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摘要:德国,包括欧洲北美通过降低安装后的门窗传热系数(词条“传热系数”由行业大百科提供),可以在冬季降低使用/不使用采暖设备,夏季减少使用/不使用空调设备降低温度,结合不同的建筑设计结构,因地制宜的制定不同的设计规划和安装的解决方案,并具备及时纠正和完善建筑节能理论与实践应用结构的体系,对基础材料、加工、组装、安装等方面的技术提升,同时还要解决外门窗的安全性、耐用性、舒适度和健康的环境,实现建筑结构框架与外墙及外门窗结构整体耐用性的匹配。市场经济需要稳定、开放和恢复发展,经济发展必须依靠创新,如何提振企业家的创新动力才是关键。
关键词:节能减排 研发 创新 新技术 新材料 新工艺 安装的提升 安全性 耐用性 健康环境 舒适度
前言
建筑外门窗的设计和制造是建筑的美学理念的体现,世界各地无论是大型建筑还是小型建筑都已广泛采用建筑外门窗结构进行封闭设计,实现安全、可靠、耐用和舒适健康的人居环境。
1830年美国木匠在宾夕法尼亚州的波特斯维尔建一座银行,使用铸铁(词条“铸铁”由行业大百科提供)成型,刷上油漆铺上石头,就像一石头一样,第一次冲破砖砌结构墙的实践。
1851年伦敦展览馆建设用地18亩,仅用4个月就造成了,当时建造一栋建筑需要几年时间,而伦敦展览馆建设的时间短主要是采用了金属(词条“金属”由行业大百科提供)、玻璃和预制(词条“预制”由行业大百科提供)件。
1885年美国工程师威廉.珍妮设计的芝加哥家庭保险公司大楼,采用新材料钢制结构体系来承受建筑物重量,解决了建筑结构和建筑的高度问题。由于传统的建筑材料满足不了建筑结构发展的要求。
1917年外墙装饰采用玻璃的幕墙出现在美国旧金山的威林波尔克斯.哈里德大厦上,玻璃幕墙的潜在优势才逐渐被人们所发现。
第二次世界大战后,1951年建成的纽约利华大厦由玻璃和金属材料组成的门窗和玻璃幕墙,代表着新结构的门窗和幕墙时代的开启。
德国,包括欧洲从上世纪50年代开始应用铝合金门窗,并在上世纪70年代初由于爆发大规模的能源危机的影响,开始应用建筑节能外门窗和幕墙,由于德国包括欧洲北美的建筑节能技术要求也开始逐渐发展提高,在近70多年的发展过程中,实践与理论的相结合,不断地完善了建筑外立面墙体+门窗的设计结构体系,从而实现对于建筑外立面+门窗框架结构设计和安装施工等专业细分领域的整体解决方案。
2020年德国已强制要求建筑节能外门窗节能95 %以上,建筑外门窗整体安装后的门窗传热系数Uw<;0. 8W/m 2.k,要求也不像国内只是单纯追求建筑外门窗的传热系数,通过比较单纯的分析方法来定性安装后外门窗的传热系数和节能指标,其实建筑外门窗的安装施工工艺对建筑外门窗和墙体的物理性能影响很大,这方面的建筑门窗物理学基础理论应用的研究和实践与德国相比确实存在很大差距。
在德国,包括欧洲北美通过降低安装后的门窗传热系数,可以在冬季降低使用/不使用采暖设备,夏季减少使用/不使用空调设备降低温度,结合不同的建筑设计结构,因地制宜的制定不同建筑外门窗的规划结构设计和安装的整体解决方案,并具备及时纠错能力和完善建筑节能理论与实践
应用结构的体系,对基础材料、加工、组装、安装等方面的技术提升(详见下图),同时还要解决外门窗的安全性、耐用性、舒适度和健康的环境,实现建筑结构框架与建筑外墙及外门窗结构整体安全性、可靠性、耐用性、舒适与健康完整的产品相互匹配结构体系。

一、门窗行业的创建同时实现引进吸收与自主创新
1、学习消化吸收
1979年沈阳黎明发动机制造公司开始进行市场调研,通过派相关人员对香港巿场的调研和分析,黎明公司决定成立了沈阳黎明航空铝窗公司,李之毅先生担任公司的总工程师,并从香港引进了38平开窗和90推拉窗系列产品,并开始进行仿制产品和深入学习,并且在国内开始陆续建立起型材挤压和门窗加工基地,标志着我国铝门窗、幕墙产品在国内开始起步发展阶段,市场需求推动黎明铝窗公司的发展。由于当时黎明公司生产经营遇到了许多困难,除军品外还需要寻找商机,因此军品转为民品的情况日益突出,公司需要千方百计寻找合适产品,黎明公司派出相关人员到香港进行考察,当时看到香港的现代建筑像水晶宫似的玻璃幕墙和门窗产品,并全面考察了铝窗、幕墙生产的全过程,于黎明公司下决心创建铝合金门窗公司,当时国内门窗行业企业还是以钢窗为主,而新型现代建筑外装饰在国内刚刚兴起,市场所需的铝窗、幕墙主要依靠国外进口。国内处于刚刚起步阶段,当时不仅有黎明铝窗总厂,还有其他四家企业在生产类似产品,即上海玻璃机械厂、广州钢铝门窗公司、北京钢窗厂和西安钢窗厂,其中上海玻璃机械厂已步入正轨,主要是38、90窗系列产品,北京钢窗厂引进了荷兰铝窗,西安钢窗厂刚起步,而黎明铝窗公司组建的基础是有一台旧水压机,并承担香港来料加工百页窗型材,同时开始在深圳建立了分支机构,而且在深圳沙头角承包外商的别墅应用了38系列门窗,这时广州东方宾馆的改造由港商承建,公司深圳厂也派人参加施工,我们掌握了38、90窗的基本技术,并且具备组建从门窗研发、铝型材生产、加工、组装、安装一条龙科研生产技术模式。
