超低能耗建筑門窗是否有更好的材料選擇？

萬華化學(xué)煙臺(tái)磁山總部-全球研發(fā)中心

前言

我國(guó)超低能耗建筑將進(jìn)入新起點(diǎn)、新階段已是共識(shí)，隨著國(guó)家3060減碳戰(zhàn)略的實(shí)施，國(guó)家層面以及各個(gè)地方陸續(xù)頒布支持超低能耗建筑建設(shè)的有關(guān)政策，推動(dòng)建筑節(jié)能邁向超低能耗、近零能耗、促進(jìn)建筑行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為建筑領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的重要措施。

經(jīng)過多年探索，我國(guó)已經(jīng)初步建立了超低、近零能耗建筑的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，在國(guó)際上率先提出了邁向零能耗建筑的‘被動(dòng)優(yōu)先、主動(dòng)優(yōu)化、可再生能源最大化’的技術(shù)路徑。大力發(fā)展被動(dòng)式超低能耗綠色建筑將是建筑行業(yè)減碳的基石。在這類建筑中，保溫隔熱性能和氣密性能更高的外窗是被動(dòng)式超低能耗建筑的關(guān)鍵技術(shù)措施之一。

傳統(tǒng)門窗中，應(yīng)用最多的是鋁合金和塑料門窗（PVC）兩大類。鋁合金兼具高強(qiáng)度和高模量，但是保溫性能較差，而PVC阻熱性能優(yōu)良，模量和強(qiáng)度較低，兩種材料均有明顯的劣勢(shì)，使其應(yīng)用受到較大的限制。為了節(jié)能考慮，鋁合金設(shè)計(jì)成為斷熱鋁合金，這無疑犧牲了其強(qiáng)度優(yōu)勢(shì)，而塑料通過襯鋼增強(qiáng)也降低了保溫性能。隨著窗戶節(jié)能要求的提高，傳統(tǒng)木窗也推出了鋁木復(fù)合的節(jié)能窗，但這類窗戶造價(jià)非常高。近年國(guó)家又對(duì)門窗的耐火性能提出了更高的要求，以上門窗較難通過耐火要求。

超低能耗建筑門窗是否有更好的材料選擇？

聚氨酯復(fù)材是滿足超低能耗建筑的優(yōu)選門窗型材

為滿足超低能耗門窗面臨的材料難題，萬華化學(xué)研發(fā)出性能優(yōu)異的聚氨酯樹脂體系，復(fù)合無機(jī)不燃玻璃纖維，通過先進(jìn)的拉擠工藝生產(chǎn)出性能優(yōu)異的玻纖增強(qiáng)聚氨酯復(fù)合材料。這類復(fù)合材料充分發(fā)揮了聚氨酯與玻璃纖維的材料優(yōu)勢(shì)，使產(chǎn)品具有輕質(zhì)高強(qiáng)、保溫性能優(yōu)異、耐火性好、尺寸穩(wěn)定性好、隔音氣密性好等特點(diǎn)，在航空航天、風(fēng)電、高鐵等高端領(lǐng)域已有大量應(yīng)用。經(jīng)過十多年的摸索和大量工程驗(yàn)證，此類材料用于制作低碳建筑門窗型材更能發(fā)揮它的綜合性能優(yōu)勢(shì)，并且具有高性價(jià)比。

聚氨酯復(fù)材門窗具有優(yōu)良的保溫隔熱、隔聲降噪性能

聚氨酯復(fù)合材料與其他門窗材料關(guān)鍵物理性能對(duì)比

聚氨酯復(fù)材用于門窗型材所體現(xiàn)的材料優(yōu)勢(shì)是全方位的，甚至被稱為“全能”材料，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

保溫隔熱性好

聚氨酯復(fù)合型材擁有很低的導(dǎo)熱系數(shù)（0.34 W/m?k），只有鋁合金的約1/700，是優(yōu)良的絕熱材料。聚氨酯復(fù)材95系列門窗，型材U值僅為0.68，無需增加斷橋配置，K值為0.8的三玻二腔的玻璃，整窗傳熱系數(shù)K值可以達(dá)到0.91 W/㎡· K。

使用聚氨酯復(fù)材門窗的實(shí)驗(yàn)間內(nèi)外大溫差展現(xiàn)出材料優(yōu)良的保溫性能

耐火性能好

以不燃材料玻璃纖維為主要成分，聚氨酯為熱固性材料，因此型材本身耐火性好，無需鋼襯，可以做到既滿足節(jié)能設(shè)計(jì)的需求，也能滿足整窗耐火完整性0.5-1.5h的要求。

