PVC塑料門窗選型設(shè)計(jì)時(shí)考慮的因素

岳小威 陸 晟

江蘇省中蘇中建設(shè)股份有限公司 226600 齊齊哈爾市祥達(dá)建筑設(shè)計(jì)咨詢有限責(zé)任公司 161000

PVC塑料門窗選型設(shè)計(jì)時(shí)考慮的因素

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本文通過(guò)PVC塑料窗窗型設(shè)計(jì)原則、選型與設(shè)計(jì)的關(guān)系等的論述，指出了PVC塑料窗的結(jié)構(gòu)形式，最后指出了PVC塑料門窗選型設(shè)計(jì)時(shí)考慮的因素。

PVC 塑料窗 選型設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)形式

1 前言

PVC塑料門窗組裝是一門極為復(fù)雜而又精細(xì)的加工工藝技術(shù)，它要求從窗型設(shè)計(jì)到成品門窗產(chǎn)品的每一個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)都要通盤(pán)考慮，每一道工序都有技術(shù)難點(diǎn)。窗型是指窗戶的總體結(jié)構(gòu)造型特征，它包括門窗造型與構(gòu)造尺寸。建筑物上門窗的型式、規(guī)格尺寸一般由建筑設(shè)計(jì)師決定。他們選擇、決定門窗規(guī)格尺寸和形式時(shí)應(yīng)該按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB5824《建筑門窗洞口尺寸系列》的規(guī)定，同時(shí)參照門窗生產(chǎn)廠的產(chǎn)品圖集或全國(guó)通用建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)門窗圖集選擇門窗的材質(zhì)和形式。選型與設(shè)計(jì)是塑鋼門窗制作前的技術(shù)準(zhǔn)備工作，也是關(guān)系到其制作、安裝質(zhì)量以及能否充分發(fā)揮性能優(yōu)勢(shì)的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。塑鋼門窗作為更新?lián)Q代門窗，其顯著的特點(diǎn)是節(jié)能，不僅節(jié)約生產(chǎn)能耗，而且節(jié)約建筑能耗和使用能耗，其保溫、隔熱、密封、隔音、防腐蝕等優(yōu)勢(shì)是其他門窗難以比擬的。這些優(yōu)勢(shì)除塑鋼窗用材——PVC-U型材的本身性能外，還與選型與設(shè)計(jì)密切相關(guān)。如選型與設(shè)計(jì)不當(dāng)，其優(yōu)勢(shì)也難以完全發(fā)揮。

2 PVC窗型設(shè)計(jì)原則

2.1塑料門窗窗型設(shè)計(jì)時(shí)必須在可能條件下最大限度地滿足建筑物對(duì)其使用功能、強(qiáng)度、美觀及經(jīng)濟(jì)性的要求，例如建筑外窗要求具有采光、通風(fēng)、隔熱保溫、密封隔音、防雨、防盜、耐腐等功能，這些功能的好壞與建筑外窗的力學(xué)性能直接相關(guān)。

2.2對(duì)PVC塑料門窗而言，因材質(zhì)彎曲彈性模量較低，僅為木材的1/4，鉛的1/28，鋼材的1/84；熱膨脹系數(shù)較大，是鋼材的11倍；低溫抗沖擊性差，所以在滿足門窗構(gòu)造條件的基礎(chǔ)上，對(duì)于型材的選擇主要考慮型材截面慣性矩的大小。

2.3選定型材后，門窗的各個(gè)尺寸的設(shè)計(jì)要求是，在預(yù)計(jì)的最大負(fù)荷下它們不能出現(xiàn)超過(guò)允許的變形，在正常使用條件下此變形是由荷載和室內(nèi)外溫差引起的。以此為依據(jù)，通過(guò)建筑力學(xué)的計(jì)算來(lái)決定窗戶的尺寸大小和加強(qiáng)鋼襯的配置。

2.4由于PVC塑料門窗窗型材截面設(shè)計(jì)的不同，主要指截面尺寸大小、腔室結(jié)構(gòu)、壁厚，型材的慣性矩有大有小，則型材的彎曲剛度也有大有小。選擇的PVC塑料中空異型材的截面愈大，窗型設(shè)計(jì)中窗戶的分格愈小，則整窗結(jié)構(gòu)愈牢固。型材的單位長(zhǎng)度質(zhì)量愈大，開(kāi)啟扇愈多，塑料型材用量隨之增加，相應(yīng)五金配件和密封條用量也增加，整窗造價(jià)提高，還降低了采光率，組裝也費(fèi)工費(fèi)時(shí)。所以塑料門窗窗型設(shè)計(jì)的好壞，直接影響塑料門窗的功能、質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)性。

