岳小威 陸 晟

江蘇省中蘇中建設股份有限公司 226600 齊齊哈爾市祥達建筑設計咨詢有限責任公司 161000

PVC塑料門窗選型設計時考慮的因素

岳小威 陸 晟

江蘇省中蘇中建設股份有限公司 226600 齊齊哈爾市祥達建筑設計咨詢有限責任公司 161000

本文通過PVC塑料窗窗型設計原則、選型與設計的關系等的論述，指出了PVC塑料窗的結(jié)構形式，最后指出了PVC塑料門窗選型設計時考慮的因素。

PVC 塑料窗 選型設計 結(jié)構形式

1 前言

PVC塑料門窗組裝是一門極為復雜而又精細的加工工藝技術，它要求從窗型設計到成品門窗產(chǎn)品的每一個技術環(huán)節(jié)都要通盤考慮，每一道工序都有技術難點。窗型是指窗戶的總體結(jié)構造型特征，它包括門窗造型與構造尺寸。建筑物上門窗的型式、規(guī)格尺寸一般由建筑設計師決定。他們選擇、決定門窗規(guī)格尺寸和形式時應該按國家標準GB5824《建筑門窗洞口尺寸系列》的規(guī)定，同時參照門窗生產(chǎn)廠的產(chǎn)品圖集或全國通用建筑標準設計門窗圖集選擇門窗的材質(zhì)和形式。選型與設計是塑鋼門窗制作前的技術準備工作，也是關系到其制作、安裝質(zhì)量以及能否充分發(fā)揮性能優(yōu)勢的一個關鍵環(huán)節(jié)。塑鋼門窗作為更新?lián)Q代門窗，其顯著的特點是節(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)勢是其他門窗難以比擬的。這些優(yōu)勢除塑鋼窗用材——PVC-U型材的本身性能外，還與選型與設計密切相關。如選型與設計不當，其優(yōu)勢也難以完全發(fā)揮。

2 PVC窗型設計原則

2.1塑料門窗窗型設計時必須在可能條件下最大限度地滿足建筑物對其使用功能、強度、美觀及經(jīng)濟性的要求，例如建筑外窗要求具有采光、通風、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性能直接相關。

2.2對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，所以在滿足門窗構造條件的基礎上，對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，門窗的各個尺寸的設計要求是，在預計的最大負荷下它們不能出現(xiàn)超過允許的變形，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)，通過建筑力學的計算來決定窗戶的尺寸大小和加強鋼襯的配置。

2.4由于PVC塑料門窗窗型材截面設計的不同，主要指截面尺寸大小、腔室結(jié)構、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，窗型設計中窗戶的分格愈小，則整窗結(jié)構愈牢固。型材的單位長度質(zhì)量愈大，開啟扇愈多，塑料型材用量隨之增加，相應五金配件和密封條用量也增加，整窗造價提高，還降低了采光率，組裝也費工費時。所以塑料門窗窗型設計的好壞，直接影響塑料門窗的功能、質(zhì)量與經(jīng)濟性。

3 塑鋼窗選型與設計的關系

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、性能等因素對門窗結(jié)構形式的選擇。

3.2 設計

即圍繞門窗結(jié)構形式，從門窗制作尺寸的設定，加強型鋼的配置，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技術措施及方法。

3.3 二者關系

選型中含有設計因素，設計中亦含有選型成分，兩者是相對獨立又不可分割的有機組成部分。

3.4 塑鋼窗結(jié)構形式

塑鋼窗的結(jié)構形式大致可分為固定、平開、推拉三種基本形式。

3.4.1通過改變開啟角度與位置，平開窗可分為上懸、中懸、下懸等；推拉窗可分為推拉和提拉。同時兩種形式可進行組合，諸如：固定與推拉組合，固定與平開組合，平開與推拉組合等。

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

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

3.4.4推拉窗隔熱、保溫、密封、隔音性能相對略差，通風面積小，但開啟不占空間，不易損壞，樣式也新穎，加之現(xiàn)代建筑墻洞比過去有所加大，室內(nèi)如特別需要換氣通風的大都采用了換氣扇或抽油煙機等電器進行通風，故通風面積少一些，也無什么妨礙，目前在我國很多地區(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，又避免了開啟占空間等弊端，頗受人們歡迎。

3.5 塑鋼窗選型設計時考慮的因素

3.5.1塑鋼窗選型應適應門窗使用強度要求

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

①外界環(huán)境包括地理條件和樓層高度。

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

b、同一地區(qū)樓層高度不同，其風壓值亦不同，樓層越高，其風壓值越高。

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

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

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成，屬于門窗設計范疇。

3.5.2塑鋼窗選型應滿足環(huán)境，位置及人間對門窗功能的要求

建筑物所在環(huán)境、位置、空間不同，對門窗功能要求也不同

①處于寒冷與炎熱地區(qū)的建筑物，重點應考慮門窗的保溫與隔熱問題；

②臨鬧市的建筑物，重點應考慮門窗的密封與隔音問題；

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，應考慮門窗的采光、通風問題；

④建筑物的高層，因風壓較大，則應考慮門窗強度問題。

3.5.3塑鋼窗選型應滿足裝飾性的要求

塑鋼窗的裝飾性主要體現(xiàn)在門窗色彩與結(jié)構形式上。

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

②在窗型結(jié)構上，臥室可采用不等式窗，衛(wèi)生間可采用提拉窗式或下懸窗，客廳外窗或陽臺上亮可采用部分開啟窗等。

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

3.5.4塑鋼窗選型應考慮一定的經(jīng)濟性

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，以便使其價格下降到一般國人能接受的水平。

①消除人們對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，凡不需要考慮通風換氣的部位，晝采用固定扇；

③采用單玻能達到本地區(qū)建筑節(jié)能標準的，盡量不采用雙玻。

4 結(jié)論

PVC塑料門窗組裝是一門極為復雜的而又精細的加工工藝技術，它要求從窗型設計到成品門窗產(chǎn)品的每一個技術環(huán)節(jié)都要通盤考慮，每一道工序都有技術難點。組裝過程中每道工序的加工質(zhì)量，都會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、材料和加工設備等種因素。而小尺寸和分格較多的窗框、窗扇要考慮設備的允許加工條件。因此，PVC塑料門窗的窗型設計應本著安全可靠、結(jié)構簡單、功能齊全、美觀大方易于焊接成型加工等原則來確定。