□ 中國建筑金屬結構協會 鋼木門窗委員會 譚憲順
在長期的發展過程中,門窗已變成為文化載體,并創造出燦爛門窗文化,至今仍在影響著人們的生活。

圖1 河姆渡遺址(浙江余姚,約7000~8000年前。門窗技術在很大程度上是社會生產力發展水平的反映。榫卯結構是一個重要的標志,是社會生產力發展的標志。這時的門窗有可能已出現橫順支撐的結構,沒有榫卯門窗桿件只能是綁扎的。
我 國有五千余年的文明史(圖1、圖2),很早就已建立起“門”、“窗”的概念(圖5)。在出土文物中,三千多年前的冥器已有完整的門窗形象。中式建筑大多是木架構建筑,門窗也是木門窗。現存的最早的木門窗實物在山西五臺山佛光寺,唐代建筑,至今已有一千多年(圖3、圖4)。窗是直欞木窗,門是木質穿帶板門。現存的中式木門窗大多是宮殿建筑、廟宇建筑用木門窗,有明顯的等級化色彩。在現存的民居建筑中,木門窗雖有更豐富的文化內容,但由于保護條件差,保存下來的精品木門窗數量較少,年代也較短。中國古代普通民宅用的門不僅是木門,而且是柴門。因為蓬門蓽戶是用草、樹做成的簡陋門戶,所以貴客臨門才蓬蓽生輝。毫無疑問,這樣的門窗難以長期保存。

圖2 西周刖人守門方鼎

圖3 五臺山佛光寺。

圖4 南禪寺,與佛光寺同時期的建筑。

圖5 幾個漢字

圖6 集采光通風射箭于一體
最早的時候,門窗是不用玻璃的。英文單詞window,是從風和眼兩個詞組合演變而來的,原始含義就是“風眼”(圖6)。窗戶原來就是在墻上開個洞眼,可隨便找些東西遮一下。在中國,古建門窗在一定程度上具有墻的作用,我國有在墻洞口內安裝的木門窗,但大多數建筑使用的都是檻框結構的木門窗,占據整面墻的位置,如同可活動的墻(圖7、圖8)。蓬門、蓽戶、瓦牖當然也是隨便找些東西遮一下,但中國的木門窗幾千年來主要是糊絹、糊紙。蘇軾《水調歌頭·明月幾時有》中有一句是“轉朱閣,低綺戶,照無眠。”綺就是有花紋的絲織品,可見門上糊的是絲織品。歇后語“白紙糊窗,各個諸葛(格)亮”說得更直白,窗上糊的是紙。相對于整個門窗史,
門窗使用玻璃的時間很短,中國的普遍使用有玻璃的木門窗的時間則更短。如果用現代的氣密、水密、保溫、采光標準來衡量我國的傳統木門窗,無疑在許多方面它都不符合現在的要求。然而我國的傳統木門窗創造出獨特的門窗制作技藝,至今人們還在使用;在長期的發展過程中,門窗已變成為文化載體,并創造出燦爛門窗文化,至今仍在影響著人們的生活。
中國的傳統門窗是木門窗。木門窗制作在我國古代屬于“小木做”外檐裝修,木門窗是在現場配制的建筑構件,門窗是“施工”的產物,門窗在安裝前最多是半成品材料。我國木門窗的制作方法在近代、現代建筑中仍有體現,至上世紀80年代中期,我國生產的大多數木門窗并不是完整的木門窗產品,門窗的框扇都留有刨、鋸的余量;所有的門窗都是沒有涂漆的產品,要在安裝完成后再涂飾。在建筑施工工地都有木工班,專門負責門窗的制作安裝,外購的門窗產品,那怕是鋼門窗,運到工地后也要由木工來安裝。
木材是天然材料,因生長需要時間,所以樹木的生長速度與森林面積的大小就決定了人們的使用量。明朝時人們還可以找到老祖宗留下的巨大木材。天安門的明間跨度長達8.5m以上,明朝長陵的大殿有直徑達1.17m,高達14.3m的整根金絲楠木。這樣的木材恐怕要生長一兩千年。到了清朝,由于缺乏巨大的木材,許多工程不得不用小塊木料拼接成柱子和梁,外加鐵箍拼合成材。由于缺乏楠木,清朝營建的許多工程使用了大量黃松。新中國成立以后,國家進入穩定發展時期,人口的增長、人們改善生活需求、經濟建設,都需要大量的木材,木材供應更加緊張,木材的需求量遠遠大于我國木材的生長量。在上世紀60年代、70年代我國不得不推出了以鋼代木的政策,木門窗的使用受到了嚴格的限制。

圖7 檻框結構示意

圖8 如同墻一樣
在嚴格限制木門窗使用的年代,對木窗的限制最為嚴格,上世紀80年代、90年代很難看到在一般建筑工程中使用木窗。由于沒有找到較好的替代產品,在大多數建筑工程中戶門和室內門還是使用了木門。值得注意的是,在這一時期我國使用的大多數戶門和室內門都是夾板門。這類門的面板是中密度板、三合板,門扇框架所用的木材從樹種到材質都得到了放松。夾板門與傳統的鑲板門相比也節約了大量木材。
2000年以后,伴隨著改革開放的深入、國家綜合實力的提高、人們環保理念的更新、木材加工技術的提高,近10年來我國木門窗行業的發展非常快,木窗、木門又重新在建筑市場出現,特別是木門,現在已成為一個很大的產業。
木材是天然材料,有樹枝就有節子,樹木的生長有早有晚,在生長過程中總會受到氣候的影響,總會受到一定的傷害,所以木材總會存在一定程度的缺陷。宋朝出版的《營造法式》指出“凡木可分正木與腳木……腳木有八病,即空、疤、破、爛、尖、短、彎、曲。”使用傳統的木門窗加工技術,避讓缺陷使木材的使用率很低。現代木材加工技術為我們提供了很多提高木材使用率的方法。
集成材技術是提高木材使用率的好方法。在加工木材時,剔除木材缺陷后我們可以用指接的方式把木材加長,我們可以用膠拼膠合的方法把木材加寬加厚,實現小材大用、劣材優用。(圖12)

