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一、铝合金节能门窗目前存在的节能缺陷
1、节能缺陷分布
①. 节能缺陷主要分布在框、扇的冷腔结构的设计;
②. 框、扇角部接合;
③. 中挺与外框的接合部位;
④. 铰链合叶部位;
⑤. 框与开启扇的密闭;
⑥. 排水孔及排水导流方式;
2、节能缺陷部位分析
①. 框扇的冷腔结构
首先框扇的冷腔结构及截面间隙的几何尺寸，选取多大才能够使空气对流速度最低，且空气间隙也能满足要求(假设室内外空气温度差为±20oC)。按热工学原理得知，如果腔室过大，空气形成对流的速度就大，腔室过小空气间隔层保温节能能力下降，造成冷腔空气隔层及易穿透形成短路，从而形成快速传导，使节能的效果大幅降低。既如此就应有一个范围是上述两个因素的最佳结构状态，而这个最佳结构状态也正是铝合金节能门窗冷腔设计的关键所在。
②. 框、扇角部接合缺陷
框扇均为承力杆件，其角部受连接方式的影响，除应满足角部强度应用组角胶外，对接密闭是节能的关键。现实中往往接缝难以密封到位，在加受成本影响，国外成熟的技术因价格较高顾客大多难以接受。在此情况下缺陷便暴露出来了，不但节能效果大幅下降，而且水密、气密也大打折扣。主要原因在于铝材接合面因材料、加工工艺、挤角或组装位移误差造成间隙，或整窗承力后承力杆件产生位移错位，撕裂组角胶形成局部空气贯通形成空气对流，严重影响了整窗的综合性能。此薄弱环节的U值也是最高的。
现有条件解决办法：
a).改进冷腔设计，增加过渡空气腔，使内外空气温度形成阶段过渡，提高其保温隔热性能。
b).改进角码截面设计，增加角部注胶，使挤角后能够在腔体内注入专用密封胶。
c).提高(型腔与角码配合)角码切割下料精度(控制在0.05—0.15毫米)，使挤角后同一平面最大误差不大于0.15毫米。
d).保证挤角位置点，使一角单侧保证4个挤角点，一个角共8个挤角点，增加结构强度及抗变形能力。
e).改进挤角定位(前后)精度，使误差减小到0.5毫米以下。
f).增加挤角后固化时间，保证组角胶的完全固化。
g).保证正确的安装固定方式，是确保安装的整窗能否满足高性能的关键。
③.中挺(加强中挺)与外框的接合部位缺陷
目前中挺与外框的连接多采用单体铝角码横向固定后在纵向拉紧，由此产生如下几个问题：
a). 一是由于硬质连接及型材悬臂轻微变形，造成气密和水密极难满足很高的要求。
b). 二是中挺与外框接合处形成贯通，造成空气的冷热传导，影响节能效果。
解决办法：
a).改进中挺与外框联接的角码连接形式，改进工艺使中挺与外框的接合部紧密闭合，如设计出过渡子口在腔体局部注入密封胶、或设计接头密封件，阻断空气的冷热传导。
b). 在目前情况下应在门窗小分格及框、扇内下角外侧打胶密封。
c). 提高外框与中挺榫接配合精度(0.05—0.15毫米)，即可满足同一平面最大误差不大于0.15毫米，又可避免中挺轴向因承加玻璃荷载后的扭转。
④.铰链、合页部位
铰链、合页部位因其开启的方式所限，在密封上必然产生一定的缝隙，也直接影响到整窗的节能效果。
解决办法：
a). 加强铝型材生产、加工和安装精度控制，保证材料基本参数的稳定及密封胶条完整与到位。
b). 采用隐藏式合页或铰链是最佳解决办法，可以使开启扇四周的胶条形成完整连续的压接，减少能量损失。
⑤. 开启扇的密闭
开启扇由于型材在生产挤出、复合过程中的变形和在加工及安装过程中存在的误差积累，以及所采用五金件的不同，使胶条的密闭均匀程度产生较大的差别，从而影响密闭效果，降低节能性能。虽然采用多点锁(根据实际情况确定数量，避免浪费)可以加强密闭程度，使性能有较大幅度的提高，但是由于增加成本较多，在使用中受到限制。
解决办法：
a). 较大开启扇采用多点锁均匀锁闭，使开启扇的四周压接量尽量均匀，增加密闭程度。
b). 锁点安装要视开启扇大小和锁点的数量确定最佳位置，在配合安装胶条时，转角处的胶条能够均匀过度，使密闭达到最佳状态。
