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为什么钢门窗在国内被冷落

来源:中国门窗＆配套材料网收集整理　作者:陈昌业　日期:2006-9-27 　页面功能【字体：大中小】【打印】【投稿】【评论】

　　钢质门窗技术在经济发达国家发展迅速，应用广泛，而在我国受到冷落，关键问题是旧的劣质钢门窗给人们造成根深蒂固得不良影响。我国是钢铁大国，资源丰富，而铝资源缺乏，价格高、不稳定。若能产出高中档次钢门窗，其综合评价应该不低于铝合金，市场前景看好。
　　一、传统观念的影响
　　我们知道，

　　三、钢材与铝材的对比
幕墙的主受力构件是立柱，在幕墙的抗风压强度校核中，经常使用材料力学公式：

　　　[σ]≤M/W
　　其中：[σ]---材料的抗弯须用应力；

　　M---作用于主受力构件上的弯矩；

　　W---材料截面的抵抗距；

　　又：W=Iz/Yz
　　Iz ：型材截面的主惯性矩；Yz：型材截面型心距主惯性矩轴方向外轮廓面两个距离的最大值。

　　钢材的许用应力是[σ]=210；铝合金的许用应力是[σ]=70，正好是三倍之差。由于[σ]与Iz呈线性关系，当作用于主受力构件上的弯矩一定，使用钢质型材时，截面的主惯性矩仅需铝合金型材的三分之一。我做了如图6所示的等强度验证：两种型材外轮廓尺寸相等；钢质矩形管的壁厚是铝合金的三分之一；铝合金矩形管的Iz值仅是钢质矩形管的2.7倍，强度低于钢质矩形管；两者线密度近似，若采用彩色钢板矩形管，价格仅是铝合金的三分至一；综合考虑：选用钢材质矩形管在同等物理性能条件下其成本远低于铝合金材质矩形管，即使采用AISI304不锈钢管，价格为30.5元/公斤，虽略高于铝合金，但是其档次不言而喻。本例钢管重量比铝管重9%，但不要忘记钢管强度比铝管高10%呢！因此也不存在“钢材重，不宜在高层建筑上使用”的不正确舆论导向。

　　四、钢材的防腐问题
　　提到钢窗，人们的第一概念就是钢材的防腐问题，可以说此问题是上个世纪90年代前存在的世界性实际难题，90十年代后，随着科技的不断发展，该问题已经得到解决，人们称作“彩色钢板”的防腐处理就是采用目前世界上最先进的钢材“静电粉末喷涂”工艺处理的（见图A），我国的宝钢、武钢就有专门防腐处理生产线，一条生产线上亿元的投资，彻底解决了钢材的防腐问题，我们见到的汽车箱体，就是采用彩色钢板制造的，好像没有人怀疑其防腐问题吧？彩色钢板在钢窗上的使用，国内已有十几年的历史了，耐腐蚀性能优良，只是目前没有解决隔热问题而无法推广，但是作为中档门窗，用于保温要求不高的建筑设施就非常适宜。

　　五、如何解决钢材的隔热问题
　　高档钢质门窗的技术关键是隔热断桥问题，由于钢材弹性变形较大，难以实现如同铝合金断桥的咬合工艺，但是我认为，只要我们对钢质门窗报有信心，充分吸取国外成功经验，专题研究，必定会选择出理想的解决方案。下述几种方案值得考虑：

　　1、灌注式：如图7所示：钢质型材分上下两部分，采用已经成熟的铝合金灌注式隔热断桥工艺即可实现。由于型材上部为开式（或带燕尾槽的闭式）结构，下部为带燕尾槽的闭式结构，灌注后会联结的非常可靠。图示灌注口两侧蓝色部分是灌注工序前的粘接的封口定位条，可以采用工程塑料等隔热材料。

　　2、镶嵌式：如图8所示：钢质型材分上下两部分，各自先与一个隔热材料铆接，然后镶嵌为一体，镶嵌空隙充填粘接材料。特别适应用硬塑材料作隔热体的钢质断桥型材。

　　3、粘接式：如图9所示：钢质型材分上下两部分，中间是隔热材料，选择理想的粘结剂直接粘结为一体。较适应木材或粉末合成的复合材料做隔热体的钢质断桥型材。此方案在国外已经是非常成功，已经得到广泛应用，但是我手上没有具体工艺。

　　4、分体式：如图10所示：窗框分为室内框、室外框；窗扇也分为室内扇、室外扇分别单独制作，然后通过专用连接件组装。由于采用分体制作后组装，可方便选择不同木材与钢质型材的组合，而且木材面可以制作的很精细，也排除了两种材质热涨系数不同而产生的不良后果。可参照瑞士的铝木复合门窗结构及生产工艺（我这里有部分资料）。

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