林魏新

廣東合和建筑五金制品有限公司 廣東 佛山 528100

前言

門窗是建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的開口部位，承擔(dān)著建筑室內(nèi)外的采光，空氣的交換和對(duì)流，其必須具備采光、通風(fēng)、保溫隔熱、防塵放水等作用。同時(shí)隨著現(xiàn)代建筑的發(fā)展，門窗在外觀立面造型上的作用也越來(lái)越突出，門窗好比建筑物的“五官”，豐富的建筑的立面形式，突出了建筑物的立面美感。正是這樣的環(huán)境下，現(xiàn)代門窗業(yè)也快速的發(fā)展中，門窗的樣式和類型也越來(lái)越多。建筑門窗是非承重的維護(hù)結(jié)構(gòu)，為了實(shí)現(xiàn)上述的諸多功能，其自身的結(jié)構(gòu)特性是有多重材料組成，或是多重不同的材料復(fù)合而成。建筑門窗的結(jié)構(gòu)特性是由一定剛度的桿件材料組成的桿系結(jié)構(gòu)。在多次的反復(fù)開啟下，門窗五金配件受到不同的力的作用，同時(shí)門窗自身的風(fēng)吹雨淋的使用環(huán)境，對(duì)其材料耐久性提出更高的要求。因此門窗五金決定這門窗的成敗，五金配件的耐久性決定門窗的耐久性，乃至影響到建筑物的使用耐久性。

1 門窗五金配件概述

要分析門窗五金耐久性，就必須針對(duì)門窗這一構(gòu)件特點(diǎn)展開分析，才能明確門窗五金在使用過程中的特點(diǎn)和環(huán)境，了解其對(duì)門窗構(gòu)件乃至建筑物的影響。

1.1 門窗系統(tǒng)

門窗的設(shè)計(jì)首先是建筑物的性能設(shè)計(jì)，以滿足建筑物的功能為目標(biāo)，考慮外觀的美觀大方和抗風(fēng)壓要求，實(shí)現(xiàn)建筑物熱聲光的物理性能。過去的門窗作為單獨(dú)的鼓勵(lì)建筑產(chǎn)品研究，但隨著現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)理念的深入，門窗開始作為一個(gè)系統(tǒng)體系，從材料到安裝工藝，將所有的涉及的部件形成一個(gè)整體。門窗系統(tǒng)是門窗和相關(guān)聯(lián)的一些配套材料以及結(jié)構(gòu)裝配、安裝工藝匯總，如開啟的形式，附件的系統(tǒng)，裝配關(guān)系，部件加工工藝和尺寸要求。其性能除了建筑物基本的物理性能如熱聲光之外，還要防火防盜、具有較高的使用壽命，符合地區(qū)的使用環(huán)境，這些都以來(lái)門窗所配套的五金附屬零件的耐久性。

1.2 門窗五金配件

門窗在使用功能的過程中經(jīng)常需要開啟、關(guān)閉，這一過程需要力的傳遞，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外的有組織的通風(fēng)采光，因而與五金配件的質(zhì)量和配置有緊密的聯(lián)系。門窗五金件的產(chǎn)品品種多、加工工藝復(fù)雜。目前市面上的門窗五金類產(chǎn)品很多，隨著現(xiàn)代門窗形式的多樣化和復(fù)雜化，有一萬(wàn)多類型的部件，三萬(wàn)多種類型的零件。通常所說的門窗部件包含了建筑門鎖、執(zhí)手、鉸鏈、閉門器、窗鉤、防盜鏈、感應(yīng)啟閉門裝置等。這些門窗構(gòu)件都是服務(wù)于門窗，沒有五金配件，門窗只會(huì)變成死窗。

1.3 門窗五金配件的性能

從門窗系統(tǒng)的性能出發(fā)，可以分析得到五金配件的使用受力情況。

從物理指標(biāo)來(lái)看，門窗性能包含氣密性、水密性、保溫隔熱、抗風(fēng)等。當(dāng)外平開窗受到正風(fēng)壓時(shí)，門窗的框部受力，反之是負(fù)風(fēng)壓時(shí)，則鎖點(diǎn)受力。如果是內(nèi)開平窗形式，那么在負(fù)風(fēng)壓時(shí)框受力，正風(fēng)壓時(shí)是五金的鎖點(diǎn)受力。

從門窗的機(jī)械性能指標(biāo)來(lái)看，門窗需要長(zhǎng)期的反復(fù)開啟，這依賴于配件的性能。五金配件的鎖點(diǎn)和鎖座在整個(gè)門窗的四周，緊閉狀態(tài)時(shí)，鎖點(diǎn)和鎖座緊緊地扣在一起，產(chǎn)生強(qiáng)大的密封性，提升門窗性能。而在反復(fù)的開啟中，五金配件則可以滿足平開下懸窗實(shí)現(xiàn)既平開又內(nèi)倒的功能，在推拉折疊門窗中實(shí)現(xiàn)既推拉又折疊的功能。