3 塑鋼窗選型與設(shè)計(jì)的關(guān)系

3.1 選型

即依據(jù)墻洞規(guī)格、位置、空間以及門窗材料規(guī)格、性能等因素對(duì)門窗結(jié)構(gòu)形式的選擇。

3.2 設(shè)計(jì)

即圍繞門窗結(jié)構(gòu)形式，從門窗制作尺寸的設(shè)定，加強(qiáng)型鋼的配置，門窗與墻洞、門窗與門窗、門窗框與扇的連接與配合方式，五金件、玻璃、紗窗等部件的選用與裝配等一系列制作和安裝環(huán)節(jié)，為保證塑鋼門窗質(zhì)量和使用功能所采取的各項(xiàng)技術(shù)措施及方法。

3.3 二者關(guān)系

選型中含有設(shè)計(jì)因素，設(shè)計(jì)中亦含有選型成分，兩者是相對(duì)獨(dú)立又不可分割的有機(jī)組成部分。

3.4 塑鋼窗結(jié)構(gòu)形式

塑鋼窗的結(jié)構(gòu)形式大致可分為固定、平開(kāi)、推拉三種基本形式。

3.4.1通過(guò)改變開(kāi)啟角度與位置，平開(kāi)窗可分為上懸、中懸、下懸等；推拉窗可分為推拉和提拉。同時(shí)兩種形式可進(jìn)行組合，諸如：固定與推拉組合，固定與平開(kāi)組合，平開(kāi)與推拉組合等。

3.4.2不同形式的門窗均存在一定的優(yōu)缺點(diǎn)。其中固定窗采光、透視、隔熱、保溫、密封、隔音效果最好，但由于無(wú)法開(kāi)啟，不具備通風(fēng)、換氣功能，一般情況下，除與其他形式組合使用外，很少單獨(dú)使用。

3.4.3平開(kāi)窗與推拉窗相比，隔熱、保溫、密封、隔音性能較好，通風(fēng)面積也大，特別適用于氣候干燥或寒冷地區(qū)使用，但窗扇開(kāi)啟得占用一定空間，刮風(fēng)下雨時(shí)窗扇或紗扇容易損壞，不利于風(fēng)沙較大地區(qū)或高層建筑采用。

3.4.4推拉窗隔熱、保溫、密封、隔音性能相對(duì)略差，通風(fēng)面積小，但開(kāi)啟不占空間，不易損壞，樣式也新穎，加之現(xiàn)代建筑墻洞比過(guò)去有所加大，室內(nèi)如特別需要換氣通風(fēng)的大都采用了換氣扇或抽油煙機(jī)等電器進(jìn)行通風(fēng)，故通風(fēng)面積少一些，也無(wú)什么妨礙，目前在我國(guó)很多地區(qū)比較流行。尤其是依據(jù)門窗使用環(huán)境和位置采用固定窗和推拉窗組合形式，既能充分體現(xiàn)塑鋼門窗隔熱、保溫、隔音、密封、防腐蝕等優(yōu)勢(shì)，又避免了開(kāi)啟占空間等弊端，頗受人們歡迎。

3.5 塑鋼窗選型設(shè)計(jì)時(shí)考慮的因素

3.5.1塑鋼窗選型應(yīng)適應(yīng)門窗使用強(qiáng)度要求

使用強(qiáng)度是建筑門窗選型第一要素。假若門窗強(qiáng)度達(dá)不到使用要求，即使門窗具備再好再多的性能優(yōu)勢(shì)，亦是無(wú)濟(jì)于事的。影響塑鋼門窗強(qiáng)度的有外界環(huán)境、門窗與材料規(guī)格、制作與安裝三大因素。

