一、鋁合金節能門窗目前存在的節能缺陷
1、節能缺陷分布
①. 節能缺陷主要分布在框、扇的冷腔結構的設計；
②. 框、扇角部接合；
③. 中挺與外框的接合部位；
④. 鉸鏈合葉部位；
⑤. 框與開啟扇的密閉；
⑥. 排水孔及排水導流方式；
2、節能缺陷部位分析
①. 框扇的冷腔結構
首先框扇的冷腔結構及截面間隙的幾何尺寸，選取多大才能夠使空氣對流速度最低，且空氣間隙也能滿足要求（假設室內外空氣溫度差為±20oC）。按熱工學原理得知，如果腔室過大，空氣形成對流的速度就大，腔室過小空氣間隔層保溫節能能力下降，造成冷腔空氣隔層及易穿透形成短路，從而形成快速傳導，使節能的效果大幅降低。既如此就應有一個范圍是上述兩個因素的最佳結構狀態，而這個最佳結構狀態也正是鋁合金節能門窗冷腔設計的關鍵所在。 來源：大瀝鋁材商務網
②. 框、扇角部接合缺陷
框扇均為承力桿件，其角部受連接方式的影響，除應滿足角部強度應用組角膠外，對接密閉是節能的關鍵。現實中往往接縫難以密封到位，在加受成本影響，國外成熟的技術因價格較高顧客大多難以接受。在此情況下缺陷便暴露出來了，不但節能效果大幅下降，而且水密、氣密也大打折扣。主要原因在于鋁材接合面因材料、加工工藝、擠角或組裝位移誤差造成間隙，或整窗承力后承力桿件產生位移錯位，撕裂組角膠形成局部空氣貫通形成空氣對流，嚴重影響了整窗的綜合性能。此薄弱環節的U值也是最高的。
現有條件解決辦法：
a).改進冷腔設計，增加過渡空氣腔，使內外空氣溫度形成階段過渡，提高其保溫隔熱性能。
b).改進角碼截面設計，增加角部注膠，使擠角后能夠在腔體內注入專用密封膠。
c).提高（型腔與角碼配合）角碼切割下料精度（控制在0.05—0.15毫米），使擠角后同一平面最大誤差不大于0.15毫米。
d).保證擠角位置點，使一角單側保證4個擠角點，一個角共8個擠角點，增加結構強度及抗變形能力。
e).改進擠角定位（前后）精度，使誤差減小到0.5毫米以下。
f).增加擠角后固化時間，保證組角膠的完全固化。
g).保證正確的安裝固定方式，是確保安裝的整窗能否滿足高性能的關鍵。
③.中挺（加強中挺）與外框的接合部位缺陷
目前中挺與外框的連接多采用單體鋁角碼橫向固定后在縱向拉緊，由此產生如下幾個問題：
a). 一是由于硬質連接及型材懸臂輕微變形，造成氣密和水密極難滿足很高的要求。
b). 二是中挺與外框接合處形成貫通，造成空氣的冷熱傳導，影響節能效果。來源：大瀝鋁材商務網[pagebreak]
解決辦法：
a).改進中挺與外框聯接的角碼連接形式，改進工藝使中挺與外框的接合部緊密閉合，如設計出過渡子口在腔體局部注入密封膠、或設計接頭密封件，阻斷空氣的冷熱傳導。
b). 在目前情況下應在門窗小分格及框、扇內下角外側打膠密封。
c). 提高外框與中挺榫接配合精度（0.05—0.15毫米），即可滿足同一平面最大誤差不大于0.15毫米，又可避免中挺軸向因承加玻璃荷載后的扭轉。
④.鉸鏈、合頁部位
鉸鏈、合頁部位因其開啟的方式所限，在密封上必然產生一定的縫隙，也直接影響到整窗的節能效果。
解決辦法：
a). 加強鋁型材生產、加工和安裝精度控制，保證材料基本參數的穩定及密封膠條完整與到位。
