的竖条 窗而降低建筑物的窗墙比,得到更好的节能效果;

b)在综合性能相同的情况下,提拉形式的竖 条窗系统,较内开窗系统更节省铝型材,大约

节省 lkg/m.如果我们国家鼓励提拉形式的竖条窗的使 用,那将会产生巨大的社会效益;

c)提拉形式的竖条窗的防水性能较内开窗 好.很多高层的铝合金内开窗在雨季漏水,雨

水透 过窗户流到窗台,地板,给业主造成不便.提拉形式 的竖条窗就能根治雨季漏水问题.

现如今我们乘坐的火车车厢有很多提拉窗,几 乎没有雨季漏水现象;

d)提拉形式的竖条窗气密性能好,主要是在 设计上有所不同.美式提拉窗采用"框包扇"

的设计 理念,较欧式的"扇包框"的推拉窗设计方法,气密 性能更好;

e)提拉形式的竖条窗所采用的五金件质量稳 2009.06

定,成本低,使用起来轻便;能单提拉,也能双提拉; 如为了方便清洁玻璃,还可以实现内倒;

f)提拉形式的竖条窗在开启的时候,不会将 铝合金的断热材料(聚氨酯)直接暴露给太阳光,

保证断热材料(聚氨酯)不降解,安全性能得到充 分的保证;

g)提拉窗的"框包扇"设计方法,无论实际使用 条件下是正风压或是负风压,都能保证窗

扇不会脱 落,使人免受伤害.特别适用于台风,飓风多发地区; h)因为提拉形式的竖条窗宽度

一般不会超过 1200mm,其抗风压的能力强,是沿海地区和高层建 筑的首选;

i)在窗外形及面积相同的情况下,提拉窗在同

一

层面上的通风量比推拉窗大一倍.

1.2注胶式美式提拉窗在国外的发展现状 在美国2O世纪6O年代早期,注胶式隔热铝

窗 开始进入市场.但是直到20世纪7O年代早期,注 胶式隔热铝窗才真正获得商业成功.第

一款使用注 胶隔热技术的门窗由美国雷诺兹金属公司 (REYNOLDS)和美国ACORN门窗

系统公司联合推 向市场,并取得巨大成功.从此,注胶隔热铝门窗系 统成为了北美众多商用

及民用工程项目的首选. 随着我国经济的飞速发展,各种建筑拔地而 起,门窗的形式也变得

多种多样.在国家倡导节能, 节约的大环境下,在建筑门窗多元化,现代化的时 代背景下,中国

的门窗行业也逐渐意识到提拉窗系 统的先进性,因而现在已有更多的建筑选择和使用 注胶

式美式提拉窗.北京奥林匹克森林公园的项目 就使用了注胶美式提拉窗,相信今后其市场需

求也 十分巨大,具有十分广阔的发展前景.

2注胶铝合金型材的特点

注胶式铝合金型材是最主要的门窗隔热型材 之一,它是把液态隔热材料注入铝合金型

材浇注槽 内并固化,切除铝合金型材浇注槽内的临时连接桥 ,使之断开金属连接,通过隔热

材料将铝合金型材 断开的两部分结合在一起的复合方式. 注胶式铝合金型材的优点在于:

2.1具有更好的结构和隔热性能

与穿条式相比注胶槽设计拓展了型材断面的 设计思路,使型材断面的设计更加紧凑,从

而降低 了铝门窗的材料使用成本.另外,其隔热材料(聚氨

酯)的导热系数仅为0.12W/(m?K),通过选择不同的 圃

注胶槽宽度以满足不同的隔热需求,有效提高了铝 窗的隔热性能.

2_2更好的可加工性能及力学性能

注胶式铝型材与穿条式相比,在隔热材料与铝 材的连接上,注胶式的连接更紧密,穿条式

隔热技 术实现不了的设计截面,注胶式大多都能实现,故: 注胶型材具有更好的可加工性.注

胶式隔热型材的 惯性矩约为非隔热型材的90%(其计算方法参考 AAMATIR—A8—04),故

其力学性能更卓越. 2.3生产成本更低

注胶式隔热型材只需要一个模具,挤出型材的 工时,表面处理的工时节省一倍.故:注胶

式隔热铝 型材的生产成本比穿条式的稍低.