圖9 糊紙的隔扇

圖10 鑲玻璃的欞格窗

圖11 鑲玻璃的木門窗
密度板、刨花板的制造技術對于發展木門窗生產具有更重要的意義。
樹木生長過程中產生的枝椏材,木材在加工過程中產生的邊角料,過去都是薪材,除了燒火、種蘑菇沒什么用。使用這些材料制造人造板可大大提高木材的使用率。過去我國用這些材料制造了一些人造板(刨花板、密度板),但質量很差,人們都不喜歡使用。伴隨我國加工人造板技術的提高,刨花板、密度板在人們心中的形象有了很大改善。
發展人造板技術的另一個重要意義在于,人造板制造技術為植樹造林綠化祖國提供了可持續發展的動力。樹木生長需要時間,這個時間很長,種樹的人可能一生都看不到樹木成材。面對強大的市場需求,種樹的人長期得不到回報,很難長期堅持。發展人造板制造技術,讓種樹過程中產生的無用木材變錢財,可吸引更多的人去種樹。重慶星星門業有限公司用竹材制造木門是一件功德無量的事。該公司生的刨花板、密度板70%是毛竹。農民種毛竹增加了收入,還綠化了山林;農民參加門業的生產解決了就業問題;在當地生產價格低,豐富了市場又解決了農民的用門問題。這是一個大好事。
大禹成功治水的關鍵在于疏,綠化祖國保護環境也應采用同樣的方法。面對強大的市場需求,單純地限制使用木材是下策,發展木質品制造技術,合理使用木材、提高木材的利用率、讓植樹造林產生直接的經濟效益,綠化祖國保護環境才可持續。總結木門窗的發展我們可以年到它經歷了四個階段:
第一階段是古代的實木門窗,有窗欞格、表面糊紙糊布的隔扇類門窗隔扇(圖9)
最多,也有穿帶門、鑲板門等,有幾千年的發展歷史,在現代生活中還有應用。
第二階段是近代、現代使用的,保持原有中式木門窗結構和文化風格,在門窗上直接鑲玻璃實木門窗。如在支摘窗、隔扇類門窗上鑲玻璃的木門窗。(圖10)

圖12 集成材木門窗
第三個階段也是近代、現代使用的,實木門窗。這類門窗一般無傳統的中式窗欞格,不刻意突出傳統中國門窗文化,平口平開為主。窗全部鑲玻璃,多為夾板門、鑲板門(圖12)。部分產品已是“塞口”安裝的工業化生產的產品,但還是允許在施工現場進行修配的“白茬”產品。(圖11)

圖12 指接、膠拼、膠合——集成材
第四個階段是2000年以后,逐步成為木門窗主流的現代木門窗。如上海匯豪木門制造有限公司在上世紀90年代末從歐洲引進了當今世界最先進的由計算機控制的木材機械加工成套設備,形成巨大的木門生產能力。這類門窗有以下幾個特點。首先,它出廠時就是一個完整的門窗產品,有飾面漆等,在安裝過程中不需要也不允許再加工。其次,它有完善的氣密、保溫、防水等結構,如室內木門是T型門扇,木窗可安裝平開下懸五金件,有玻璃膠條等,與其它材質的現代門窗相比,在結構上十分相似。第三,木材經過了更好的工業化處理,實木門窗所用的木材多為集成材指接材,木質復合材料得到了廣泛應用。(圖 13圖 14)
目前我國木門窗行業的發展形勢很好,全國木門的年產值超過600億元,年產量超過8000萬樘。2011年中國建筑金屬結構協會聯合中國建筑裝飾裝修材料協會等三家行業協會共同開展了中國門業品牌評選活動,評選出木門行業的20強品牌企業是:

圖13 室內木門

圖14 世博會后搬家異地重建,1936年毀于大火
廣東潤成創展門業有限公司、華鶴集團金鶴門業發展有限公司、浙江夢天木業有限公司、淄博萬家園木制防火制品有限公司、重慶星星套裝門有限責任公司、北京闥闥飾佳工貿有限公司、吉林森工北京門業公司、成都千川木業有限公司、吉林兄弟木業集團有限公司、黑龍江三和木業有限公司、江蘇合雅門業有限公司、北京市博亮木業有限公司、廣州藍白木業有限公司、秦皇島卡爾·凱旋木藝品有限公司、重慶美心(集團)有限公司、沈陽三峰木業有限公司、北京和璽建筑成套木作系統有限公司、天華木業集團有限公司、北京黎明文儀家具有限公司、北京米蘭之窗門窗有限公司。
2010年中國建筑金屬結構協會在北京米蘭之窗門窗有限公司建立了“中國木結構節能門窗產業化基地”。
對于我國鋼門窗行業,甚至整個建筑門窗行業,2011年是一個特別的年份—實腹鋼門窗傳人中國100周年。2010年上海舉辦了世博會,世界上第一屆世博會的時間是1851年。160年前英國為了展示工業革命的成果,用鋼鐵和玻璃建造了第一屆世博會的展館,后人稱其為“水晶宮”(圖14)。這座建筑在現代建筑史上有很高的地位,因為這是人類第一次嘗試用鋼鐵和玻璃建造建筑,它開創了現代建筑的先河。“水晶宮”讓所有看到它的人都感受到震撼,1866清政府首次派團到歐洲觀光,翻譯張彝在其《航海奇述》中這樣描述“水晶宮”:“一片晶瑩,精彩炫目,高華名貴,璀璨可觀”。鋼窗與中國傳統的木門窗相比有著巨大的差別,1911年前后,實腹鋼門窗傳入中國,為中國人在國內了解國外門窗的結構創造了條件。實腹鋼門窗進入中國,是中國建筑門窗史的一個重要標志。
實腹鋼門窗進入中國后,由于原材料受外國資本的控制,加上連年的戰爭和封建官僚政府的壓榨,到解放前夕我國上海僅有的幾個生產鋼門窗的小作坊處于以舊改新、修修補補、停產半停產的狀態。解放后,經過三年經濟恢復,公私合營、社會主義改造,我國在上海建立了上海鋼窗廠、上海玻璃機械廠。我國鋼鐵工業的進步為我國鋼門窗業的發展創造了條件,我國大規模的社會主義經濟建設促進了我國鋼門窗行業發展。實腹鋼門窗型材生產納入國家生產計劃后,為滿足國家建設的需要,針對西北、中南等地區建設的需要,上海組織一部分人到武漢、西安組建了新的鋼門窗廠。1958年創建的北京市鋼窗廠(原崇文建筑五金廠、北京市建筑五金廠)在上海學習鋼門窗制造技術,在北京也建立了大型門窗生產基地。到60年代,上海、北京、西安、武漢等地先后成立了國營鋼門窗廠,我國鋼門窗工業初具規模。上海鋼窗廠1986年鋼門窗的年產量曾達到108萬平方米。北京市鋼窗廠鋼門窗的產量也曾突破100萬平方米。在我國最早建立的門窗工業體系是實腹鋼門窗,在我國門窗工業的發展過程中發揮了多年的引導和示范作用。(圖15)
實腹鋼門窗上世紀50年代至80年代一直是我國重要的鋼門窗產品。在空腹鋼門窗問世前,實腹鋼門窗一直是我國建筑的主導產品。我國在這一時期建造的國家重點工程,許多都使用了實腹鋼門窗,實腹鋼窗在那時屬于高檔門窗,曾出現了一個高速發展的過程。空腹鋼門窗問世后,由于實腹鋼門窗用料多、價格高、制造工藝復雜等原因,發展速度減緩。我國大力開展建筑門窗節能工作后,行業內企業針對實腹鋼門窗也做了大量的工作,有多個企業都推出了安裝雙玻或中空玻璃的鋼門窗,但由于市場承受能力和市場定位存在問題,實腹鋼門窗在節能改造工作上未能取得重大突破。1999年12月國家建設部、國家經貿委、國家質量技術監督局、國家建材局聯合發文(建住房[1999]295號)明確規定“自2000年12月1日起,在大中城市新建住宅建筑中,禁止使用不符合節能要求的32系列實腹鋼窗和25系列、35系列空腹鋼窗”后,實腹鋼門窗用量明顯減少,除少數重工業項目外,現在已很少使用。


應特別指出的是,“禁止使用不符合節能要求的32系列實腹鋼窗”與“禁止使32系列實腹鋼窗”是有區別的,應理解為符合節能要求的32系列實腹鋼窗也是可以使用的。在美國、英國,目前實腹鋼門窗還保持在有專門的行業協會的水平。其宣傳資料表明,通過一系列改造(不包括型材的隔熱斷橋),實腹鋼門窗的保溫系數也可降到2.2W/m2·K以下。(圖20)

圖20 國外的實腹鋼窗,裝中空玻璃、有壓條、有膠條。
隨著建筑業的迅速發展,木材用量大量增加。我國的木材資源不能滿足國家建設的需要,國家提出了“以鋼代術”的方針。伴隨著“以鋼代木”方針的貫徹執行,鋼門窗生產規模迅速擴大,產量成倍增長。實腹鋼門窗型材是熱軋型材,型材壁厚為4mm,材料消耗大,每平方米門窗料22公斤。受型材軋制能力的限制,實腹鋼門窗型材的生產不能滿足建筑門窗生產的需要。在這種情況下,l966年北京市鋼窗廠研制了25空腹鋼窗,(開始時是采用拉拔工藝,)定名為京66型空腹鋼窗。1968年上海鋼窗廠研制了另一種25空腹鋼窗,(一開始就采用軋制工藝,)定名為滬68型空腹鋼窗。70年代初,北京市鋼窗廠空腹鋼門窗型材生產也由拉拔工藝改為軋制工藝,型材的出材率提高了6~7倍,并且有效地提高了門窗型材的生產效率,為以后推廣使用空腹鋼門窗奠定了基礎。
黨的十一屆三中全會以后,黨的中心工作轉移到經濟建設上來,鋼門窗越來越多地應用在工業、民用、國防等各類建筑物上。門窗生產僅靠國家計劃難以滿足需要,非計劃門窗訂貨逐年增多,各地區、各系統紛紛建立各自的門窗生產基地。由于空腹鋼門窗原材料來源廣泛,具有輕質高強的特點(即空腹鋼門窗用料約為實腹鋼門窗的一半),與實腹鋼門窗相比空腹鋼門窗框扇的抗扭曲變形能力明顯增強,所以空腹鋼門窗受到了社會各界的歡迎。空腹鋼門窗的普及迅速壯大了我國鋼門窗工業。1991年全國鋼門窗的年產量曾達到5500萬平方米,市場占有率達到70%。這其中絕大多數都是空腹鋼門窗。
空腹鋼門窗是中國在世界首創的門窗產品,它開辟了鋼門窗加工的新途徑(圖16)。使用這一方法,中國人把鋼材的特性發揮到了極至,用最少的材料做出了強度最高的門窗,用最快的速度解決了幾億中國人多年積攢的門窗需求,用最廉價的方法使門窗基本性能達到了最佳的效果。25空腹鋼門窗為我國門窗工業的進步、為我國經濟建設做出了重要貢獻。