李之毅总工感觉从军品生产转到民品铝门窗后,也形成了所谓的隔行如隔山的感觉,自己感觉一下子摸不着门儿,同时需要学习和了解的东西太多,而且当时只是知道道38平开窗、90推拉窗香港人做多大,我们就跟着做多大,基本上不敢改变门窗的分格,也被许多技术问题困扰。
1982年初,中国建筑金属结构协会领导郑金锋来电告知李之毅总工,说现在有联合国援助广州铝门窗厂,派英国专家麦考特先生来广州讲课,李总马上飞到广州去参加了门窗培训,由于参会培训时间有限,又有很多问题要请教学习,李之毅总工把麦考特先生请到了沈阳培训讲解,李之毅总工把近80多个问题汇总向麦考特先生请教,麦考特先生耐心解答问题,并得到满意的答案,记得其中印象最深的问题是:“门窗可以做多宽多高?”麦考特先生回问:“您学过材料力学没有?”李总说:“学过”,麦考特先生就提出受力件应按简支梁受力计算,李之毅总工经麦考特先生的这点拨感觉思路茅塞顿开,后面又通过理论与实践的相结合,形成了一些新的想法,李之毅总工通过系统的技术总结和整理编辑。
1986年完成铝窗培训基础教材初稿,并定期给公司技术人员培训,后来又重新整理编辑完成了《现代建筑用门窗技术》(见下图)这本书。
1987年印刷成册后,成为国内建筑门窗行业第一本门窗专业技术培训教材,在门窗行业内影响很大,许多门窗幕墙公司都购买了这本教材。
1982年沈阳黎明铝窗公司从香港承揽了幕墙工程,由于承包商对质量产品要求严格,同时也严格控制型材废料和料头,现场技术人员只好拣到一些扔下没用的幕墙型材料头,并从建成的幕墙工程中分析结构设计和节点,这段时间里也得到中国建研院高锡九教授的鼎力帮助和指导,高锡九教授从美国考察得到的一些幕墙资料给我们,使我们学习国外相关的技术资料得到一些启发。1982年公司在与长城饭店的建造师沟通中,了解到该项目的玻璃幕墙请黎明公司技术人员担任顾问的邀请,同时也派遣技术人员去比利时千贝尔幕墙公司考察的机会,通过多方面的学习和实践,公司相关技术人员也逐渐掌握了幕墙的一些基本础理论。
1984年开始,铝窗公司自主设计研发的玻璃幕墙推向国内市场,并将实验性的小面积幕墙应用于抚顺千金影剧院,后来设计的150系列玻璃幕墙用于武汉百货大楼及深圳上海宾馆、格兰云天大厦、重庆沙坪坝大酒店等项目,并制定了幕墙产品的企业标准,标志着我国自主研发,具有独立知识产权的玻璃幕墙时代开始,该标准被采纳为辽宁省标准,成为1996年制定国家标准的主要基础。

2、研发与创新
黎明航空铝窗总厂成立后,产品以38平开、90推拉窗为主,通过第一批大工程是武汉晴川饭店和深圳电子大厦的施工,同时使我们锻炼出了掌握生产全过程的技术人才队伍,黎明航空铝窗公司的建立得到了当时沈阳市建委建材处的重视和关心。
1981年市建委介绍我们到广州白云宾馆参加第一次行业会议,通过这次会议,了解到了行业的情况,并有了新的认识,认识到我们在行业中的位置。
(1)我们有华南深圳分厂,作为对外的窗口,通向国外贸易的出口;
(2)设计研发和生产制造的优势;
(3)有黎明公司强大的后盾,拥有德国SMS挤压机生产线和日本氧化线、门窗幕墙加工生产线采用德国威格玛、门窗幕墙物理试验室的优势。
黎明铝窗公司在组织机构上,抓住行业普遍存在只会照抄、照搬、技术和生产力量薄弱的特点,建立了行业第一个门窗幕墙设计研究所,并从德国引进了“门窗幕墙测试设备”,建立了门窗幕墙技术实验室,同时培训技术团队,在行业内取得技术创新的优势。通过承包门窗工程的体会,由香港引进的38平开、90推拉窗耗料多,38平开窗做不了大分格的窗,90推拉窗气密性、水密性(词条“水密性”由行业大百科提供)能都很差,产品不适合参与市场,看不到我们的优势,于是我们提出“人无我有,人有我优,人优我新”的产品创新理念,重新思考产品的定位,为适应巿场需求,提出研发60系列推拉窗方案,经过两年的试验设计,于1983年研发成功,它与进口日本推拉窗相比,各项性能指标相近,而且配套设备采用自主设计成功的组合冲切专利技术,组成“冲切加工生产流水线”,实现工业化、规模化的生产。
由于60推拉窗的研制过程中稳中求进,先在理论上开始论证,搞清每个零部件的作用、功能和强度计算,通过实验测试结果再确定方案,通过了理论和实际的论证,并且试制出样件的同时,杭州望湖饭店项目已建设,业主知道我们公司有新窗型后,项目方领导带队来沈阳公司亲自考察,看到窗户的性能指标对比和报价,本来预算要从国外进口的计划,决定与黎明航空铝窗公司签订采购合同,这是我国第一个具有知识产权的新型窗首先被采用的项目,后来沈阳气象局大楼、中央电视台大厦等项目也被釆用,同时也获得国家优质工程奖。国家建设部材料司刘处长、行业协会郑金峰副理事长等来公司进行了考察和调研,给予支持和肯定,通过评审获得行业的国家唯一一块银牌国优奖。
1983年李之毅总工去德国纽伦堡参观德国纽伦堡国际门窗幕墙展会上,无意中购买到德国铝窗培训教材(德文版),通过阅读发现其中介绍
德国节能铝窗的一些基础知识和节能技术,也是他们前一阶段德国铝窗发展的总结性技术文献,于是李之毅总工组织团队翻译、消化、吸收后编译成册,1990年由中国建筑金属结构协会印刷成书,作为铝合金门窗行业协的基础培训教材。