b). 采用隱藏式合頁或鉸鏈是最佳解決辦法，可以使開啟扇四周的膠條形成完整連續的壓接，減少能量損失。
⑤. 開啟扇的密閉
開啟扇由于型材在生產擠出、復合過程中的變形和在加工及安裝過程中存在的誤差積累，以及所采用五金件的不同，使膠條的密閉均勻程度產生較大的差別，從而影響密閉效果，降低節能性能。雖然采用多點鎖（根據實際情況確定數量，避免浪費）可以加強密閉程度，使性能有較大幅度的提高，但是由于增加成本較多，在使用中受到限制。
解決辦法：
a). 較大開啟扇采用多點鎖均勻鎖閉，使開啟扇的四周壓接量盡量均勻，增加密閉程度。
b). 鎖點安裝要視開啟扇大小和鎖點的數量確定最佳位置，在配合安裝膠條時，轉角處的膠條能夠均勻過度，使密閉達到最佳狀態。
c). 同一型材所使用的密封膠條，應針對不同形式的五金件鑒定其適用性。防止因五金件不同造成的密封缺陷。
⑥.排水孔及排水導流方式對能耗的影響
內開窗框外側雖然處于開放狀態，由于有等壓膠條的阻隔，可以在一定程度上減緩冷熱空氣的傳導（損失也較大）。而窗框、扇排水方式以直通式居多，少數企業開啟扇采用排水腔導流實現下排水。尤其是開啟扇直通式排水，由于銑通空氣腔，致使中空玻璃四周間隙處于開放狀態，造成冷熱空氣的直接傳導到開啟扇的內側形成冷熱空氣的快速交換，造成能量的消耗和節能效果的降低。 來源：大瀝鋁材商務網[pagebreak]
解決辦法：
a). 阻斷鑲嵌中空玻璃槽口內的空氣對流，使中空玻璃兩側的冷熱空氣直接交換途徑中斷，從而提高保溫性能。
b). 設計多腔結構，使排水腔獨立于空氣腔，對空氣的流通形成較大阻力，從而提高保溫性能
二、節能缺陷的控制及優化設計
節能缺陷的控制及優化設計，筆者認為應考慮以下幾個問題：
1、窗框的設計
在外框設計時單獨設計外框的排水腔、組角腔。形成多腔結構使氣密性有一個較大的提高， 從而進一步提高節能性能。
2、內開窗在設計開啟扇外側面時，應考慮兩腔結構。即將空氣腔（角碼腔）和排水腔獨立設計——開啟扇外側局部
3、窗框和窗扇閉合后形成的開放式等壓腔，由于目前國內門窗生產采用的鋁合金擠出角碼，型腔內無法注膠，必然形成角部缺陷。并且開放式腔體在北方地區氣候干燥、風沙較大的情況下，在窗框內沉積的圬物難以清理。所以在門窗的等壓腔增加一道密封，將能極大地增強門窗各項性能指標。
三、節能缺陷的工藝控制及工藝設計
一個好的門窗產品體現在安裝完成后的各項指標和參數，既滿足國家各項標準的要求。但是，有好的設計不一定是好的產品。而優秀的設計是前提，產品的最終實現要靠好的工藝來實現。即通過好的加工方式及順序來完成，也就是根據不同產品制定不同的工藝——工藝設計。要考慮不同產品加工工藝標準的特殊性、差異性、同一性和相同產品差異性，如，采用磨具加工等。盡量減少人為因素的影響。將加工和安裝的積累誤差減至最小。就是生產和安裝所需工藝控制。沒有實質性的工藝和工藝控制，這也是目前我國門窗行業的主要不足和缺憾。 來源：大瀝鋁材商務網
四、開放式等壓腔的缺陷及改進