c). 同一型材所使用的密封胶条，应针对不同形式的五金件鉴定其适用性。防止因五金件不同造成的密封缺陷。
⑥.排水孔及排水导流方式对能耗的影响
内开窗框外侧虽然处于开放状态，由于有等压胶条的阻隔，可以在一定程度上减缓冷热空气的传导(损失也较大)。而窗框、扇排水方式以直通式居多，少数企业开启扇采用排水腔导流实现下排水。尤其是开启扇直通式排水，由于铣通空气腔，致使中空玻璃四周间隙处于开放状态，造成冷热空气的直接传导到开启扇的内侧形成冷热空气的快速交换，造成能量的消耗和节能效果的降低。
解决办法：
a). 阻断镶嵌中空玻璃槽口内的空气对流，使中空玻璃两侧的冷热空气直接交换途径中断，从而提高保温性能。
b). 设计多腔结构，使排水腔独立于空气腔，对空气的流通形成较大阻力，从而提高保温性能。
二、节能缺陷的控制及优化设计
节能缺陷的控制及优化设计，笔者认为应考虑以下几个问题：
1、窗框的设计
在外框设计时单独设计外框的排水腔、组角腔。形成多腔结构使气密性有一个较大的提高， 从而进一步提高节能性能。
2、内开窗在设计开启扇外侧面时，应考虑两腔结构。即将空气腔(角码腔)和排水腔独立设计——开启扇外侧局部
3、窗框和窗扇闭合后形成的开放式等压腔，由于目前国内门窗生产采用的铝合金挤出角码，型腔内无法注胶，必然形成角部缺陷。并且开放式腔体在北方地区气候干燥、风沙较大的情况下，在窗框内沉积的圬物难以清理。所以在门窗的等压腔增加一道密封，将能极大地增强门窗各项性能指标。
三、节能缺陷的工艺控制及工艺设计
一个好的门窗产品体现在安装完成后的各项指标和参数，既满足国家各项标准的要求。但是，有好的设计不一定是好的产品。而优秀的设计是前提，产品的最终实现要靠好的工艺来实现。即通过好的加工方式及顺序来完成，也就是根据不同产品制定不同的工艺——工艺设计。要考虑不同产品加工工艺标准的特殊性、差异性、同一性和相同产品差异性，如，采用磨具加工等。尽量减少人为因素的影响。将加工和安装的积累误差减至最小。就是生产和安装所需工艺控制。没有实质性的工艺和工艺控制，这也是目前我国门窗行业的主要不足和缺憾。
四、开放式等压腔的缺陷及改进
由于等压腔与外界完全开放，在华北及西北地区使用的实际情况，可以看到使用过程中易形成的积尘和污垢难以清理。改进的目的有两个：一是增加密闭式等压腔，以减少尘垢淤积;二是因密闭式等压腔的建立形成了一个有效的过渡腔室，使内外空气温度形成阶段过渡，提高其保温隔热性能。为了极大地增强节能性能，将排水腔设置为暗排水。我们都知道塑料平开窗的节能性能高于隔热铝断桥门窗，就其原因一是塑料型材固有的低传导，二是密闭式等压腔的存在，将外界的影响降到最低点，从而提高节能性能。等压腔密闭后为了顺利排水，必须设置气压平衡孔。气压平衡孔分为暗通式和直通式，建议均采用暗通式。在解决尘垢淤积的同时，门窗的节能性能必定也有所提高。可以看出由于增加了一道密封，在冷空气袭来时大部分被阻挡于外，只有少部分通过型材、排水孔、气压平衡孔、胶条传导或经过缝隙进入参与冷热交换，而这种交换必须经过三个阶段才能完成(室内冷热空气析出也需经历此过程)，故而形成了几个不同的温度带，使冷热交换减慢提高节能性能。为了较大幅度提高保温性能应在以下几方面进行改进。
1、在门窗型材(外侧)悬壁上形成腔室储存一定的空气，大幅提高保温性能。
2、阻断镶嵌中空玻璃槽口内的空气对流。
3、尽可能采用20毫米以上尼龙隔条。
4、尽可能采用12毫米间隔以上中空玻璃。
5、组角部位的注胶处理，增强角部密封。
6、搭配合理的优质五金件、等压胶条、密封胶条。
7、避免直通式排水和直通式气压平衡孔。
五、追求高性能的铝合金节能门窗是门窗企业的责任
作为国内门窗企业的一员，时刻关注自身门窗综合指标的改进和提高，使之满足我国对能源控制的要求是我们的责任。而企业追求自主知识产权的门窗系统也是业界孜孜追求的目标，随着国内企业技术设计与加工、安装技术及工艺的提高实现这一目标也将指日可待。