1985年通过德国《铝窗制造》这本书的启发(见上图),李总带领技术团队也经过两年的研发,终于研制出了具有自主知识产权专利的浇注式“断桥”隔热窗,采用的是ABS塑料(词条“塑料”由行业大百科提供)作为隔热断桥材料,并自主研发自动加热浇注设备,经国家检测中心测试合格后,当年最先应用于苏联驻华使馆项目的外窗。
现代建筑外墙围护结构的快速发展,建筑外幕墙产品成了薄弱环节,为进一步开发更高端的幕墙品种,我们在引进德国SMS加工设备并去德国考察时,也考察了德国的幕墙生产、技术供应商,考察了一些公司后,给我们留下印象最深的是后来成合作伙伴的德国汉诺威的瑞特堡公司,它是一个设计加工门窗幕墙的专业公司,在生产和技术管理模式都是优于国内的管理模式。
1987年建成的辽宁电视塔的幕墙建造,就是与瑞特堡公司合作的成果。
1985年美国GE公司推广建筑结构胶应用技术交流会在沈阳黎明铝窗公司举行,使我们引进使用了结构胶技术,开始试验隐框玻璃幕墙板块,并在试验器上做了数万次反复的正负风压试验,准备在1987年推广市场,由于在参观德国一个工厂做隐框幕墙试验,是在一个新盖的小楼周围用铁丝网围着,楼墙面就是安装的隐框幕墙产品,问他们为什么围着防安全的做法,而且在世界各地建造了许多项目,我们需要把技术工作做得更细,于是在房顶暴露试验得到满意的数据后,才开始进入应用阶段,即使产品推迟了好几年也是值得的。
1989年推出此产品是国内应用最早的项目是沈阳商业城。1991年中国金属结构协会组织在沈阳黎明专门举办全国行业企业隐框幕墙学习班,由我们公司技术团队进行主讲,把当时认为很“神秘”的课题讲清楚了,行业协会要求我们将讲稿整理后,并打印成册,在行业内部发行,通过培训使黎明铝窗在行业內提高了影响力。国产隐框玻璃幕墙推向市场后,很快被市场所接受,由于该产品美观新颖,很受业主的喜爱。

辽宁彩电塔
1990年北京亚运会的举办,推动北京建筑市场发展,带动门窗幕墙行业的快速增长。1993年后,一些厂家争先恐后的上隐框幕墙项目,由于未经论证和试验,体会不到产品每个环节的质量控制,甚至用普通硅酮密封胶制作隐框,工程项目上不断出现掉玻璃板块的事故发生,因此中国装饰协会门窗幕墙委员会彭政国理事长呼吁:“不按规程要求制作的隐框幕墙是定l时炸弹!”,在社会上造成不良影响,后来专家组讨论的结果,提出黎明铝窗的产品为什么不掉?主要原因是这些企业对该产品没有技术标准和严格的质量控制及制约手段,了解到黎明铝窗总厂有企业内控技术标准,于是行业协会在广州召开了关于隐框幕墙的专家研讨会,釆用黎明铝窗总厂的内控企业技术标准为基础的行业技术标准于1993年出台实施,继而中国建筑装饰协会、中国建筑金属结构协会共同在广东佛山先后又组织了学习标准培训班,也加强了企业质量监督管理,这样基本扭转不好的局面。

深圳深房广场
1992年前后,沈阳黎明铝窗通过这些引进创新和获得国家银牌奖的
成果后,训练出了一支集设计、研发、生产的技术团队,能够及时推出新产品,以满足市场的不同需求。其中硏发的光亮光饰铝型材作高档装饰用、拉弯型材制作圆弧窗和幕墙用、电动自动门(词条“自动门”由行业大百科提供)、铝板幕墙、铝复合板幕墙、石材幕墙、各系列门窗、各种幕墙(有框、无框、半单元、隐窗、隐框、单元、拉索)、“断桥”节能铝窗等,大多是国内最先推广市场的新产品。1988年在江苏无锡召开中国建筑金属结构协会年会上,行业评出7项获奖产品,沈阳黎明公司摘取了6项,尤其是光亮光装饰铝型材和拉弯型材工艺已达到国际领先水平,在国内行业中起到了领军带头作用,一直影响行业发展近二十多年,为中国铝窗幕墙发展作出了卓越的贡献。 在1990~2000年前后,国内幕墙行业形成“北远大,南盛兴,中凌云”的三大企业三足鼎立的格局,同期也发展了很多门窗幕墙公司,深圳金粤、中山盛兴、深圳三鑫、深圳中航、珠海晶艺、珠海兴业、上海美特、上海玻机、北京江河、沈飞、西飞、沈阳远大、沈阳强风等等近千家工程公司,在全国做了很多标志性的建筑,为推动行业发展做出贡献。
在90年代中期,由于集中发展军品,铝窗等民品开始收缩产能,逐渐淡出行业。从黎明铝窗的发展过程来看,也是行业发展过程中的重要阶段,一些新产品的研发和应用也在当时也是走在行业的前列,企业发展离不开新理念、新技术和新产品的支撑。
1997年2月,李江岩和李之毅教授就一起合作并且已经开始研究铝合金节能外门窗,产品采用高分子材料理念作为研发为重点,节能门窗产品围绕着“节能、智能、工业化”理念进行展开。
1998年5月落地的主要产品为内开内倒窗、推拉窗,产品推广市场为沈阳和北京。当时国内市场上无论铝合金还是塑窗开启方式以推拉为主。经过一年的努力,图纸设计终于做好,从设计理念开始到成熟的图纸,经过无数次的修改和完善,包括复合型材的工艺、材料、五金配件(词条“五金配件”由行业大百科提供)的设计配套,密封材料的选择,加工工艺的确定等等要求的实现,由于当时的配套产品的材料有限,许多产品都需要重新开模制作,耗费了大量的时间和精力,甚至每天晚上睡觉都需要想到节点的科学性以及工艺技术如何才能实现,同时也经过测试,产品的保温系数达到一定的高度。
1998年11月,该产品当时荣获“沈阳市科学技术研究成果奖”,因此做产品研发也是需要具备的经历和磨砺。
二、门窗行业的快速发展
