浅谈UPVC 塑钢板材在阳光房顶的拓展应用

2021-04-19 01:44胡惟翰
中国建筑金属结构 2021年3期
关键词:塑钢阳光房棚顶

胡惟翰

近年来,阳光房成了广大城乡居民的新宠,寒冷的冬天在透光而防风的阳光房里喝茶看书,让惬意的休闲生活有了满满的幸福感,然而,随着冬去春来,温度逐渐升高,火辣辣的阳光会逐渐占领原本温馨的空间,使之变成烈日毒炽的烧烤炉。如果采用遮阳布,星星点点的阳光会像钉子一样从缝隙里钻进来;如果采用绿植,植物在阳光房的玻璃上没有附着力,也起不到理想的效果。炎炎的烈日,击中了阳光房的软肋。

以海螺PP150 板材为例,原应用于塑钢门窗以替代不需要透光时的门窗中空玻璃的门板、隔断板,其厚度20mm,相当于加厚双层中空玻璃的厚度,不含扣点宽度150mm,空腔间距大于15mm,比常规6+12A+6 中空玻璃的中空间距还要大,标准长度6000mm(可根据应用需要,进行裁切),板材两侧分别有凹凸耦合结构,方便拼接且气密性与水密性优良,型材轻而坚韧,是一种较为理想的阳光房顶棚遮阳方式。

图1 可应用于阳光房棚顶的型材截面图(海螺型材《门窗组装手册2020》)

1.安装方便、应用灵活

基于PP150 板材固有的结构,应用于阳光房顶棚时,可以按照塑钢门窗生产与安装的方式,先根据项目确定规格,边框采用塑钢门窗的外框(如海螺平开窗框型材BR58-B),按规格裁切型材,下端的边框型材按雨水流向钻铣排水槽,以便排去积水。角部采用焊接的方式,以增强角强度,并提高水密性;相对较大的棚顶,可以采用塑钢门窗拼接的方式,多个框体拼接,然后采用不锈钢螺钉固定的安装方式,将边框固定到阳光棚骨架上。PP150 板材的安装,与塑钢门窗门板安装方式相同,板材之间相互扣合紧密,放入边框,扣上压线即可。制作安装简单方便。

相对于夹胶玻璃之间采用打胶拼接的方式,塑钢板材更有效地解决了雨水渗漏的问题;而且塑钢型材阳光房棚顶,除固定安装方式外,PP150 板材还可以采用塑钢外平开窗的应用方式,以滑撑、合页等五金件安装,实现手动或自动开启的功能,不仅在盛夏的烈日下能起到遮阳的效果,还可以在寒冷的冬天,使用户享受冬日的暖阳。

随着社会的进一步发展,人们的节能环保意识的进一步提升,光伏发电将进入千家万户,塑钢板材阳光房棚顶加装光伏,更是后现代家居的完美搭配。

2.色彩丰富、价廉物美

国内型材制造商,如海螺、实德、中财、金鹏等正规厂家都有采用ASA 与塑钢型材原料共挤的方式生产的色彩丰富的共挤型材,其中的ASA 由丙烯腈、苯乙烯、丙烯酸橡胶组成的“三元聚合物”,由于PVC 与ASA 具有相同或相近的相溶性、材料流变性能、热膨胀系数、收缩率,而使得塑钢共挤型材材料结构十分稳定,具有优异的机械物理性能,脆性小,防静电,不易积灰尘,耐候性极好,从未发现有鼓泡、起皱、分层现象,按国外专业数据显示,ASA 保证30 年不褪色[1]。

应用于塑钢门窗的UPVC 型材,深受大众喜欢的主要是白色通体、彩色通体、彩色共挤与仿木纹覆膜,其中彩色共挤与仿木纹覆膜型材更适合于阳光房棚顶。

2.1 彩色共挤型材

色彩丰富、耐候性强、防静电,应用于阳光房棚顶,可以保持棚顶的彩色与建筑外墙色彩协调统一,不破坏建筑整体效果,并在棚面追求个性化色彩的同时,可以满足室内侧与其它材料的白色或其它颜色统一的需求。

2.2 仿木纹覆膜型材

图2 塑钢型材阳光房棚顶的节点图

花纹色彩丰富,纹理光泽逼真,覆膜层手感真实,材料稳定坚固,更适合追求自然、复古风格高端阳光房棚顶的用户,其优良的耐候性与阻燃性更是原生木材无法比拟的。

相对于最常见的白色,色彩丰富的共挤型材与质感真实的覆膜型材,在满足用户提个性化的选择的同时,更耐脏,更方便打理。在价格方面也非常有优势,以板材的PP150为例,150mm 宽的板材,米重约0.9kg,一平方米重量仅6.0kg,边框每米也仅1.2kg,按目前的市场价格,每平方米的棚顶板材,成本价格只在百元以下,有超高的性价比。

