鋁合金窗和塑鋼窗性能比較分析

西安電子科技大學基建處 710071

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

關鍵字：鋁合金窗；塑鋼窗；性能比較

一、引言

窗戶作為建筑外圍圍護結構的關鍵組成部分，多用來實現室內外空氣的流通及對室外景物的觀賞，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使用功能，以確保室內居住環境的安全性及舒適性。此外，窗戶作為建筑外墻及室內裝飾的重要組成部分，窗戶的外觀效果對室內環境及建筑外立面起著重要的裝飾作用。20世紀70年代末～80年代中期，我國先后從國外引進鋁合金門窗及塑鋼門窗。近年來，我國多數地區均重點推廣塑鋼門窗，從而阻礙使用者對鋁合金窗及塑鋼窗的正確認識。本文就鋁合金窗及塑鋼窗的性能進行比較，以探明兩種窗戶的優缺點和適用范圍，從而為改善居民的居住環境提供參考意見。

二、鋁合金窗與塑鋼窗的性能比較

本章節分別從抗風壓強度、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鋁合金窗及塑鋼窗的性能進行比較，以探明鋁合金窗與塑鋼窗的優缺點和適用范圍。

（一）抗風壓強度與水密性能。

據研究結果表明，鋁合金窗與塑鋼窗的抗風壓強度分別為2560～3560Pa/Ⅲ～Ⅰ級、1530～2530Pa/Ⅴ～Ⅳ級；水密性能分別為150～350m3/m·h/Ⅳ～Ⅱ級、50～150 m3/m·h/Ⅴ～Ⅳ級。可見，塑鋼窗的材質強度及剛性均較低。盡管以襯鋼增強，但塑鋼窗的抗風壓等級及水密性均較鋁合金窗低，同時塑鋼窗的抗風壓性能及水密性能亦較鋁合金窗低，究其原因為塑鋼窗型材的內腔角部內襯鋼并未形成完整的框架體系，且丁字節點、扇四角及窗框的塑料焊角強度均較低，因此高層建筑內應慎用或不選用塑鋼窗。

（二）氣密性與保溫隔熱性能。

塑鋼窗由扇結構與框結構焊接而成，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，且扇結構與框結構搭接的嚴密度更高，因此塑鋼窗與鋁合金窗的氣密性相當。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，則塑鋼窗對建筑照明節能更為不利。此外，塑鋼窗多為建筑外窗，且只能采用白色調，究其原因為淺灰色或白色的PVC型材的光照穩定性及耐候性更好，且吸熱效果差。若對PVC型材進行著色處理，則型材的耐候性及耐熱性均會降低，因此塑鋼窗僅適合應用到室內。眾所周知，色彩裝飾性直接影響到建筑藝術的效果，而塑鋼窗僅能設為白色調，則對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，因此塑鋼窗的防護性較鋁合金窗差。GBJ16-87規定，耐火等級為Ⅳ級的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規定，Ⅰ/Ⅱ類高層建筑的耐火等級應為Ⅰ/Ⅱ級，且此類建筑的外墻構件均應用耐火極限為1.00h的非燃燒體。此外，聚氯乙烯塑料屬難燃性材料。因此，若發生火災，則此類材料遇明火后便會緩慢燃燒，且燃燒過程會釋放出各種有毒有害煙氣，此乃建筑火災致人窒息或死亡的重要原因。

（五）防雷及防靜電。

眾所周知，鋁合金為導電能力極佳的導電體，因此若建筑外圍護結構采用此類型材，則僅需設有效的接地裝置，便可發揮避雷裝置的作用，同時亦可防止發生靜電現象。與鋁合金窗相比，塑鋼窗為完全不具導電能力的非導電絕緣體。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，若未經任何防靜電處理便應用到民用建筑領域，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。就工業建筑而言，易爆車間、電器裝配車間等均嚴禁使用此種型材。

（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，且窗框形狀及尺寸的穩定性極差，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更大，且若晝夜冬夏溫差變化過大，則塑鋼窗的窗框定會發生擠壓變形。此外，與鋁合金窗相比，塑鋼窗的抗老化性更差。

三、結束語

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

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