鋁合金窗和塑鋼窗性能比較分析

西安電子科技大學(xué)基建處 710071

摘要：20世紀(jì)70年代末～80年代中期，我國(guó)先后從國(guó)外引進(jìn)鋁合金窗及塑鋼窗，此類窗戶正逐步取代鋼/木門窗，而成為目前應(yīng)用最廣泛的窗戶類型。本文就鋁合金窗與塑鋼窗的性能進(jìn)行比較，以探明兩種窗戶的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。

關(guān)鍵字：鋁合金窗；塑鋼窗；性能比較

一、引言

窗戶作為建筑外圍圍護(hù)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵組成部分，多用來實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外空氣的流通及對(duì)室外景物的觀賞，從而滿足居住者的心理及生理需求，因此窗戶必須具備各項(xiàng)使用功能，以確保室內(nèi)居住環(huán)境的安全性及舒適性。此外，窗戶作為建筑外墻及室內(nèi)裝飾的重要組成部分，窗戶的外觀效果對(duì)室內(nèi)環(huán)境及建筑外立面起著重要的裝飾作用。20世紀(jì)70年代末～80年代中期，我國(guó)先后從國(guó)外引進(jìn)鋁合金門窗及塑鋼門窗。近年來，我國(guó)多數(shù)地區(qū)均重點(diǎn)推廣塑鋼門窗，從而阻礙使用者對(duì)鋁合金窗及塑鋼窗的正確認(rèn)識(shí)。本文就鋁合金窗及塑鋼窗的性能進(jìn)行比較，以探明兩種窗戶的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍，從而為改善居民的居住環(huán)境提供參考意見。

二、鋁合金窗與塑鋼窗的性能比較

本章節(jié)分別從抗風(fēng)壓強(qiáng)度、水密性能、氣密性能、保溫隔熱性能、采光裝飾性能、防火性能、防雷及防靜電、抗變形膨脹及抗老化性能等方面對(duì)鋁合金窗及塑鋼窗的性能進(jìn)行比較，以探明鋁合金窗與塑鋼窗的優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。

（一）抗風(fēng)壓強(qiáng)度與水密性能。

據(jù)研究結(jié)果表明，鋁合金窗與塑鋼窗的抗風(fēng)壓強(qiáng)度分別為2560～3560Pa/Ⅲ～Ⅰ級(jí)、1530～2530Pa/Ⅴ～Ⅳ級(jí)；水密性能分別為150～350m3/m·h/Ⅳ～Ⅱ級(jí)、50～150 m3/m·h/Ⅴ～Ⅳ級(jí)。可見，塑鋼窗的材質(zhì)強(qiáng)度及剛性均較低。盡管以襯鋼增強(qiáng)，但塑鋼窗的抗風(fēng)壓等級(jí)及水密性均較鋁合金窗低，同時(shí)塑鋼窗的抗風(fēng)壓性能及水密性能亦較鋁合金窗低，究其原因?yàn)樗茕摯靶筒牡膬?nèi)腔角部?jī)?nèi)襯鋼并未形成完整的框架體系，且丁字節(jié)點(diǎn)、扇四角及窗框的塑料焊角強(qiáng)度均較低，因此高層建筑內(nèi)應(yīng)慎用或不選用塑鋼窗。

（二）氣密性與保溫隔熱性能。

塑鋼窗由扇結(jié)構(gòu)與框結(jié)構(gòu)焊接而成，因此塑鋼窗的氣密性較螺接的鋁合金窗好，但鋁合金窗的型材尺寸精度更高，且扇結(jié)構(gòu)與框結(jié)構(gòu)搭接的嚴(yán)密度更高，因此塑鋼窗與鋁合金窗的氣密性相當(dāng)。但鋁合金窗的保溫性能較塑鋼窗差，即若為單層窗，則鋁合金窗與塑鋼窗的傳熱系數(shù)比為1.36倍；若為單框雙玻璃，則為1.44倍。

（三）采光裝飾性能。

就采光性能而言，塑鋼窗比鋁合金窗差，但鋁合金窗框窗構(gòu)件的遮光面積較塑鋼窗小，因此裝飾效果更好及視野范圍更廣，則塑鋼窗對(duì)建筑照明節(jié)能更為不利。此外，塑鋼窗多為建筑外窗，且只能采用白色調(diào)，究其原因?yàn)闇\灰色或白色的PVC型材的光照穩(wěn)定性及耐候性更好，且吸熱效果差。若對(duì)PVC型材進(jìn)行著色處理，則型材的耐候性及耐熱性均會(huì)降低，因此塑鋼窗僅適合應(yīng)用到室內(nèi)。眾所周知，色彩裝飾性直接影響到建筑藝術(shù)的效果，而塑鋼窗僅能設(shè)為白色調(diào)，則對(duì)改善各類建筑外墻的裝飾效果非常不利。