由于等壓腔與外界完全開放，在華北及西北地區使用的實際情況，可以看到使用過程中易形成的積塵和污垢難以清理。改進的目的有兩個：一是增加密閉式等壓腔，以減少塵垢淤積；二是因密閉式等壓腔的建立形成了一個有效的過渡腔室，使內外空氣溫度形成階段過渡，提高其保溫隔熱性能。為了極大地增強節能性能，將排水腔設置為暗排水。我們都知道塑料平開窗的節能|考試|大|性能高于隔熱鋁斷橋門窗，就其原因一是塑料型材固有的低傳導，二是密閉式等壓腔的存在，將外界的|考試|大|影響降到最低點，從而提高節能性能。等壓腔密閉后為了順利排水，必須設置氣壓平衡孔。氣壓平衡孔分為暗通式和直通式，建議均采用暗通式。在解決塵垢淤積的同時，門窗的節能性能必定也有所提高。可以看出由于增加了一道密封，在冷空氣襲來時大部分被阻擋于外，只有少部分通過型材、排水孔、氣壓平衡孔、膠條傳導或經過縫隙進入參與冷熱交換，而這種交換必須經過三個階段才能完成（室內冷熱空氣析出也需經歷此過程），故而形成了幾個不同的溫度帶，使冷熱交換減慢提高節能性能。為了較大幅度提高保溫性能應在以下幾方面進行改進。來源：大瀝鋁材商務網
1、在門窗型材（外側）懸壁上形成腔室儲存一定的空氣，大幅提高保溫性能。
2、阻斷鑲嵌中空玻璃槽口內的空氣對流。
3、盡可能采用20毫米以上尼龍隔條。
4、盡可能采用12毫米間隔以上中空玻璃。
5、組角部位的注膠處理，增強角部密封。
6、搭配合理的優質五金件、等壓膠條、密封膠條。
7、避免直通式排水和直通式氣壓平衡孔。
五、追求高性能的鋁合金節能門窗是門窗企業的責任
作為國內門窗企業的一員，時刻關注自身門窗綜合指標的改進和提高，使之滿足我國對能源控制的要求是我們的責任。而企業追求自主知識產權的門窗系統也是業界孜孜追求的目標，隨著國內企業技術設計與加工、安裝技術及工藝的提高實現這一目標也將指日可待。
1、節能缺陷分布
①. 節能缺陷主要分布在框、扇的冷腔結構的設計；
②. 框、扇角部接合；
③. 中挺與外框的接合部位；
④. 鉸鏈合葉部位；
⑤. 框與開啟扇的密閉；
⑥. 排水孔及排水導流方式；
2、節能缺陷部位分析
①. 框扇的冷腔結構
首先框扇的冷腔結構及截面間隙的幾何尺寸，選取多大才能夠使空氣對流速度最低，且空氣間隙也能滿足要求（假設室內外空氣溫度差為±20oC）。按熱工學原理得知，如果腔室過大，空氣形成對流的速度就大，腔室過小空氣間隔層保溫節能能力下降，造成冷腔空氣隔層及易穿透形成短路，從而形成快速傳導，使節能的效果大幅降低。既如此就應有一個范圍是上述兩個因素的最佳結構狀態，而這個最佳結構狀態也正是鋁合金節能門窗冷腔設計的關鍵所在。 來源：大瀝鋁材商務網
②. 框、扇角部接合缺陷
框扇均為承力桿件，其角部受連接方式的影響，除應滿足角部強度應用組角膠外，對接密閉是節能的關鍵。現實中往往接縫難以密封到位，在加受成本影響，國外成熟的技術因價格較高顧客大多難以接受。在此情況下缺陷便暴露出來了，不但節能效果大幅下降，而且水密、氣密也大打折扣。主要原因在于鋁材接合面因材料、加工工藝、擠角或組裝位移誤差造成間隙，或整窗承力后承力桿件產生位移錯位，撕裂組角膠形成局部空氣貫通形成空氣對流，嚴重影響了整窗的綜合性能。此薄弱環節的U值也是最高的。
現有條件解決辦法：
a).改進冷腔設計，增加過渡空氣腔，使內外空氣溫度形成階段過渡，提高其保溫隔熱性能。
b).改進角碼截面設計，增加角部注膠，使擠角后能夠在腔體內注入專用密封膠。