2001年开始,由于中国加入WTO以后,国内各个行业开始进入快速发展阶段,而且行业的一些外资企业在90年代就开始在国内进行布局,像德国博世(Bosch)、美国亚松、美国陶氏化工、德国巴斯夫、德国旭格(SHUCO)、德国泰诺(TECHNOFORM)、日本YKK、意大利阿鲁克(ALUK)、意大利飞幕、德国耶鲁、德国诺托(RoTo)、上海耀皮玻璃等门窗幕墙产品、相关配套材料和设备制造企业,对于行业的发展具有重要意义。
正是由于中国加入了WTO,国内建筑业开始进入了快速发展阶段,门窗行业的产业链结构布局和发展模式也逐渐形成,也是应了天时地利人和的大趋势,行业中的民营企业发展势头强劲的同时,其他行业也是一样的快速发展申,增长势头强劲,国内外企业纷纷进入建筑和建材领域市场,寻求更大的合作与发展,大家也是有目共睹的,这也是改革开放带来的机遇发展所在。
1、国外企业创新发展
由于隔热条(PA)在上世纪50年代由德国恩信格(Ensinger)工程塑料公司研发并应用到铝合金型材断桥结构中,并且在门窗幕墙复合型材结构上得到广泛应用,2000年左右旭格公司就推出了55系列和65系列产品,国内门窗企业也开始逐渐应用相关技术和产品,由于房地产开发企业发展迅猛,这类产品当时具体很强的竞争力,同样意大利阿鲁克也在快速推广及应用,作为材料供应商的泰诺风和亚松则是大力提倡采用新型材料,解决建筑外门窗的节能方案。
德国泰诺风隔热条开始进入中国是在2000年3月20日左右,每年3月都会广州召开的建筑金属结构协会铝门窗委员会的年会上,泰诺风公司在行业年会上首次展出断桥铝门窗样品和几个截面(词条“截面”由行业大百科提供)的隔热条,同时在行业年会上做了门窗节能的技术报告和研讨会,行业内反应强烈,是解决铝型材断桥一个很好的技术方法,为后期的全面推广应用奠定了基础。
美国亚松公司产品在八十年代中期进入中国及亚洲市场,中国分公司于2000年开始正式运营,铝型材节能主要釆用浇注工艺,实现铝型材的断桥节能,并与全国多家型材企业合作,实现型材复合的一体化生产,至今仍有许多型材厂的生产线仍在应用。浇注工艺技术在国内应用的项目很多,例如:北京来福士广场,中国国家会议中心,钓鱼台国宾馆,上海环球金融中心,济南全运村等公建和民建项目等。
密封的解决方案,则是美国的GE、道康宁,德国全能、西卡和德国美德等品牌产品的进入国内市场,带动了国内建筑行业促进密封解决方案市场的快速发展。
国外加工设备制造企业,像德国耶鲁、德国威格玛和意大利飞幕等公司等公司则是帮助国内企业解决在制造加工过程中的技术难题。
建筑门窗行业标准体系的制定和检测体系的建立也通过开放、引进和吸收逐渐形成完整体系,对于门窗产品的建筑物理性能上的应用起到重要作用。
2、国内行业企业的发展
2003年元月上海茵捷建筑科技有限公司就开始筹建过程中,并且着手系统的设计研发符合当下市场应用的门窗幕墙体系的产品,当时正在设计施工杭州大剧院项目,2004年开始陆续承建以德国企业工业建筑项目为主要经营方向,随着国家节能政策的不断提高,门窗节能已逐渐成为行业发展趋势,在20多年经营发展的过程中,我们公司为满足业主对建筑外立面严格要求,公司投入资金一直在做相关产品的技术研发与创新,一方面是满足业主对产品的要求,另一方面也是我们需要学习的,并针对建筑外门窗幕墙产品要求一直是高于国内标准很多,我们从设计到加工工艺以及后面的安装施工过程中每个细节都要非常用心的做好,这样既满足了业主的要求,我们也减少/没有了售后维修服务,在国内可以实现零售后目标的企业,建筑外门窗幕墙质量得到提高和保证真的很重要,所以真正好的产品质量也是需要长期训练才能干岀来的。

杭州大剧院

无锡博世汽车发动机有限公司新建工厂

江苏恒立液压有限公司新建工厂

2010年上海世博会比利时欧盟馆

博尔豪夫(无锡)紧固件有限公司新建工厂

常州卡尔迈耶有限公司
2004年由“上海茵捷建筑科技有限公司”承建的无锡德国博世(Bosch)汽车发动机新建的工厂办公楼和厂房的门窗和幕墙项目,其中自主设计研发的门窗、排烟天窗得到德国l业主的好评,继而在德企常州卡尔迈耶(KarlMaye)、太仓舍弗勒(schaeffler)、德国贺尔碧格(Hoerbiger)、瑞典瓦卢瑞克曼内斯曼无缝钢管(V&;M)、北京博世、杭州博世、苏州博世、无锡博世(Bosch)、无锡博尔豪夫、无锡通用电气(GE)医疗器械、上海旺众、江苏恒立高压、江苏恒立液压(Hengli)等项目办公楼、研发中心、厂房、门卫房、别墅的门窗、幕墙等项目的建设,所应用的产品全部自主研发创新的技术,其中包括:开放式铝板(词条“铝板”由行业大百科提供)幕墙(2007年研发)、2004年研发65系列(壁厚1.4mm)、2007年研发75(壁厚1.8mm)系列断桥窗、钢铝复合幕墙、防火窗和消防排烟天窗等技术产品,项目峻工使用后得到德国及欧美企业业主的信任和认可,随后在长三角区域的外资企业建筑中节能门窗、幕墙项目陆续竣工,其中也包括2010年上海世博会的成功举办,公司承建2010年上海世博会比利时欧盟馆,这个项目是很有难度的项目,建筑外立面采用超白中空夹胶Low-E玻璃超大板块+玻璃肋板驳接式的玻璃幕墙和装饰网板结构体系,同时国内许多幕墙公司都在参与2010年上海世博会各大馆的建设之中,充分体现了国内门窗幕墙行业企业的实力和影响力。