①外界環(huán)境包括地理?xiàng)l件和樓層高度。

a、不同地理?xiàng)l件其風(fēng)壓值是不同的。例如沿海地區(qū)基本風(fēng)壓值為70～100kgF/m2，北地區(qū)基本風(fēng)壓值為40～60kgF/m2，西北地區(qū)基本風(fēng)壓值為30～40kgF/m2。

b、同一地區(qū)樓層高度不同，其風(fēng)壓值亦不同，樓層越高，其風(fēng)壓值越高。

②門窗與材料規(guī)格包括墻洞規(guī)格、型材規(guī)格及壁厚等。

a、墻洞規(guī)格與抵御風(fēng)壓破壞的能力呈反比，墻洞規(guī)格越大，抵御風(fēng)壓破壞能力越小。

b、型材規(guī)格及壁厚與抵御風(fēng)壓破壞的能力呈正比，型材規(guī)格及壁厚越大，抵御風(fēng)壓破壞能力越大。

③制作與安裝因素有門窗與墻洞、門與窗、窗與窗連接，型鋼配置、玻璃與五金件裝配等方面原因構(gòu)成，屬于門窗設(shè)計(jì)范疇。

3.5.2塑鋼窗選型應(yīng)滿足環(huán)境，位置及人間對(duì)門窗功能的要求

建筑物所在環(huán)境、位置、空間不同，對(duì)門窗功能要求也不同

①處于寒冷與炎熱地區(qū)的建筑物，重點(diǎn)應(yīng)考慮門窗的保溫與隔熱問(wèn)題；

②臨鬧市的建筑物，重點(diǎn)應(yīng)考慮門窗的密封與隔音問(wèn)題；

③建筑物的底樓，因周邊妨礙物較多，光線較暗，地面比較潮濕，應(yīng)考慮門窗的采光、通風(fēng)問(wèn)題；

④建筑物的高層，因風(fēng)壓較大，則應(yīng)考慮門窗強(qiáng)度問(wèn)題。

3.5.3塑鋼窗選型應(yīng)滿足裝飾性的要求

塑鋼窗的裝飾性主要體現(xiàn)在門窗色彩與結(jié)構(gòu)形式上。

①就色彩而言，通過(guò)雙色共擠或印刷、噴涂等工藝可生產(chǎn)出古銅色、紅色、綠色、藍(lán)色、仿木紋等各種色彩；

②在窗型結(jié)構(gòu)上，臥室可采用不等式窗，衛(wèi)生間可采用提拉窗式或下懸窗，客廳外窗或陽(yáng)臺(tái)上亮可采用部分開(kāi)啟窗等。

③總之依據(jù)實(shí)用效果，幾種窗型科學(xué)搭配與巧妙組合，往往給人一種耳目一新的奇特感受。

3.5.4塑鋼窗選型應(yīng)考慮一定的經(jīng)濟(jì)性

生產(chǎn)企業(yè)有必要在確保塑鋼門窗質(zhì)量和使用功能的前提下，挖掘內(nèi)部潛力，在降低塑鋼門窗制作成本上狠下功夫，以便使其價(jià)格下降到一般國(guó)人能接受的水平。

①消除人們對(duì)木窗扇子小分割的傳統(tǒng)觀念，盡量采取一扇一玻，能不加梃處盡量不加梃；

②依據(jù)門窗使用環(huán)境，位置及其功能要求，凡不需要考慮通風(fēng)換氣的部位，晝采用固定扇；

③采用單玻能達(dá)到本地區(qū)建筑節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)的，盡量不采用雙玻。

4 結(jié)論

PVC塑料門窗組裝是一門極為復(fù)雜的而又精細(xì)的加工工藝技術(shù)，它要求從窗型設(shè)計(jì)到成品門窗產(chǎn)品的每一個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)都要通盤(pán)考慮，每一道工序都有技術(shù)難點(diǎn)。組裝過(guò)程中每道工序的加工質(zhì)量，都會(huì)直接影響塑料門窗的使用功能和使用的耐久性。任何一種規(guī)格系列的PVC塑料異型所能制作的最大尺寸窗框、窗扇都必須綜合考慮安全、變形、材料和加工設(shè)備等種因素。而小尺寸和分格較多的窗框、窗扇要考慮設(shè)備的允許加工條件。因此，PVC塑料門窗的窗型設(shè)計(jì)應(yīng)本著安全可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、功能齊全、美觀大方易于焊接成型加工等原則來(lái)確定。