圖16 空腹鋼窗,為首體設計,第一個重要工程
但是在極端條件下使用極端方法設計的25空腹鋼窗也存在一定的問題:
首先,我國的工業基礎限制了空腹鋼門窗型材軋制技術的發展。空腹鋼門窗型材軋制過程是將鋼質板材先軋制焊接成圓管,再將圓管軋制成異形鋼管(門窗型材)。這其中影響冷彎變形效果的因素很多,特別是由圓管變成異形管的過程,型材內部是空的,完全依靠外部的影響完成型材的變形十分困難。在空腹鋼門窗誕生的年代,大多數中國人還不知道計算機是什么,依靠手工準確計算鋼門窗型材的變化過程是不可能的事情,就是在計算機技術高度普及的今天,計算鋼門窗型材的變化過程也不是一個簡單的事情。鋼門窗型材的軋制在一定程度上仍停留在藝術層面而非技術層面。

圖17 空腹鋼窗,北京飯店,室內外雙層密閉
其次,社會承受能力限制了空腹門窗結構的改進。在計劃經濟時代,鋼門窗的用料和價格受到了嚴格的限制,產品價格有一元錢的變化都是一件大事。軋制空腹門窗型材的鋼帶寬度一般在110mm左右,在型材上增加一個裝膠條的密閉槽,鋼帶的寬度要增加20mm以上,材料用量要增加五分之一,這在當時不是一個小事情。空、實腹鋼門窗安裝玻璃都用油灰,改用玻璃壓條和膠條也存在同樣的問題。
第三是空腹鋼窗的防腐問題。鋼材都存在防腐問題,空腹鋼門窗也不例外。北京飯店是五星級飯店,其主樓使用的是25空腹鋼窗,1973年至今已近40年,仍在使用(圖17)。北京飯店使用的空腹鋼窗除加工精細外并未做特別的處理,使用的也是普通碳素鋼,涂的也是普通防銹漆。空腹鋼窗存在防腐問題嗎?答案是存在。北京飯店可以做到定期對門窗進行保養(涂漆),其它工程、其它用戶很難做到。

圖18 彩板門窗及型材軋制
這些由于市場定位和社會條件問題帶來的25空腹鋼門窗的質量缺陷,很難通過小改、小革實現改變,加之25空腹鋼門窗普及率高,市場競爭激烈,部分企業通過減少材料厚度的辦法開展惡性競爭,使空腹鋼門窗在人們心目中的地位進一步下降。與實腹鋼門窗一樣,由于節能的問題,2000年25空腹鋼門窗也被限制使用。但我們認為,25空腹鋼門被限制使用的真正原因與其質量有很大關系,是因為在原市場定位或價格定位的條件下難以進行質量改進,對提高空腹鋼門窗的質量水平信心不足,放松了節能改進有關工作。
中國建筑金屬結構協會成立以后,在大力推廣使用空腹鋼門窗的同時也在積極探索改善空腹鋼門窗性能的方法。上世紀80年代初,中建總公司在中東承建援外工程中,發現意大利塞柯公司生產的鍍鋅彩板門窗色彩鮮艷,重量輕,耐腐蝕,比中國的普通鋼窗好得多。消息傳到國內,立即引起原國家建委和中國建筑金屬結構協會的重視,很快邀請意大利客商來華交流,并組織行業內專家,由建設部機械局局長、協會理事長孫靖韜帶團進行了回訪。在考察了這種門窗在歐洲的生產和使用情況后,專家們普遍認為該產品符合我國國情,是一個很有發展前途的產品。l984年10月,山東濰坊長城門窗公司正式簽約引進意大利塞柯公司鍍鋅彩板門窗,次年北京市門窗公司也簽約引進了該產品生產線全套設備,隨后還有北京、陜西、深圳、上海等地的企業也陸續引進了該產品的成套設備和技術,先后引進的生產線總數量達到20余條。