質(zhì)輕高強(qiáng)

聚氨酯復(fù)材密度小，比鋁合金輕25%，但彎曲強(qiáng)度是鋁合金的5倍，超高的強(qiáng)度使其型材截面比鋁合金小10%，可以做高通透門窗，大大提高居家視野。

尺寸穩(wěn)定性好

聚氨酯復(fù)材的膨脹系數(shù)為：0.64（10-5K-1），與混凝土膨脹系數(shù)最為接近，穩(wěn)定性高且耐水泥腐蝕，制成的門窗歷經(jīng)冬夏幾十度的溫差，窗體與墻體變形尺寸差極小，避免窗框與墻體因熱脹冷縮差異而產(chǎn)生縫隙，進(jìn)一步提高了門窗的密封性和保溫性能。

隔音優(yōu)良

密封性能好，推拉窗的氣密性可達(dá)6級(jí)；抗風(fēng)壓性能可達(dá)8級(jí)；隔音優(yōu)良，特別適用于高架道路、飛行航道、鬧市馬路等高噪音地帶的住宅，隔聲性能≥42dB。

耐候性和耐腐蝕

聚氨酯復(fù)材對(duì)大部分酸、堿、鹽、有機(jī)物都有很強(qiáng)的抗蝕力；而且不銹不朽，耐腐蝕性能優(yōu)于其他材質(zhì)門窗型材，尤其適用于沿海、有腐蝕性的以及一般潮濕場(chǎng)所的門窗。

氣密性佳

聚氨酯復(fù)材整窗氣密性可以達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)8級(jí)，水密性可以達(dá)到6級(jí)，隔聲性能達(dá)到5級(jí)。

涂層色彩豐富

聚氨酯型材采用高端水性聚氨酯涂層，該體系具有優(yōu)異的附著能力，且色彩豐富，可以仿銅、仿鋼，耐候年限可以達(dá)到鋁合金粉噴工藝的1.5倍，型材通過6000h的耐老化，測(cè)試時(shí)粉化為0級(jí)，且可以覆膜，還可以仿木或者實(shí)木裝飾，滿足不同的裝飾需求。

性價(jià)比高

由于聚氨酯復(fù)材綜合性能優(yōu)異，使其與玻璃等其他材料配合更易達(dá)到K值更低的低能耗門窗以及被動(dòng)房門窗的各項(xiàng)要求，比其他系統(tǒng)窗具有更高性價(jià)比。

聚氨酯復(fù)材系統(tǒng)門窗產(chǎn)品豐富

注：以上系列產(chǎn)品由萬華戰(zhàn)略合作伙伴上?？私j(luò)蒂公司制成及供應(yīng)

聚氨酯復(fù)材門窗應(yīng)用案例

臺(tái)州 碧桂園保利玖樟臺(tái) 被動(dòng)房

石家莊 福臨名邸項(xiàng)目 被動(dòng)房

上海 寶山羅店社區(qū)辦公樓 被動(dòng)房

濟(jì)南 正恒辦公樓 被動(dòng)房

注：以上聚氨酯復(fù)材門窗性能數(shù)據(jù)以及項(xiàng)目圖片均由上海克絡(luò)蒂提供

萬華化學(xué)集團(tuán)股份有限公司是一家全球化運(yùn)營(yíng)的化工新材料公司， 2020年萬華化學(xué)銷售額達(dá)到734億元，凈利潤(rùn)過百億，公司市值超過3000億元，全球化工第29強(qiáng)。

萬華化學(xué)業(yè)務(wù)涵蓋聚氨酯、石化、精細(xì)化學(xué)品和新興材料四大產(chǎn)業(yè)集群，所服務(wù)的下游行業(yè)眾多，其中綠色低碳建材是萬華重要的下游行業(yè)。在這一領(lǐng)域萬華主要下游產(chǎn)品包括聚氨酯保溫、聚氨酯復(fù)材門窗以及環(huán)保涂料、無醛人造板、環(huán)保地面材料等。萬華化學(xué)秉承“化學(xué)，讓生活更美好！”的使命，將一如既往地在化工新材料領(lǐng)域持續(xù)創(chuàng)新，聯(lián)合下游客戶合作方打造健康發(fā)展生態(tài)圈，大力發(fā)展綠色低碳建材產(chǎn)品，推動(dòng)建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

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