超低能耗建筑門窗是否有更好的材料選擇？

萬華化學煙臺磁山總部-全球研發(fā)中心

前言

我國超低能耗建筑將進入新起點、新階段已是共識，隨著國家3060減碳戰(zhàn)略的實施，國家層面以及各個地方陸續(xù)頒布支持超低能耗建筑建設的有關政策，推動建筑節(jié)能邁向超低能耗、近零能耗、促進建筑行業(yè)低碳轉型已經成為建筑領域實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”目標的重要措施。

經過多年探索，我國已經初步建立了超低、近零能耗建筑的技術標準體系，在國際上率先提出了邁向零能耗建筑的‘被動優(yōu)先、主動優(yōu)化、可再生能源最大化’的技術路徑。大力發(fā)展被動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式超低能耗建筑的關鍵技術措施之一。

傳統(tǒng)門窗中，應用最多的是鋁合金和塑料門窗（PVC）兩大類。鋁合金兼具高強度和高模量，但是保溫性能較差，而PVC阻熱性能優(yōu)良，模量和強度較低，兩種材料均有明顯的劣勢，使其應用受到較大的限制。為了節(jié)能考慮，鋁合金設計成為斷熱鋁合金，這無疑犧牲了其強度優(yōu)勢，而塑料通過襯鋼增強也降低了保溫性能。隨著窗戶節(jié)能要求的提高，傳統(tǒng)木窗也推出了鋁木復合的節(jié)能窗，但這類窗戶造價非常高。近年國家又對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，萬華化學研發(fā)出性能優(yōu)異的聚氨酯樹脂體系，復合無機不燃玻璃纖維，通過先進的拉擠工藝生產出性能優(yōu)異的玻纖增強聚氨酯復合材料。這類復合材料充分發(fā)揮了聚氨酯與玻璃纖維的材料優(yōu)勢，使產品具有輕質高強、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，在航空航天、風電、高鐵等高端領域已有大量應用。經過十多年的摸索和大量工程驗證，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，并且具有高性價比。

聚氨酯復材門窗具有優(yōu)良的保溫隔熱、隔聲降噪性能

聚氨酯復合材料與其他門窗材料關鍵物理性能對比

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

保溫隔熱性好

聚氨酯復合型材擁有很低的導熱系數(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值可以達到0.91 W/㎡· K。

使用聚氨酯復材門窗的實驗間內外大溫差展現(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)能設計的需求，也能滿足整窗耐火完整性0.5-1.5h的要求。

質輕高強

聚氨酯復材密度小，比鋁合金輕25%，但彎曲強度是鋁合金的5倍，超高的強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生縫隙，進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6級；抗風壓性能可達8級；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

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

氣密性佳

聚氨酯復材整窗氣密性可以達到國家標準8級，水密性可以達到6級，隔聲性能達到5級。

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，耐候年限可以達到鋁合金粉噴工藝的1.5倍，型材通過6000h的耐老化，測試時粉化為0級，且可以覆膜，還可以仿木或者實木裝飾，滿足不同的裝飾需求。

性價比高

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

聚氨酯復材系統(tǒng)門窗產品豐富

注：以上系列產品由萬華戰(zhàn)略合作伙伴上海克絡蒂公司制成及供應

聚氨酯復材門窗應用案例

臺州 碧桂園保利玖樟臺 被動房

石家莊 福臨名邸項目 被動房

上海 寶山羅店社區(qū)辦公樓 被動房

濟南 正恒辦公樓 被動房

注：以上聚氨酯復材門窗性能數(shù)據(jù)以及項目圖片均由上?？私j蒂提供

萬華化學集團股份有限公司是一家全球化運營的化工新材料公司， 2020年萬華化學銷售額達到734億元，凈利潤過百億，公司市值超過3000億元，全球化工第29強。

萬華化學業(yè)務涵蓋聚氨酯、石化、精細化學品和新興材料四大產業(yè)集群，所服務的下游行業(yè)眾多，其中綠色低碳建材是萬華重要的下游行業(yè)。在這一領域萬華主要下游產品包括聚氨酯保溫、聚氨酯復材門窗以及環(huán)保涂料、無醛人造板、環(huán)保地面材料等。萬華化學秉承“化學，讓生活更美好！”的使命，將一如既往地在化工新材料領域持續(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)展綠色低碳建材產品，推動建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

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