軋制工藝流程

軋機的一部分,可見8個道次(多對軋輥),共32個道次
彩板門窗是在中國建筑金屬結構協會領導下,鋼門窗行業開展的一次重大的產品升級換代活動(圖18)。自彩板門窗引進之日起協會就開始關注引進技術的消化和生產設備的國產化問題。在國內冶金、建材、輕工、電子、機械行業以及科研院校的關心支持下,組織了技術攻關,專題試驗研究,先后突破了薄壁復雜截面空腔異型材連續冷彎成型技術,冷軋鍍鋅彩色涂層薄板面層耐候及附著技術、多工位組合連續成型模具、薄壁異型材復雜截面沖切技術等多項復雜工藝技術。大約用了五年時間,我國鍍鋅彩板門窗的原材料、型材成型機組、配套附件加工、門窗設計及成套生產技術已全部實現了國產化。
彩板門窗技術的引進在很大程度上促進了國我鋼門窗型材的設計、制造能力。在以北方工業大學機電研究所為代表的科研機構的參與和指導下,鋼門窗型材的設計、制造技術得到了很大提高,由經驗藝術層面向科學計算的技術層面邁出了巨大的一步。到90年代中期,我國上海玻璃機械廠、北京市門窗公司、山東濰坊長城門窗公司、山東巨龍彩板門窗設備有限公司、江西中國直升機研究所、甘肅平涼機械廠等單位都能夠制造40m長32道次連續軋制彩板型材的大型軋機設備,使我國的彩板門窗型材生產線增加到90余條。彩板門窗生產技術的引進極大地縮短了我國在鋼門窗型材設計能力上與國外先進國家間的差距,為彩板門窗的國產化,為其它鋼質門窗產品的開發,奠定了很好的基礎。
引進彩板門窗技術后,我國各地的彩板門窗企業根據當地的氣候和市場情況,先后開發了10余種完全國產化的彩板門窗。我國彩板門窗的產量,最高時曾達到年產1150萬平方米。
1999年下達五部委聯合簽發的95號文時,在限制空、實腹鋼門窗使用的同時,提出了“推廣使用符合節能要求的彩板門窗”的要求。但這并沒能使彩板門窗的推廣達到預先的設想,2001年后我國彩板門窗的用量一直在下降,目前在許多地區已無彩板門窗生產企業,絕大多數還在堅持生產彩板門窗的企業,其產品多用于工業建筑。其原因主要有以下幾條:
1.用彩色涂層鋼板生產門窗,解決空腹鋼門窗防腐問題、外觀質量問題的同時,其門窗組裝工藝也要由焊接工藝改為螺接組裝工藝。其強度雖然可以完全滿足普通建筑門窗的需要,但鋼門窗高強度的特色明顯減弱。
2.由于型材采用軋制工藝生產,門窗組角時采用螺接工藝,門窗框扇橫豎料交角處很容易出現高低差和縫隙,門窗的整體外觀質量還存在明顯缺陷。
3.彩板門窗的節能保溫技術改造工作很難跟上國家節能要求的步伐。彩色涂層鋼板是鋼質材料,其傳熱性能比塑料高得多,比鋁材低很多。使用同樣的玻璃,同樣的窗型,彩板窗的保溫性能比塑窗差,比有隔熱斷橋結構的鋁窗差,只優于沒有隔熱斷橋結構的鋁窗。顯然,彩板門窗沒有隔熱斷橋,其保溫性能處于落后位置,且難以達到國家的要求。問題是鋼質門窗型材搞隔熱斷橋的技術難度很大,增加隔熱斷橋的成本提高。不同材質的門窗,其玻璃、膠條、五金配件的總成本都差不多,其框扇的制作成本是不同材質門窗價格差異的主要原因。搞隔熱斷橋后如果僅提高了產品的保溫性能,性能價格比將使彩板門窗失去競爭力。
2000年以后,鋼門窗委員會曾多次組織鋼門窗行業的有關企業有關專家進行研討論證,但一直沒能找到較好的解決辦法。目前重慶華夏門窗有限公司試制了有澆鑄型隔熱斷橋的彩板門窗還在堅持生產,青海海鷗彩板門窗有限公司針對本地區的實際情況,用一樘單玻璃,一樘中空玻璃,平開門窗與推拉門窗組合的雙層門窗設計方案來應對門窗的節能問題,目前還在堅持生產。大同明星彩板制品有限公司設計了35系列可裝中空玻璃的彩板門窗,在一段時間內延緩了節能問題對產品銷售的影響,近期彩板門窗銷售量也在大幅度減少。湖南常德市興廣龍建材有限公司設計組裝式隔熱斷橋彩板門窗未能取得應有的效果。沈陽彩板型材廠先推出了中空玻璃彩板推拉窗,延緩了節能問題對產品銷售的影響。在此基礎上該廠又與溫州市東泰塑料制品有限公司合作,開始試制有澆鑄型隔熱斷橋的彩板門窗,但在中試完成后該企業主要領導人的身體被拖跨,同時該企業還趕上了拆遷,試驗和生產都到此終止。甘肅張掖市利達金屬建材有限公司也進行過一些彩板門窗隔熱斷橋的實際試驗工作。近十年來,許多彩板門窗生產企業都認識到彩板門窗沒有隔熱斷橋的嚴重性,全國上下從南到北,從東到西都有人在設法改變彩板門窗性能,努力使其避免退出建筑門窗市場。
我國彩板門窗實現國產化后,在上世紀90年代初至本世紀初大約10年的時間內,有許多企業參照彩板門窗工藝技術,試制成功薄壁空腹大截面全周邊密封的不銹鋼門窗。特別是在江蘇宿遷、無錫,浙江余姚等地,以及粵東、閩南地區,由于當地氣候對建筑門窗的抗蝕耐性能要求較高,不銹鋼門窗的應用較為普遍。不銹鋼門窗廠數量最多時全國有100家,每年的產量達l50多萬m2。近年來不銹鋼門窗企業數量明顯減少,原因有兩個:第一,不銹鋼材料價格波動較大,價格提高快,影響了不銹鋼門窗的生產。第二,大多數不銹鋼門窗企業的規模都比較小,生產不銹鋼門窗型材的軋機一般也較小,軋制復雜載面的門窗型材較困難,影響了產品性能的提高。第三,在其它材質的門窗上直接粘接不銹鋼材料也可取得不銹鋼門窗的裝飾效果,影響到純不銹鋼門窗產品的推廣。
彩板門窗實現國產化后,在上世紀90年代初除試制不銹鋼門窗外,我國還有一些企業使用彩板門窗生產技術生產鋼推拉窗。如煙臺華龍集團公司、新都縣鋼窗廠、成都建材鋼窗廠等。
1990年以前,我國沒有十分明確的戶門(防盜門)概念。
在古代,室與堂在一個屋頂下,堂在前室在后,堂是(家的)公共活動空間,室屬于私密空間可用于居住等。堂與室的區別在某種程度上類似于現代建筑的起居室與臥室。所以我們現在有登堂入室之說,不是至親至近的人,一般只可登堂不宜入室。戶門是“堂”的門。(圖21)
在近代,戶的概念是一家。過去家的概念應是一個獨立的院落或建筑,如果有戶門的概念應是臨街的外門。
在現代,平房建筑一個院落可以住多家,一個家可能有多個通向院子(庭)的門。院內所有通向房屋的門并不因為住的是或不是一家人有所改變。在現代,主要的居住建筑是樓房建筑,往往是一家住其中一套由臥室、廚戶、衛生間等組成的房子。戶門是一套建筑的外門。在具有較好防盜功能的戶門出現以前,戶門在結構上與普通的室內門并沒有明顯的差別。
1978年后我國進入到改革開放的時代。伴隨著社會的進步,人們的收入在增加并且并不均衡。人均收入差距的加大、人口流動性的增加也給社會帶來了部分不穩定的因素。上世紀80年代初,在改革開放的發源地,在我國廣東地區首先興起了安裝防盜門的熱潮,并由南向北迅速席卷全國。
在初始階段,防盜門就是一個鐵柵欄門,人們為了增加居住環境的安全性將其安裝在戶門之外。后來人們發現在鐵柵欄門裝上紗可以防蚊,就出現了有防蚊功能的防盜門。在1985年前后,我國有許多防盜門生產企業。這其中有專門生產防盜門的企業,但大多數都是空實腹鋼門窗生產企業。空實腹鋼門窗有現成的鋼框架系統,裝上欄桿、紗窗和鎖,原來普通鋼門就變成了具有一定防盜功能的防盜門。當時,生產企業多,防盜功能參差不齊,用戶與企業間常產生矛盾。中國建筑金屬結構協會曾成立過特種門工作組,為提高防盜門質量做過許多工作。經過一段時間的探索和磨合,防盜門的生產和管理主要納入到公安部系統,公安部在許多縣都建立了技防辦,對防盜門的生產、銷售進行監管。
在戶門外加裝防盜門,人們進出的時候要開兩道門。過去我國絕大多數樓房建筑的戶門都是內開門,建筑設計時并沒有考慮加裝外開門的情況。在戶門外加裝防盜門,有時由于空間過小使用十分不暢;有時不同家的防盜門還會相互干涉。1990年后,在我國逐漸出現了用鋼板制作的全封閉防盜門,叫做“三防門”、“四防門”等(防盜、保溫、隔聲,防火、防塵等)(圖19)。這種防盜門問世后,人們發現用這種門代替原有木質戶門,既防盜又美觀,很受市場歡迎。鐵柵式防盜門雖然在市場上還有很大的用量,但用鋼板制作的全封閉防盜門很快就成為防盜門的主流產品。