由于国内企业对PA66GF25隔热条的研究起步较晚,发展也较为缓慢。广州市白云化工实业有限公司在充分了解国内外铝合金节能门窗发展现状的基础上。
2003年广州白云化工实业有限公司率先成功开发出了PA66GF25隔热条,成为世界上第三家能够生产隔热条材料的厂家,公司产品已成功应用于CCTV大楼、北京世纪城、上海汤臣等许多工程上,节能效果明显。
在白云化工的带动下,国内一些塑料制品厂家也相继转向此类产品的研究开发,目前国内有10多家企业能够生产PA66GF25隔热条,但总体技术水平都不高,特别是装备技术。国外的厂家采用了专业的生产线,而目前国内的厂家基本是用数种普通的塑料成型加工设备拼凑组合在一起,由于尼龙66的加工温度高、熔体粘度大、挤出成型后尺寸稳定的控制困难,这样的生产线显然不能满足高规格隔热条的生产并且生产效率低,难以与国外产品竞争。
2008年,广州市白云化工实业有限公司通过自主创新,摒弃了原有的简单组合式生产设备,通过对生产线建设方案的总体规划、设计,对生产设备的设计、研制开发等一系列创造性的工作,建成国内第一条达到世界先进水平的具有完全自主知识产权的玻纤增强尼龙66隔热条多孔挤出全自动连续化专用生产线,形成规模生产能力,产品的国产化进程开始加快推进。
目前国内的隔热条生产企业应该很多,基本技术要求主要参照德国企业一些产品,但是从技术层面来看没有根本上的突破与创新,产品基本上属于欧洲上世纪80年代的水平,对于新材料和新产品方面存在较多先天性的缺陷,需要行业企业引起高度重视。
三、推动超低能耗建筑及建筑外门窗高的高品质发展
2010年开始,国家在推动整体建筑项目的节能降耗,于是引进了“被动房”理念,在国内开展了相关产品的配套和项目的建设,由于“被动房”理念是引进德国的,其核心技术与产品也与德国有关,建筑外门窗通过应用德系产品的塑窗、木窗和相关附材等来解决方案,应用项目秦皇岛“在水一方”就是很好的案例,门窗的安装方式变了,材料应用的配置和数据要求也是提高很多,因此超低能耗建筑所面临的挑战也是前所未有的,提升产品高品质发展是当务之急。面对如何解决建筑外门窗节能降耗的挑战,部分国内企业也开始关注。
2010年~2023年的十几年的发展,一些参与被动式建筑的企业也是花很多心思来研发相关产品,从门窗材料、玻璃、五金配件、胶条(词条“胶条”由行业大百科提供)产品、防水(词条“防水”由行业大百科提供)布等材料的研发制造,以及到现场安装施工的应用,需要克服许多料想不到的问题,目前许多企业经过产品研发已具备制造超低能耗建筑外门窗的相关产品,包括一些产品的技术升级,十几年的发展,也引进了德国的Pural和丹麦wingreen产品,还有上海茵捷建筑科技有限公司自主研发的“高热阻”节能门窗产品,同时产品基本上可以实现了安全性、可靠性、耐用性、舒适度和健康的环境,门窗行业的品质提升发展也造就了一批企业和企业家,产品的高质量发展是大趋势,淘汰低端和高能耗的产品,同时做好基础材料科学的研究与应用也是历史发展的必然,所以门窗行业企业发展也是顺势而为,也是发展的大趋势。可以通过几个老牌企业的创新发展来看,在解决节能降耗方面发挥着重要作用。
1、北京奥博泰科技有限公司
作为光学物理领域研究的先行者,奥博泰对于玻璃光学及热工性能的现场检测技术研发,形成自主知识产权的玻璃光学及热工性能的现场检测技术,并且相关技术和检测设备实现了重大突破,实现了可以便携式节能玻璃光热参数综合测试系统(检测设备),编制了国家标准《建筑用节能玻璃光学及热工参数现场测量技术条件与计算方法》GB/T 36261-2018和团体标准《建筑门窗玻璃幕墙热工性能现场检测规程》T/CECS 811-2021。
在工程现场,该检测技术能够快速且无损检测得到幕墙玻璃和门窗玻璃的光热参数。甚至已安装到工程的玻璃,只要有可以开启的或易拆卸的,就能进行检测。该技术可以避免因送检样品与实物不一致而导致的工程质量缺陷,杜绝“以次充好”的不良行为,实现玻璃行业的有序竞争,推动建筑节能和节能减排的健康发展。
该技术也适用于既有建筑门窗幕墙玻璃的光学及热工性能检验。对于年代较远既有建筑,当技术资料缺失或不能定量判断现有玻璃的热工性能时,该技术可以快速识别现有玻璃的光学及热工参数,从而为既有建筑节能性能诊断、科学制订节能改造方案提供基础参数。

该项技术已被广东、福建、江西、江苏、河南、四川、重庆等七省市的建筑节能和绿色建筑工程质量验收标准、建筑节能工程检测标准以及门窗工程技术标准等采用。另外,山东、陕西、北京、上海、浙江、深圳等省市正在对该技术进行试点应用,这些省市的地方标准即将采用该技术。
到目前为止,该技术已得到60余家客户的采用,另外还有意向客户约百余家。该技术的主要客户群体包括建筑工程检测机构、建筑工程质量监督部门、玻璃制造企业、门窗幕墙企业等。
2、北京康居时代科技发展有限公司
北京康居时代科技发展有限公司成立之初心,就是要以超低能耗建筑为主业,推动国家的建筑节能减排和双碳目标发展,而且最早落地实施超低能耗建筑的企业,这十几年参与完式成乡村振兴的超低能耗建筑农宅项目42个,还完成了其他超低能耗的节能改造工程、新建扩建项目等,北京康居时代科技发展有限公司负责人宋心卫强调:
•要高标准建设展示服务中心总部,将在全国范围内建立分中心;
•要成立培训机构,培养管理人员和产业化工人,提高从业人员的管理水平和技术水平,推动行业健康发展;
•联合当地政府,积极宣传超低能耗农宅在“碳中和”、“碳达峰”中的重要作用,积极推广装配式建筑、被动式建筑、零碳建筑等技术在村镇建设项目中广泛应用。
北京康居时代科技发展有限公司负责人宋心卫提出:结合超低能耗农宅建设的施工经验,积极推进零碳村镇建设不断深入。截止目前,参与建设完成超低能耗农宅项目42个,筛选了10余个适合农村住宅建设的结构体系,整合了适合零碳村镇建设产业链产品200余个,培养了包括装配式建筑安装、装配式装修在内的16支专业队伍,并在京津冀鲁地区设立了8个“乡村振兴工作站”,2021年度,按照计划将在全国范围内设立12个“乡村振兴工作站”,重点推动零碳村镇建设的相关工作。联合当地政府及建设单位,建设多个“零碳村镇建设展示服务分中心”。
3、上海茵捷建筑科技有限公司
2010年初,上海茵捷建筑科技有限公司与李之毅教授开始探讨节能产品的高品质和降低铝合金门窗的保温性能,为了满足节能要求,需要把隔热断桥做大,因此称为“高热阻”,并采用高分子材料进行复合工艺技术想法,开始技术分析和产品论证,申报国家专利技术。
2015年获国家实用新型专利证书;
2018年获国家发明专利证书,是具有自主知识产权的专利产品;
2020年5月产品研发成功,并且在后续时间里做产品和材料的测试工作。
2015年5月份开始设计初步图纸,我亲自画图,从设计图纸开始到工艺流程设计,产品设计过程中与李之毅教授沟通交流,提出不同的提案进行评估论证,基本上提出并推翻,反复折腾,通过从节点到开模图纸,从型材到胶条的开模图,早期图纸也是做了差不多180天。上海茵捷建筑科技有限公司在2016~2020年开始试制“高热阻”复合型材,2016年3月份开始试制件在工厂生产,发现工艺流程复杂,不利于工业化生产,同时设备也不能匹配,于是在后面的时间里,重新修改图纸,与设备厂沟通重新研发匹配的设备,使其与工艺进行设计匹配,同时复合材料的物理性能也是在不断的做测试,通过大量的数据采集,使产品质量和安全性可以保证,为后续工作提供良好的基础。
上海茵捷建筑科技有限公司自主创新产品“高热阻”建筑节能门窗体系
4、洛阳兰迪玻璃机器股份有限公司
洛阳兰迪玻璃机器股份有限公司(简称:兰迪机器)成立于2007年10月,是一家专业从事智能玻璃钢化设备、玻璃深加工智慧工厂、钢化真空玻璃产品研发、制造和销售的高新技术企业。洛阳兰迪真空玻璃科技有限公司(简称:兰迪真空科技)是洛阳兰迪玻璃机器股份有限公司旗下的全资子公司,主营V玻(钢化真空玻璃)相关产品的研发、生产、销售和服务。
兰迪在技术创新方面的成绩以及为行业所做的贡献,得到了政府及社会的广泛认可,先后获得国家专精特新小巨人企业、省博士后工作站、国家高新技术企业、国家知识产权示范企业、中国企业创新能力1000强、工信部工业企业知识产权运用试点企业等众多荣誉称号。值得一提的是,兰迪在2012年和2013年还连续获得两届中国专利金奖,成为行业内首家获此殊荣的企业。
兰迪真空玻璃产品的相关数据:
(1)传热系数(单位:W/(㎡·K)):兰迪V玻钢化真空玻璃的U值(词条“U值”由行业大百科提供)可低至0.4,整窗U值可低至0.75,保温隔热性能优越。
(2)隔声量:兰迪V玻钢化真空玻璃的最大隔声量可达50dB,在闹市区,也如置身图书馆。
(3)抗弯及抗风压强度:兰迪V玻钢化真空玻璃抗弯强度为170MPa,抗风压强度为±7200Pa,远超国家标准要求。
(4)耐辐照性:在全光谱紫外光老化实验中,每老化900h,相当于自然老化一年。兰迪V玻钢化真空玻璃在连续老化22500h之后,真空度依然无损。
作为真空玻璃行业的老牌企业,经过多年来不断积累和创新,兰迪真空科技通过厚植创新基因,为行业企业发展赋能,为行业转型发展助力,并且已经成为玻璃行业国际知名的创新性企业!兰迪通过技术研发、制造了全球第一条以工业4.0制造理念和物联网信息技术为核心,总长数百米、连续、高效、智能化钢化真空玻璃生产线;研发全球首创低温封接技术,解决了钢化玻璃退火的世界难题;同时,兰迪作为行业高性能新材料制造的代表,在技术领域的不断突破与变革,对行业技术进步与发展的推动所做出的贡献,也得到了行业的高度认可。2018年7月兰迪机器于青岛主办首届“国际真空玻璃技术研讨会”,促进行业的国际交流和发展,并且将中国制造产品输出国际巿场,促进国内外的合作交流与发展做出应有贡献。
5、郑州中原中原思蓝德高科股份有限公司
郑州中原思蓝德高科股份有限公司在40年的发展历程中,产品从建筑门窗幕墙类拓展到节能密封和其他领域,加工基地也是郑州、长沙两地发展,实现国内市场销售的规模化的管理体系。
其中针对中空玻璃密封胶通常有三类:丁基密封胶、聚硫密封胶(词条“聚硫密封胶”由行业大百科提供)、硅酮密封胶。丁基密封胶为热熔型密封胶,主要用于中空玻璃的第一道密封;聚硫密封胶、硅酮密封胶化学固化型密封胶,聚硫密封胶主要用于有框中空玻璃的第二道密封。