（四）防火性能。

塑鋼窗與鋁合金窗的防火性分別為B1、A，因此塑鋼窗的防護(hù)性較鋁合金窗差。GBJ16-87規(guī)定，耐火等級(jí)為Ⅳ級(jí)的2層民用建筑及單層廠房外墻方可用耐火極限為0.25h的燃燒體；GB50045-95規(guī)定，Ⅰ/Ⅱ類高層建筑的耐火等級(jí)應(yīng)為Ⅰ/Ⅱ級(jí)，且此類建筑的外墻構(gòu)件均應(yīng)用耐火極限為1.00h的非燃燒體。此外，聚氯乙烯塑料屬難燃性材料。因此，若發(fā)生火災(zāi)，則此類材料遇明火后便會(huì)緩慢燃燒，且燃燒過程會(huì)釋放出各種有毒有害煙氣，此乃建筑火災(zāi)致人窒息或死亡的重要原因。

（五）防雷及防靜電。

眾所周知，鋁合金為導(dǎo)電能力極佳的導(dǎo)電體，因此若建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用此類型材，則僅需設(shè)有效的接地裝置，便可發(fā)揮避雷裝置的作用，同時(shí)亦可防止發(fā)生靜電現(xiàn)象。與鋁合金窗相比，塑鋼窗為完全不具導(dǎo)電能力的非導(dǎo)電絕緣體。因此，若Ⅰ類防雷建筑超過30m的高層建筑選用此類型材，則防雷擊問題難以解決。此外，若未經(jīng)任何防靜電處理便應(yīng)用到民用建筑領(lǐng)域，則難以清洗干凈靜電的吸塵積垢，從而影響到建筑物的外觀裝飾效果。就工業(yè)建筑而言，易爆車間、電器裝配車間等均嚴(yán)禁使用此種型材。

（六）抗變形膨脹及抗老化。

塑鋼窗具有遇冷變脆及受熱變形的缺點(diǎn)，且窗框形狀及尺寸的穩(wěn)定性極差，因此塑鋼窗使用過程，需要借助玻璃的剛性來防治塑鋼窗的窗框發(fā)生變形。研究表明，與鋁、鋼及水泥相比，塑鋼窗窗框的熱膨脹系數(shù)更大，且若晝夜冬夏溫差變化過大，則塑鋼窗的窗框定會(huì)發(fā)生擠壓變形。此外，與鋁合金窗相比，塑鋼窗的抗老化性更差。

三、結(jié)束語

結(jié)合前文可知，鋁合金窗與塑鋼窗各具優(yōu)缺點(diǎn)，且適用范圍也有所差異。與鋁合金窗相比，塑鋼窗具有耐化學(xué)腐蝕性能高、保溫性能強(qiáng)及氣密性的隔音性能好的優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)也具有水密性能低、抗風(fēng)壓能力差、遮光面積大、抗老化能力弱及裝飾性差的缺點(diǎn)。此外，若建筑物采用塑鋼窗，則窗戶遇明火燃燒過程會(huì)釋放出各種有毒有害煙氣，從而易造成嚴(yán)重的人員窒息或死亡事件。與此同時(shí)，塑鋼窗的防雷性能及防火性能均較鋁合金窗差。綜合而言，塑鋼窗適合應(yīng)用到氣候寒冷、雨水少、風(fēng)壓低、環(huán)境潮濕或有腐蝕介質(zhì)的低層民用建筑。與塑鋼窗相比，鋁合金窗具有強(qiáng)度高、重量輕、剛性強(qiáng)、采光面積大、防火性能好、耐腐蝕性能好、裝飾效果好、使用壽命長(zhǎng)及綜合性能高的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也具有保溫隔熱性能差的缺點(diǎn)，因此某些對(duì)環(huán)境有特殊要求的建筑類型均可選用鋁合金窗?？梢?，鋁合金窗的適用范圍更廣，且應(yīng)用價(jià)值更高。而就某些地區(qū)所推行的限制鋁合金窗使用的規(guī)定，本文認(rèn)為非常不科學(xué)，應(yīng)當(dāng)予以取締。但鋁合金窗及塑鋼窗均有優(yōu)缺點(diǎn)，因此窗戶型材選用前，應(yīng)結(jié)合所用地區(qū)的實(shí)際情況及所用建筑物的使用功能，對(duì)各種窗戶型材的性能進(jìn)行充分論證，以便選擇出更具使用價(jià)值的窗戶類型。

參考文獻(xiàn)：

[1]田衛(wèi)忠.塑鋼窗制作安裝問題的探討[J].四川建材，2011，37（1）：6，8.

[2]張衛(wèi)紅.鋁門窗及幕墻節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2011，（17）.

[3]楊連飛，焦長(zhǎng)龍，魏賀東等.竹集成材在建筑門窗領(lǐng)域的應(yīng)用[J].門窗，2011，（5）：28-31.

[4]李文龍.重慶地區(qū)住宅建筑典型窗生命周期CO2排放研究[D].重慶大學(xué)，2013.

[5]王俊輝.如何做好塑料窗的安裝[J].商品與質(zhì)量·學(xué)術(shù)觀察，2011，（6）：132.