2.4生产效率高及质量稳定

注胶隔热型材的生产速度为lm/s(亚松分体 机),较穿条式的提高2倍多.其产品质量的

保证与 型材的处理表面,室内温度,化学剂温度,槽口尺 寸,化学剂的混合比例有关,而这些因

素都可以很 好的控制.故:其质量的稳定性能更好.

2.5更有利于环境保护

注胶隔热技术是双组分的聚氨酯在常温下进 行的放热聚合反应,约35s即可凝胶固化.

而穿条式 的聚酰胺66需要在250%以上成型.两者技术的能 耗相差很大,二氧化碳的排放

量亦相差悬殊.故:注 胶隔热技术更有利于环境保护.

2.6产品应用的范围更广

注胶隔热技术使用的聚氨酯材料是热固性塑

料,主要用于隔热,耐磨,绝缘,耐高压电等恶劣的 环境中使用.穿条式的聚酰胺66是热

塑性塑料,对 潮湿,酸等因素较敏感.

注胶式铝合金型材的缺点在于:

对于室内外颜色要求不同的双色型材,注胶式 隔热型材较难实现.

3注胶式美式提拉窗的结构

注胶式美式提拉窗区别于其他门窗的最大特 点是:其使用结构及配件形式的不同.目前

提拉窗 按结构分为:单提拉(内倒)和双提拉(内倒).现分 别将单提拉窗与双提拉窗,非内倒型

提拉窗与内倒 型提拉窗进行对比:

3.1单提拉窗与双提拉窗的对比

a)单提拉窗:为仅下提拉扇可以开启的窗型 (见图2).

2009.0649

801b(36.3kg)的窗扇.可以用在内倒型和非内倒型 单提拉或双提拉窗.

c)恒力式提拉簧(图6):恒力是由装在配件腔 中1,2或3个弹簧钢卷的组装系统提供.宽

度为 9.5mm和13turn.通常,每个弹簧卷的承重范围是 3.51b-7.51b(1.59kg-3.4kg).其特

点是:绝大部分专用 于内倒型提拉窗,通常用于住宅用窗,提拉簧装入门 窗后,我们从外面看

不到它.并且可以提供最大限度 的开启,对于恒力提拉簧,窗扇限位通常并非必须. 4.2锁具

包括窗扇锁和铝搭扣

a)窗扇锁(图7):一般来讲,半圆锁都配有一个 锁座.应用于单提拉或双提拉窗结合处,紧

密的锁扣

可以增强提拉窗应对恶劣天气的能力和安全性. 2

图7

b)铝搭扣:安装在双提拉窗上提拉扇上方和 下提拉扇下方的一段短小的铝材.该配件的

设计要 点:当关闭窗扇时,搭扣能够严密地扣紧在窗框上. 4.3内倒五金件

内倒五金件当窗扇关上时,内倒五金件的锁舌 能自动缩回.五金件的材料是注模尼龙,其

颜色可 以与提拉窗的表面颜色相配衬.分为以下三种: a)上方和表面的配件(图8):安装时,用

螺丝 将五金件拧在窗扇的顶部.

b)平板型配件(图9):五金件安装与窗扇料的 上表面平齐,有多种类型的按钮可供选择.

c)内部用配件(图10):五金件安装在铝材的 内部.因此,只有按钮是外露的.

圃

图8

图9

图10

5结束语

注胶式美式提拉窗,是集多种优势于一身的节 能窗型产品,有着巨大的市场潜力和广阔

的发展前 景,我们期待着更多的人关注它,使其在国内得到 更大的发展."绿色环保,人文奥运,

节能减排,爱护 我们赖以生存的地球村"需要大家共同的努力,为 了我们的天空更蓝,我们的

江河,湖海更清澈,正确 的选择就在您的手边.

注胶式美式提拉窗较其它隔热技术每平方米

节约用料近1千克的隔热铝合金型材.最近我看到 了一条公益广告:"每人一天节省一

张纸,世界就会 多保留一片森林".建设部目前提倡"节能减排",保 护环境,如果我们国家鼓励

注胶式美式提拉窗的使 用,那将会产生巨大的社会效益.美国在1998年全 社会发动的"节

能之星"运动,效果显着,值得我们 国家加以借鉴.

9009.0651