c).提高（型腔與角碼配合）角碼切割下料精度（控制在0.05—0.15毫米），使擠角后同一平面最大誤差不大于0.15毫米。
d).保證擠角位置點，使一角單側保證4個擠角點，一個角共8個擠角點，增加結構強度及抗變形能力。
e).改進擠角定位（前后）精度，使誤差減小到0.5毫米以下。
f).增加擠角后固化時間，保證組角膠的完全固化。
g).保證正確的安裝固定方式，是確保安裝的整窗能否滿足高性能的關鍵。
③.中挺（加強中挺）與外框的接合部位缺陷
目前中挺與外框的連接多采用單體鋁角碼橫向固定后在縱向拉緊，由此產生如下幾個問題：
a). 一是由于硬質連接及型材懸臂輕微變形，造成氣密和水密極難滿足很高的要求。
b). 二是中挺與外框接合處形成貫通，造成空氣的冷熱傳導，影響節能效果。來源：大瀝鋁材商務網[pagebreak]
解決辦法：
a).改進中挺與外框聯接的角碼連接形式，改進工藝使中挺與外框的接合部緊密閉合，如設計出過渡子口在腔體局部注入密封膠、或設計接頭密封件，阻斷空氣的冷熱傳導。
b). 在目前情況下應在門窗小分格及框、扇內下角外側打膠密封。
c). 提高外框與中挺榫接配合精度（0.05—0.15毫米），即可滿足同一平面最大誤差不大于0.15毫米，又可避免中挺軸向因承加玻璃荷載后的扭轉。
④.鉸鏈、合頁部位
鉸鏈、合頁部位因其開啟的方式所限，在密封上必然產生一定的縫隙，也直接影響到整窗的節能效果。
解決辦法：
a). 加強鋁型材生產、加工和安裝精度控制，保證材料基本參數的穩定及密封膠條完整與到位。
b). 采用隱藏式合頁或鉸鏈是最佳解決辦法，可以使開啟扇四周的膠條形成完整連續的壓接，減少能量損失。
⑤. 開啟扇的密閉
開啟扇由于型材在生產擠出、復合過程中的變形和在加工及安裝過程中存在的誤差積累，以及所采用五金件的不同，使膠條的密閉均勻程度產生較大的差別，從而影響密閉效果，降低節能性能。雖然采用多點鎖（根據實際情況確定數量，避免浪費）可以加強密閉程度，使性能有較大幅度的提高，但是由于增加成本較多，在使用中受到限制。
解決辦法：
a). 較大開啟扇采用多點鎖均勻鎖閉，使開啟扇的四周壓接量盡量均勻，增加密閉程度。
b). 鎖點安裝要視開啟扇大小和鎖點的數量確定最佳位置，在配合安裝膠條時，轉角處的膠條能夠均勻過度，使密閉達到最佳狀態。
c). 同一型材所使用的密封膠條，應針對不同形式的五金件鑒定其適用性。防止因五金件不同造成的密封缺陷。
⑥.排水孔及排水導流方式對能耗的影響
內開窗框外側雖然處于開放狀態，由于有等壓膠條的阻隔，可以在一定程度上減緩冷熱空氣的傳導（損失也較大）。而窗框、扇排水方式以直通式居多，少數企業開啟扇采用排水腔導流實現下排水。尤其是開啟扇直通式排水，由于銑通空氣腔，致使中空玻璃四周間隙處于開放狀態，造成冷熱空氣的直接傳導到開啟扇的內側形成冷熱空氣的快速交換，造成能量的消耗和節能效果的降低。 來源：大瀝鋁材商務網[pagebreak]
解決辦法：
a). 阻斷鑲嵌中空玻璃槽口內的空氣對流，使中空玻璃兩側的冷熱空氣直接交換途徑中斷，從而提高保溫性能。
b). 設計多腔結構，使排水腔獨立于空氣腔，對空氣的流通形成較大阻力，從而提高保溫性能
