据欧洲相关权威机构调查发现,在当今欧洲市场,聚氨酯拉挤型材门窗作为新一代的节能门窗产品已经成为门窗主流。在我国,聚氨酯拉挤型材门窗也在繁荣兴起。科思创、亨斯迈等企业已经在中国市场布局多年,万科、绿地、上海建工等知名房企采用,还在上海第九人民医院、西岸人工智能大会B馆、以及多个幼儿园及学校等文教、医疗类的公共建筑中得到了使用。 在《2016年中国建材行业标准》中,对门窗用玻璃纤维增强聚氨酯拉挤型材进行了标准的修订。在新的标准中,聚氨酯型材相比不饱和聚酯型材,各项性能指标大幅提升:
在《玻纤增强聚氨酯节能门窗》JGT571-2019中,聚氨酯型材需满足以下标准:
中国与国外门窗的节能要求对比虽然我国的房价在不断增长,一线城市的房价已远超欧洲,但我国门窗行业的节能标准,与欧洲各国,尤其是德国,差距甚远。 德国的传热系数在1995年以前叫K值(同我国现在一致),之后改为U值。1977年德国要求型材Kf值不超过3.5 W/m2·k,到1995年降低为1.8 W/m2·k,降低了接近一半;而到了 2002年则要求整窗Uw值不超过1.7 W/m2·k,2009年降低为1.3 W/m2·k。在32年的时间里,德国门窗传热系数减低了63%,也就是说消耗的能源减少了63%。 欧洲各国门窗节能标准 国内政策推动,北京进入1.1时代由于中国幅员辽阔,不同区域的气候复杂多样。因此,针对各区域的气候条件不同,门窗的节能标准也不同,越靠北传热系数要求越低。在住房和城乡建设部的大力推进下,国内部分省市纷纷出台关于门窗的地方技术法规和规程,纷纷提高门窗的各项性能指标,截至目前已经出台的省市包括北京、上海、江苏、浙江、福建、河北等。上海地区,《居住建筑节能设计标准》DGJ08-205-2015,自2016年5月1日起实施,要求门窗传热系数低于2.2 W/m2·k。 北京市推出了地方标准《居住建筑节能设计标准》DB 11/891-2020,将“外窗、阳台门(窗)、幕墙透光部位和屋面天窗”的传热系数K值定为不大于1.1 W/m2·k,于2021年01月01日起实施。而需要注意的是,该标准为北京市所有新建、改建和扩建的居住建筑必须强制执行的标准。此前按照节能目标75%的标准,K值为1.5~2.0 W/m2·k。 聚氨酯拉挤型材在门窗上应用的优势 门窗整体的传热系数,主要取决于门窗的型材和玻璃。传统的断桥铝门窗,其型材的K值范围在2~4 W/m2·k之间,而聚氨酯型材K值基本上低于2 W/m2·k。因此,要达到相同的节能保温效果,断桥铝门窗需要采用更好的玻璃。随着国内各地区对传热系数的要求更加严苛,聚氨酯型材在门窗上的应用,具有综合成本方面的优势。 北京市规定门窗传热系数K值不大于1.1 W/m2·k,这对传统门窗企业带来了非常大的挑战。虽然一些断桥铝门窗企业有能力达到这个指标,但成本的提升是必然的。而将聚氨酯拉挤型材用于门窗,很容易实现较低的门窗整体导热系数,其成本优势会逐渐体现出来。此外,一些门窗企业,在聚氨酯门窗拉挤型材的空腔填充B1级阻燃聚氨酯硬泡,进一步提升了门窗的隔热效果。
腔体内填充发泡聚氨酯满足高层建筑的防火要求
近年来,建筑物的高度不断增加,高层建筑对防火的要求也越来越高。此前,在全球范围内,英国发生的高层建筑火灾事故,引起了人们的高度重视。同时,因建筑节能需要,广泛采用的外墙外保温系统,也给建筑物带来极大的火灾安全隐患。一旦外墙外保温材料被点燃,就会在其附存的狭窄空腔内借助抽烟助燃效应,对建筑外围护结构,包括建筑门窗产生毁灭性的破坏,进而影响到建筑物室内的安全。 为了解决高层建筑发展和节能要求提高带来的消防安全问题,《建筑设计防火规范GB》对建筑外墙上的建筑门窗,首次提出了耐火完整性要求。《建筑幕墙、门窗通用技术条件GB/T》则给出了门窗耐火完整性的定义:即在标准耐火试验条件下,建筑门窗某一面受火时,在一定时间内阻止火焰和热气穿透或在背火面出现火焰的能力。
企业在聚氨酯门窗拉挤型材上的探索 科思创和亨斯迈是最早一批尝试将聚氨酯拉挤型材用于门窗系统的企业。作为一种全新的门窗品类,其在中国的推广之路并非一帆风顺,期间与国内的诸多节能门窗厂商进行了大量的共同研发工作。
江苏源盛是科思创在中国最早的聚氨酯拉挤型材技术开发合作伙伴,2010年即引进了该技术并成功地开发出了中国第一个聚氨酯复合材料门窗系统。由此获得了2011年国际复合材料展JEC 创新奖,2016年即开发出了全球第一个通过1小时耐火完整性测试认证的聚氨酯拉挤型材防火门窗系统。2019年,江苏源盛被浙江德毅隆科技收购。
2020年6月,科思创、重庆国际及克劳斯玛菲签署三方合作备忘录,开发聚氨酯复合材料门窗。还有亨斯迈与国内的克络蒂合作,还有万华化学在2021年6月与克络蒂签署了战略合作协议。越来越多的国内外企业合作研发生产聚氨酯复合材料门窗。