圖22 美心的變化
全封閉式防盜門出現以后,我國防盜門行業很快就出現了一批大型的專業防盜門生產企業。這些企業規模化、專業化的優勢,使防盜門的質量迅速提高,在提高防盜門總產量的同時使全國防盜門的總數量迅速減少。
現在擁有國家名牌產品稱號的重慶美心·麥森門業有限公司,1989年六個人用“一個手搖鉆、兩只焊槍、四只鐵錘、幾把老虎鉗、幾根鋼質水管”,開始制作“鐵棍”防盜門(圖22), 1998年與美國麥森國際有限公司合資,并進駐重慶經濟技術開發區(國家級),2000年在美國紐約時代廣場設立“美心安全門營銷中心”,2005年美心安全門被評為中國名牌產品。美心的門類產品已從單一的防盜門發展到防火門、鋼木室內門、木質復合門、車庫門、防火卷簾等,年產量達到350萬樘(套)。這樣的企業在我國還有多個,浙江永康的步陽集團有限公司、盼盼安居門業有限責任公司等也都有類似的經歷和業績。除了全國的名牌產品,我國各地方也有很多知名的防盜門企業。北京的日上工貿有限公司1996年開始生產鐵柵式防盜門,1997年開始生產鋼板制作的全封閉防盜門,在北京占據了很高的市場份額。天津市龍甲門業有限公司的成長經歷與此也很相似,開始時也是老板騎三輪車背防盜門上樓給人安裝,后來自己生產并占據了北京、天津一定的市場份額。我國第一批成長起來的防盜門企業都經歷過艱苦的發展過程。
1999年,中國建筑金屬結構協會作為主編單位主持編制了建設部的行業標準《單扇平開多功能戶門》,至此戶門的概念形成。由于當時具有防盜等多種功能的全封閉鋼質戶門還不是住宅建筑的標準配制,一部關于戶門的標準,在“戶門”前還加了“單扇平開多功能”的定語。
目前我國戶門(防盜門)產業集中度最高的地區在浙江永康地區,集中了一批大型戶門(防盜門)生產企業,其全國的市場占有率近65%。 2005年全國5個中國名牌,永康占了2席。2006年全國12個國家免檢產品,永康拿了6個。2009年中國建筑金屬結構協會批準了永康市人民政府《關于要求授予永康市“中國門都”稱號的請示》。為了落實永康市人民政府和中國建筑金屬結構協會有關“中國門都”稱號申請和批復文件的精神,加強雙方的互動、交流與合作,促進永康市乃至全國門業的健康快速發展,中國建筑金屬結構協會鋼木門窗委員會與浙江省永康市鋼門窗行業協會簽訂了《關于共建科技產業化基地(中國門都)的協議書》。2009年中國建筑金屬結構協會協辦了永康五金博覽會。2010年由中國建筑金屬結構協會發起,中國建筑金屬結構協會與永康市人民政府共同主辦、協會鋼木門窗委員會和永康市鋼門窗行業協會共同承辦的“第一屆中國(永康)國際門業博覽會”成功舉行,2011年又成功舉辦了第二屆門博會。
自動門、提升門系列產品主要包括自動感應門(自動門)、電動伸縮門、車庫門、工業門、電動卷門、電動欄桿機、飛機庫門等。(圖23)上述各種產品雖然都是門,但與前述的鋼質門窗、木制門窗相比,有其自身的兩個主要特點,其一它們都屬于機電一體化產品,是靠電力完成啟閉的;其二均不屬于工民建中大批量使用的門,所以也有的行業管理機構或設計院將這類門統稱為特種門。由于構成以上產品的主體材料中鋼材都占據較大份額,故在中國建筑金屬結構協會內將這類門劃歸鋼木門窗委員會管理。
以上產品在中國的起步時間和市場容量各不相同,下面分類加以介紹。
20世紀40年代后期,美國超級市場開始使用自動門。1956年,日本開發出油壓式、空氣式自動門。上世紀60年代,歐洲自動門發展迅速,以荷蘭、瑞典為代表在旋轉自動門領域達到了國際領先水平。
中國使用自動門是在20世紀70年代后期,當時使用的自動門設備連門體都是進口的。最初自動門出現在中日友好合作項目如中日青年交流中心、中日友好醫院、北京飯店等著名建筑物中。由于最初日本指定外援項目強調使用納博克品牌,所以日本納博克成為最早進入中國的自動門品牌。上世紀80年代后期,瑞典必盛、荷蘭寶盾等旋轉自動門品牌由香港通過代理商進入中國大陸,當時因價格昂貴,旋轉自動門項目不過是鳳毛麟角。