二、節能缺陷的控制及優化設計
節能缺陷的控制及優化設計，筆者認為應考慮以下幾個問題：
1、窗框的設計
在外框設計時單獨設計外框的排水腔、組角腔。形成多腔結構使氣密性有一個較大的提高， 從而進一步提高節能性能。
2、內開窗在設計開啟扇外側面時，應考慮兩腔結構。即將空氣腔（角碼腔）和排水腔獨立設計——開啟扇外側局部
3、窗框和窗扇閉合后形成的開放式等壓腔，由于目前國內門窗生產采用的鋁合金擠出角碼，型腔內無法注膠，必然形成角部缺陷。并且開放式腔體在北方地區氣候干燥、風沙較大的情況下，在窗框內沉積的圬物難以清理。所以在門窗的等壓腔增加一道密封，將能極大地增強門窗各項性能指標。
三、節能缺陷的工藝控制及工藝設計
一個好的門窗產品體現在安裝完成后的各項指標和參數，既滿足國家各項標準的要求。但是，有好的設計不一定是好的產品。而優秀的設計是前提，產品的最終實現要靠好的工藝來實現。即通過好的加工方式及順序來完成，也就是根據不同產品制定不同的工藝——工藝設計。要考慮不同產品加工工藝標準的特殊性、差異性、同一性和相同產品差異性，如，采用磨具加工等。盡量減少人為因素的影響。將加工和安裝的積累誤差減至最小。就是生產和安裝所需工藝控制。沒有實質性的工藝和工藝控制，這也是目前我國門窗行業的主要不足和缺憾。 來源：大瀝鋁材商務網
四、開放式等壓腔的缺陷及改進
由于等壓腔與外界完全開放，在華北及西北地區使用的實際情況，可以看到使用過程中易形成的積塵和污垢難以清理。改進的目的有兩個：一是增加密閉式等壓腔，以減少塵垢淤積；二是因密閉式等壓腔的建立形成了一個有效的過渡腔室，使內外空氣溫度形成階段過渡，提高其保溫隔熱性能。為了極大地增強節能性能，將排水腔設置為暗排水。我們都知道塑料平開窗的節能|考試|大|性能高于隔熱鋁斷橋門窗，就其原因一是塑料型材固有的低傳導，二是密閉式等壓腔的存在，將外界的|考試|大|影響降到最低點，從而提高節能性能。等壓腔密閉后為了順利排水，必須設置氣壓平衡孔。氣壓平衡孔分為暗通式和直通式，建議均采用暗通式。在解決塵垢淤積的同時，門窗的節能性能必定也有所提高。可以看出由于增加了一道密封，在冷空氣襲來時大部分被阻擋于外，只有少部分通過型材、排水孔、氣壓平衡孔、膠條傳導或經過縫隙進入參與冷熱交換，而這種交換必須經過三個階段才能完成（室內冷熱空氣析出也需經歷此過程），故而形成了幾個不同的溫度帶，使冷熱交換減慢提高節能性能。為了較大幅度提高保溫性能應在以下幾方面進行改進。來源：大瀝鋁材商務網
1、在門窗型材（外側）懸壁上形成腔室儲存一定的空氣，大幅提高保溫性能。
2、阻斷鑲嵌中空玻璃槽口內的空氣對流。
3、盡可能采用20毫米以上尼龍隔條。
4、盡可能采用12毫米間隔以上中空玻璃。
5、組角部位的注膠處理，增強角部密封。
6、搭配合理的優質五金件、等壓膠條、密封膠條。
7、避免直通式排水和直通式氣壓平衡孔。
五、追求高性能的鋁合金節能門窗是門窗企業的責任
作為國內門窗企業的一員，時刻關注自身門窗綜合指標的改進和提高，使之滿足我國對能源控制的要求是我們的責任。而企業追求自主知識產權的門窗系統也是業界孜孜追求的目標，隨著國內企業技術設計與加工、安裝技術及工藝的提高實現這一目標也將指日可待。