硅酮密封胶分为硅酮结构密封胶和硅酮耐候密封胶(词条“硅酮耐候密封胶”由行业大百科提供),硅酮结构密封胶主要用于隐框、半隐框玻璃幕墙的结构性装配及中空玻璃的结构粘结密封;硅酮耐候密封胶主要用于玻璃与玻璃、玻璃与支承框架间接缝的耐候防水密封。
密封胶对框架结构的气密、水密、抗风压、保温、隔声等性能以及安全性起着非常关键的作用,所以选用时应慎重。首先应选对密封胶,即选用的密封胶应符合相关标准规范要求;同时还要重视密封胶的质量稳定性(词条“稳定性”由行业大百科提供)及耐久性,确保框架结构的安全性及耐久性。
最近几年来,也实现了国内最早研发的门窗组角胶(词条“组角胶”由行业大百科提供)和TPS(4SG)玻璃密封材料技术与产品,并且最先通过德国ift测试认证等技术产品的开发与创新能力,符合欧盟EN1279标准要求和规定。
6、吉迪尼(苏州)门窗系统有限公司 吉迪尼公司及钢结构门窗和幕墙产品(见下图),由于这“断桥钢”结构产品的研发和制造工艺非常复杂,吉迪尼经历了产品的加工工艺技术和结构设计的研发与创新,经过多年的努力,目前还没有开始推向市场,钢结构产品门窗幕墙技术、质量的可靠性和稳定性的验证工作仍在继续进行中。
吉迪尼(苏州)门窗系统有限公司是意大利Ghidini集团门窗系统业务中国区运营管理公司,公司的主营业务为系统门窗研发、门窗技术推广、门窗材料销售,拥有多项发明、实用新型和外观设计等专利,为建筑工程提供结构设计与深化、生产工艺设计、材料品质控制以及产品质量监控等系统化服务。
通过对吉迪尼(苏州)门窗系统有限公司的了解,更要知道企业发展离不开技术创新,钢结构断桥体系的门窗幕墙一直都是欧美国家的在成型工艺上的强项,国内企业在工艺上几乎无法超越,而吉迪尼通过自主研发创新实现了钢结构成型技术的突破,并建立生产基地,企业实现可持续发展的愿景,也是经过多年技术研发创新沉淀的结果,值得行业内同行的学习和借鉴的。
7、辽宁正典铝建筑系统有限公司
辽宁正典铝建筑系统有限公司,是一家起源于1998年的专注于系统门窗产品开发和制造的中大型企业,现在的正典门窗已经成为中国系统门窗的代表品牌之一,其优秀的品质,多样化的产品和标准化的生产线和对环境保护进行的科学管理体系都是在中国大陆具有里程碑式意义的一家中国企业,其标准化程度需要被同行业广泛的认可和借鉴,因为标准化体系从来都不是一个便宜的产品和服务,其发展和构建一直都是一个非常缓慢复杂且艰巨的系统化过程,需要设定各种工厂标准化流程,成文原则,并且采取有效的Rule of Law原则,从而达到减少中间管理层成本且提高效率的目的,而这些元素的开发都是需要经过长期研究和积累,一步一个脚印在正确的方向上努力才得以实现的事情。
标准化体系一直都是一个在门窗行业中老生常谈的问题,因为很多企业的标准化生产线和生产工艺和流程并不完善。而正典门窗却有能力向其他行业提供其独特设计的标准化技术服务;并且在门窗行业内具有从进料加工组装制造到回收处理的专业流程。优秀的厂区设计和管理,让工人和企业的效率得到了提升,也让工人避免了生产过程中可能带来的麻烦和风险,在这家优秀的企业中得到了充分的诠释。
正典门窗也是一家专业的且极其注重细节处理的企业,从铝材保护膜加工前的必要剥离处理,回收包装和附件,到标准化全流程确保每个窗体的水密气密的稳定性指标,从工厂到食堂,全面标准化发展,并且在今年618在网络通路中率先突破取得了千万人民币级销售额的优秀记录。
8、坚朗五金
坚朗公司在2002年左右着手推出第一套断桥铝合金平开内倒五金应用配置方案:
如执手安装使用一段时间后均会存在晃动的现象,国内的五金企业广东坚朗也在这个问题做了专项的攻克和开发,设计出膨胀式预紧结构执手完美的解决了这个难题,并且此结构一直应用至今,受到各地用户的肯定。越来越多的企业开始注重研发、创新,大量的引入一些先进的研发管理工具,如广东坚朗公司在2007年引进CAXA图文档管理程序,并且开发全套的设计研发流程程序,以PDCA的管理模式应用到研发管理当中。
生产方面:世纪初,民营企业开展逐渐发展壮大,开始自主生产,且根据市场使用反馈进行产品改进;生产/工艺方面有了较大的发展,大部分的企业有相应规模的生产线有拉式、推式、Cell线等。也有部分代表性的五金企业如广东坚朗直接引进欧洲的生产技术,打造全自动化生产线,采用复合式的连续冲压(词条“冲压”由行业大百科提供)模具技术,能够实现从原料到出品均由数字化控制,能确保产品的加工精度,从根本上提升五金产品品质。
工艺/材料方面:中国地域广袤,气候差异较大,五金表面的耐腐蚀能力也需要根据区域的差异做相应的设计,广东坚朗针对高温、高湿区域、沿海区域开发出合金镀层,耐腐蚀性能达到1000h以上,同时研究出多涂多烤的耐候涂层工艺来解决特殊区域应用的问题。同时期由于节能政策的不断推进,门窗自重的不断加大五金的承载力也需进一步提升,在材料上与前工序厂家共同研发生产相应的改性的碳素结构钢(词条“碳素结构钢”由行业大百科提供)抗拉强度达到700Pa、及改性的汽车钢用于合页等承重件上。相比采用普通的碳素钢产品综合性能更加优越。
四、数字化转型发展
2023年是转型发展的关键时期,数字化智慧化是企业发展的必由之路,因此各企业需要通过以下途径实现完美的转型升级发展战略才是企业发展的根本。