3.隔热遮阳、经久耐用

阳光房上发挥遮阳隔热作用的棚顶,常年暴露在室外,盛夏顶着炎炎烈日,寒冬挨着霜摧冰冻,经受着风吹雨打,尘染露洗,耐候性能是用户十分关注的环节。阳光房棚顶采用的塑钢型材,能使其老化的主要因素是阳光中的紫外线,使表面大分子链逐渐断裂,致使型材表面失去色泽,渐渐粉化,机械性能下降。然而,通过在原料中加入金红石型钛白粉的塑钢型材,可以有效屏蔽大量紫外线;同时,在生产过程中,加入了紫外线吸收剂,使进入材料的紫外线所产生的能量尽可能被吸收掉,以降低阳光对UPVC 分子链的损害;抗老化性能优异的共挤与覆膜等表面材料,更是增强了塑钢型材的遮阳性能的同时,确保了自身的耐候性能。纵然在酸雨、沿海、化工厂等腐蚀严重的环境,UPVC 塑料使用的生命周期非常长,在欧洲各大城市门窗使用的塑钢型材有许多仍是几十年前生产的产品,且产品有较长的平均使用寿命。据奥地利对使用了28 年的塑钢窗型材的检测,型材老化层的深度只有0.2mm,机械性能保持率在82%左右[2]。这样优越的耐候性、显著的遮阳效果,非常适合阳光房棚顶采用。

优异的遮阳性能本身就起到了一定的隔热效果,但遮阳只是把烈日暴晒的光热挡在室外侧棚板层面上,阻止通过板材向室内面传导热量依然是夏日阳光房棚顶的重任。目前市场上的阳光房棚顶,外遮阳材料耐候性不够,易老化,变脆,破裂;内遮阳采取置于玻璃棚顶内的方式,阳光通过玻璃直射到棚顶上留下的热量无法排到室外,纵然遮阳棚有较好的隔热效果,也无法消除已经在室内的滚滚热浪。塑钢型材都是采取多腔体截面设计,板材总厚度20mm 的PP150,其腔体间距更是大于6+12A+6 中空玻璃的中空隔热层,达到了15.6mm,棚顶的室内外之间形成了一层厚厚的相对静态空气层,有效阻止了室外侧热量向室内侧传导。另外,塑钢型材UPVC 热导系数仅0.65(W/m·K),本身就具有良好的隔热性能,使其在隔热遮阳方面具有明显的优势。

4.防雷阻燃、安全可靠

4.1 防火阻燃性能

塑钢型材用未增塑聚氯乙烯(UPVC)型材是一种高分子材料。塑料及其他高分子材料的相对燃烧性一般采用氧指数评价,氧指数是指有火焰燃烧所需的最低氧浓度。目前国内型材氧指数实测值都在38%以上,说明氧气浓度需超过38%时,PVC 型材才能正常燃烧,正常空气中氧气含量仅为21%左右,因此,PVC 型材表现出难燃性和离火自熄性,且具有良好的防火性能。早在1994 年就有相关企业的塑钢窗被公安部门评为防火建材[3]。

当火灾发生时,易燃材料相继被引燃,但是就算火焰足够大,对于具有优异防火性能的UPVC 塑钢型材阳光房棚顶,因其难燃性和离火自熄性,触火一段时间后才会被迫燃烧,而且会离火立刻自熄,能有效地防止火灾蔓延,为阳光房提供一道安全保障。

4.2 绝缘防电、防雷性能

UPVC 塑料型材是绝缘体,需要穿加强型钢衬的外框型材,通过焊接后腔内钢衬不连接无法构成回路,所以无须防雷电接地措施,使塑钢型材阳光房棚顶在雷雨天气也安全可靠。

5.节能环保、维护简单

塑钢型材和目前常用的铝合金型材、钢结构型材,材料生产的概况相比差距很大。一吨PVC 型材、钢材、铝材能耗比大概在1:4:8,而且UPVC 型材是热塑性材料,可以反复加热成型,成为新的制品,循环使用,符合国家环保要求。

作为阳光房棚顶的UPVC 型材,日常的打理也十分经济便捷:常规打理,只需要在棚板与边框上,用抹布轻轻擦拭,马上光洁如新。日积月累的风吹日晒造成板材压线松动、密封胶条老化,也只需简单地拆下压线,更换胶条,操作方便快捷。

6.结语

综上所述,UPVC 门板型材拓展应用于阳光房棚顶,不仅遮阳隔热性能好、耐候性强,而且价廉物美、安装方便、应用灵活,色彩丰富,具有多种表面工艺,能满足不同用户的多层次个性化需求,阻燃防雷且节能环保更具有明显的优势,并且可加装光伏以进一步拓展其应用范围,使塑钢门窗型材具有更广阔的拓展应用空间。

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