平移自動門

20世紀80年代,受進入中國的國際自動門品牌的影響,中國有志之士包括一些軍工企業開始學習外國技術研制自動門,寧波歐菱自動門廠、山西榆次自動門廠、沈陽黎明飛機廠、山東招遠等也陸續生產出自動門產品,雖產出數量不大但卻獲利豐厚。隨著國外品牌質量方面的競爭加劇和時間的推移,后三個自動門廠相繼停業或破產,只剩下1984年成立的寧波歐菱自動廠堅持下來,現改名為寧波歐尼克自動門有限公司。這家公司成為中國成立最早、至今唯一尚存且獨秀一枝的民族品牌。
目前,自動門國產品牌層出不窮。從二十年前幾乎全部引進到至今全國多地區自主生產,形成國產與進口品牌“百家爭鳴”的格局;受市場競爭客觀規律的影響,自2003年以來,自動門市場價格一路走低,形成了目前獨具特色的中國自動門市場和自動門行業。截止到2010年底,共有70多個品牌活躍在中國市場,1000多家企業從事自動門的制造、銷售和安裝,年安裝量約為11萬臺,其中旋轉自動門在5000臺以上,而直徑3.6米以上的兩翼旋轉自動門約3000臺,自動門全部年產值約20億元人民幣。自動門是耐用電器產品,平均壽命都在5年以上,目前,中國境內使用中的各種規格的自動門約60多萬臺,其中兩翼旋轉自動門約20000臺,中國市場的大型旋轉自動門年安裝量幾乎為國際市場總和的3倍,有些國內知名產品牌已出口到國外。
電動伸縮門屬于圍墻大門的范疇,現在在中國街頭路邊隨處可見,其功能與歐洲大量使用的圍墻平移門類似,但由于門體采用了伸縮啟閉方式,故運行輕快,閉合后占用門側空間小,花型多樣。

旋轉自動門
此種產品在中國市場上起步于1992年,當時由河南昌威機械設備有限公司率先結合廣東地區的一款門體結構研制出了實用化的伸縮門產品,并迅速為市場所接受。推廣初期的幾年里,全國都處于供不應求的狀態,逐步取代此前使用的平開門和平移門,發展成為圍墻大門的主流門型。大的發展階段可分作兩個:第一階段是1993年到2000年,這個階段絕大部分品種都是不銹鋼彎管,價位高,品種單一。第二階段從2001年開始,雖然基本的結構原理沒有大的變化,但從材質、組合方式和產品花樣都發生了巨大的改變,價格逐漸快速下降。以2010年為例,伸縮門每延米的平均價位降到了1996年時的1/3左右。
電動伸縮門是為數不多的在中國誕生,由中國企業制做,在中國境內大量使用的機電類民用產品。近年來,部分企業的產品開始出口到東南亞和中東等地的一些國家。2010年全國市場總量大約為20萬樘,每樘門平均按10延米計算,年市場總容量約200萬延米,銷售額累計約30億元。

伸縮門
上滑道車庫門誕生在美國,在美國大約已有110年的歷史。國內二十世紀九十年代初開始陸續從美國、加拿大、德國等地少量引進上滑道車庫門,用在少數高端場所,價位非常高,一樘標準的單車位車庫門一般可達15000~20000元。
20世紀90年代中期,沈陽寶通門業有限公司等少數企業率先開始自制帶保溫層的車庫門門板,河南許繼集團昌威公司與澳大利亞合作開發施普雷特品牌的開門機,但由于關鍵設備和技術不到位,當時的產品質量,特別是門板質量與國外產品差距很大。其后從2000年開始,國內華東、東北、河南、云南等地的幾家企業先后通過到國外考察、學習并引進相關技術和設備,使車庫門的三大部分,即開門機、五金件、門板的質量不斷提高,與國外產品的差距逐步縮小。

上滑道車庫門(現在的主流產品,還有整板上翻的、卷簾的折疊平移的等)
目前國內產品的檔次已經拉開,靠前的幾家企業生產的車庫門的整體水平與國外發達國家的水平已非常接近。截止2010年底,從事制造和安裝型的車庫門企業有據可查的有322家,上滑道車庫門年安裝總量約為130萬樘。其中70%為電動式,30%為手動式。

工業門(快速啟閉軟門)