1、数字化转型的意义
中国家装数字化转型升级的引领者,国家建材大数据研究中心秘书长,全国康居云生态联盟合作组织总召集人刘思敏认为,数字经济真正的蓝海,在于数字化平台与生产场景、渠道商业模式优化做了相结合,对传统家装全产业链之产业进行细分赋能升级,形成了建材家居产业互联网。
根据测算建设产业互联网,假设每年我们发展一个中等地级市,做家装全产业链示范样板数据,据经济理论分析模型,我们只提高传统30%的效益,那么平均每年就能产生一百亿的综合效益,启动传统思维做数字化转型升级高潮就可以快速到来。
2、数字化转型的重要性
家装关联的传统产业规模巨大,也是目前唯一一个没有互联网改造成功的行业,因此发展家装相关产业互联网的价值空间非常之大。
C2AM是“消费者直连制造商的自动化机器”(Customer to Automated Machines)的简称,是智能制造的终极发展模式,C2AM模式旨在通过数字技术、自动化技术和电子商务技术,将消费者与制造商的自动化机器和产品供应链直接连接起来。
制造商根据消费者的产品定制需求进行原材料采购和自动化生产,使产品销售无中间环节,材料采购无中间环节,生产过程无人干预,实现产品销售和原材料采购去中间化,最终消费者与企业共同获益。
C2AM模式是融合了ESG(环境、社会、公司治理)的一种新的商业模式。建立符合中国产业结构及发展路径的ESG理论体系,能够实现商业和社会的双重价值,推动产业绿色发展、循环发展和可持续发展,从而实现“双碳”战略目标,促进共同富裕。
2022年3月,百思秀(广东)科技有限公司正式成立,将笔秀科技的C2AM信息集成管理平台在门窗产业中落地与运营。2022年6月,华树门窗正式入驻该平台,通过使用C2AM平台软件,同年实现了扭亏为盈,进一步验证了C2AM模式的可行性。2022年9月,百思秀科技与蓝盛产城达成战略合作,联合打造数字航母,助力传统产业数字化升级,树立粤港澳大湾区铝型材工业4.0数字化转型标杆。2022年底,实现全国签约一级城市合伙人8家。
2023年4月,笔秀科技的C2AM数字化信息集成系统参与了国家住房和城乡建设部的建设行业科技成果评估,并被国家住建部的专家评审评定为“该项目达到国内领先水平”,符合传统制造行业数字化升级的产业发展方向。同年,笔秀科技向上海浦东新区科委递交了“国家高新企业”申请。
作者在与百思秀(广东)科技有限公司剧江总裁沟通交行业关于数字化转型发展时提出以下建议:
•传统管理方式和体系正在革新,企业数字化转型提档加速;
•素养提升数字化人才队伍加速建设,充分激发企业创新动力活力;
•数据激活新要素价值体系逐步创建,加速数据资产化进程;
•场景创新连点成线、聚线成面,不断催生新业态新模式;
•产业互联数字化加速融通发展,不断拓展行业产业协同新生态;
•同频共振能源革命与数字革命融合,数字化赋能绿色低碳;
•数实融合催生出一批产业驱动的数科公司走上舞台,大大丰富了数字化供给能力;
•强基赋能数字基础设施建设和规模化应用加快,数字经济底座更加坚实;
•智能引领关键核心技术不断创新突破,并不断开创数字技术创新新局面;
•安全护航网络防护体系强化可信可控,筑牢数字空间安全屏障。
作为门窗企业老板的思维,一个人的认知绑架了品牌,成本绑架了渠道,道德绑架了经销商,生死绑架了家族,同进同退,同生同死,一脸悲壮。制造业拼的是研发(对市场的深度洞察)和制造效率(对制造本质的回归);
品牌运营拼的是财力,战略定位、定力和市场细分的理解,营销战术的执行,二者对绝大部分中小企业来说,难度不是一点点大,传统渠道的机会几许,新的渠道的链路正在初步形成,不可视而不见。
做好企业需要的是“忍人所不能之忍,能人所不能之能”的格局,会给企业带来更广阔的生存空间,总而言之,行业数字化经济转型已迫在眉睫。”
“要说体量大,规模大,惯性大,难掉头,国企比我们行业任何企业都难以数字化转型,但是国之导向,使命必达。道阻且长,行之将至。”
通过论述和分析正符合当下行业发展现状,因此我们也是需要时间来思考,根据每个企业的不同情况,因地制宜的推进企业转型升级发展,实现企业长久发展战略,完成产品高品质市场创新发展模式。
五、结束语
门窗行业发展的40年过程中,由于经济增长速度加快,从而门窗企业发展也是迅猛,从全球范围来看,欧美门窗企业技术和产品目前还是处于领先水平,由于国内企业同质化、内卷竞争严重,少部分企业已开始进入创新发展阶段,对行业的新技术、新材料、新产品和新工艺的发展起到推动作用,同时大多数企业还存在创新发展能力不足,而且产品同质化、产能过剩、过度营销导致的行业内卷的市场状况,同时产品安全性、耐用性、可靠性存在一定的风险隐患,这些问题需要静心思考才是,企业如何保持可持续性发展才是根本出路,提高行业门槛的同时,加强门窗行业安全风险意识监控,提升行业民营中小微企业的创新能力及市场竞争力,欧美企业具有合作精神,而不是同质化的竞争关系,产品做细做精,才能实现行业某一专业领域的隐形冠军,同时行业专业的细分化市场也是解决这个问题,所以通过调整行业内部结构管控、体制机制改革尤为重要。
作者: 李江岩 李冠男
作者单位:上海茵捷建筑科技有限公司