工業門,有加強筋,可在較寬的地方使用
工業門范疇很廣,從運行方式上分,常見的就有:工業提升門、工業快速門、廠房推拉門、側轉門等。本報告主要指工業滑升門和工業平移門兩大類。此類產品起步于2001年,在此之前,工業廠房大多采用平開式大鐵門。隨著外資企業的帶動和國內企業的進步,近幾年來工業門的發展很快,大多新興工業建筑上開始淘汰過去老式的平開門,轉而安裝新型工業門。

滑升工業門(與車庫門相似,大一號,要求不一樣

小上滑道車庫門的平衡系統,大多是扭簧的
國外品牌的工業門較車庫門進入中國的時間要晚5年左右,最早主要是闊福、霍曼等歐洲高端品牌,至2002年之后,一些國內做車庫門較早、有較強生產能力的企業開始進入這個領域。目前由于這個領域廣闊的發展前景,國內有更多的企業正在加大基礎投入,提升產品質量和產能。截止2010年底,有能力生產安裝工業門的企業約有60家,工業滑升門年安裝總量約為10萬樘。
新型卷門分為彩鋼整板卷門(俗稱澳式卷門)和雙層簾片式卷門(俗稱歐式卷門)兩大類。
彩鋼整板卷門起步于2001年,由蘇州恒富威門業有限公司率先從澳洲引進卷門生產線,開始生產并建立全國性的經銷網絡。歐式卷門起步于2002年,北方地區由大連舒心門業有限公司率先引進歐洲生產線開始生產帶填充發泡料的歐式卷門,南方地區由湖南湘聯公司率先生產。由于技術含量不是很高,所以國外品牌進入的很少,只有少量卷門機采用進口品牌。
經過低價劣質產品的侵害,目前用戶正在覺醒,質量可靠價格適中的產品正受到市場的青睞。2010年底,澳式卷門、歐式卷門合計的市場容量約為200萬樘,銷售額約30億元。生產企業和安裝公司多而分散,總計有300家以上。卷門機方面,漳州市60多個廠家的產量占全國此類產品總產量的70%左右,成為主要的生產基地。

側向鋼質防火卷簾門

無機布基防火卷簾門
按使用場合分為兩大類:公路收費站用欄桿機和車輛出入口用欄桿機。此種產品國內最早于1993年在深圳誕生,其后逐步在河南許繼昌威公司、華東、廣東等地鋪開。
市場上首先推開的是小區、停車場等場所車輛出入口使用的欄桿。此類產品最先成功的國內廠家是深圳捷順公司,隨后江西、華東、北京的企業陸續進入。

卷簾門窗
大約1998年前后,隨著國內交通業的快速發展,用于高速公路和高檔級公路收費站、啟閉速度更快的欄桿機開始高速成長,在這類產品領域,進入中國的最成功的國外欄桿機品牌當屬德國的“magnetic”,大約 2~3年之后的2002年開始,國內位于深圳、河南、河北、上海等地的其他若干廠家逐步發展起來,逐步形成了國、內外品牌共存的局面。經過5、6年的激烈競爭,到2009年后,市場逐步趨于理性狀態,目前公路收費站用欄桿機基本由國內品牌——Highfulway和德國品牌——Magnetic兩家主導。

電動欄桿機

工業門,整板的,門扇四周有專門的包邊,有平開、推拉、折疊平移、整體上移、分段上移多種開啟形式。
車輛出入口欄桿機的生產企業大多是生產伸縮門或伸縮門開門機的企業,大大小小有上百家,2010年產量合計有15萬臺,比較大的品牌有百勝、紅門、威捷、九竹、先鋒、華捷盛、捷順等。公路收費站用的欄桿機,每年市場容量約為1.2萬臺,銷售額2億元。
在所有門類產品中飛機庫門屬于行業集中度非常高的領域。據調查,在全國2010年十五個機場的機庫門項目中,大約80%的合同集中在沈陽寶通公司,另有20%的合同由其他2、3家企業分享。目前有能力制作安裝機庫門項目的企業有8家左右,其中有較強實力的1家,具備一定實力的2家。
在鋼門窗、木門窗行業有許多功能很特殊、專業化程度很高的產品。這些產品有些已成為鋼木門窗行業的子行業,有些還未達到子行業的程度,但也已形成獨立的銷售體系。
如沈陽奧文門窗有限公司生產的工業門。過去我國大多數工業門都是采用焊接的方法,用熱軋角鋼做骨架,表面鋪鋼板的平開門、推拉門。彩板復合鋼板問世后,有許多企業用彩板復合板制作工業門。方法是用整塊的彩板復合板做門扇,一般是直接在彩板復合板的四邊包一圈鋁型材,如果覺得強度太低則在復合板門扇內加一些鋼管。這樣的產品制作很簡單,也較美觀,但其強度都有些偏弱,特別是門扇尺寸較大時,起加強作用的鋼管用法用戶看不見,質量一直不太穩定。沈陽奧文門窗有限公司過去生產過空腹鋼窗、彩板門窗,了解鋼門窗型材的軋制技術的發展狀況。該公司訂制
了專門的軋制設備,推出了一套有密閉膠條結構的,厚度達到1.5mm的鋼質彩板復合門的包邊型材,并設計了專用的合頁、吊輪、插銷等五金配件。使用這套系統制作的彩板復合門強度提高很多,密閉性能也有了明顯改善,質量很穩定,在工業門市場上很受歡迎。該公司在成功試制手動平開門、推拉門的基礎上,還設計了電動門,還開發了折疊平開、整體提升、分整提升等多種工業門。許多工業門制造企業從該公司購買成套的五金件、包邊型材、控制系統,在當地購買彩板復合鋼板,組裝新型的彩板工業門,都取得了很好的經濟效益。產品的性能提高了,用戶滿意,愿意多花錢。這是鋼門窗行業轉變發展方式很好的實例。