因此，可以說五金配件是門窗的核心，然而長(zhǎng)期以來(lái)人們對(duì)五金配件的認(rèn)知局限，導(dǎo)致的眾多門窗工程的質(zhì)量堪憂。一些設(shè)計(jì)師對(duì)門窗五金配件的不重視，在設(shè)計(jì)上也出現(xiàn)諸多的不合理之處。如高層上的大尺寸外開窗。一些生產(chǎn)廠家也不重視，五金配件的生產(chǎn)小、輕、薄，與門窗產(chǎn)品均不能配套。

門窗五金配件的加工精度比其他的附屬零件的精度要高兩個(gè)數(shù)量級(jí)，但門窗五金的安裝位置在邊緣部位，所以其微小的尺寸變化也會(huì)造成門窗結(jié)構(gòu)的較大變化：如鉸鏈的轉(zhuǎn)軸葉板和合頁(yè)的轉(zhuǎn)軸之間的配合間隙對(duì)門窗五金件的承受和傳遞力的作用影響很大，設(shè)計(jì)剛度、設(shè)計(jì)配合間隙、設(shè)計(jì)工藝裝配間隙，都會(huì)在受力傳力的過程中對(duì)門窗整體安裝和框扇安裝的位移控制起到重大影響[1]。

所以，門窗五金應(yīng)被視為門窗工程的核心。

2 門窗五金配件的耐久性

耐久性問題是建筑行業(yè)關(guān)注已久的議題，但一直以來(lái)人們關(guān)注的是建筑物內(nèi)部的結(jié)構(gòu)耐久性，如混凝土、鋼筋、防水材料等，門窗五金配件這樣一個(gè)不起眼的小配件的耐久性問題一直沒有得到重視。門窗五金配件在反復(fù)的開啟閉合中，承受較大的反復(fù)應(yīng)力而容易發(fā)生應(yīng)力疲勞，造成配件的受損。從實(shí)際情況來(lái)看，眾多的工程問題中，門窗的五金配件往往都是先于門窗的損壞。

圖1 執(zhí)手耐久性標(biāo)準(zhǔn)

2.1 門窗五金配件的耐久性要求

事實(shí)上，建筑門窗五金件行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中早已明確了五金配件的耐久性標(biāo)準(zhǔn)，如《JG/T212-2007建筑門窗五金件通用要求》、《JG/T125-2007建筑門窗五金件合頁(yè)(鉸鏈)》、《JG/T215-2007建筑門窗五金件多點(diǎn)鎖閉器》、《JG/T127-2007建筑門窗五金件滑撐》、《JG/T128-2007建筑門窗五金件撐擋》等。

如執(zhí)手包含傳動(dòng)機(jī)構(gòu)用執(zhí)手、旋壓執(zhí)手、雙面執(zhí)手，是實(shí)現(xiàn)門窗扇啟閉的操縱裝置。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范中對(duì)執(zhí)手的反復(fù)開啟的耐久性實(shí)驗(yàn)做出了指示，其中要求控制的變形量、實(shí)驗(yàn)的至少次數(shù)，操作的力或力矩等[2]。

插銷是用以在門窗關(guān)閉時(shí)閂住門窗，實(shí)現(xiàn)對(duì)門窗扇定位、鎖閉功能的裝置。閉門器則是能將開啟的門扇自動(dòng)關(guān)閉或固定在某個(gè)位置的一種器具。分為單點(diǎn)鎖閉器、多點(diǎn)鎖閉器、傳動(dòng)鎖閉器。其耐久性實(shí)驗(yàn)要求如下圖所示：

圖2 插銷和鎖閉器耐久性標(biāo)準(zhǔn)

合頁(yè)又稱之為鉸鏈，是門與門框、窗與窗框的連接件，連接框扇兩個(gè)部分，并能使之活動(dòng)。撐擋用以使開啟的金屬窗扇定位，能使開啟的窗扇固定在一個(gè)預(yù)設(shè)位置的裝置滑撐用于連接窗框和扇窗，支承窗扇、實(shí)現(xiàn)啟閉的多桿件裝置?；喅惺荛T窗扇重量，將重力傳遞到框材上，通過自身的滾動(dòng)實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

圖3 合頁(yè)、滑撐、撐擋、滑輪耐久性標(biāo)準(zhǔn)

2.2 門窗五金配件的耐久性的主要問題

耐腐蝕性能是建筑門窗五金重要性能之一，很容受溫度、濕度和大氣氛圍的影響。

第一是濕度，當(dāng)濕度達(dá)到某一臨界值時(shí)表面形成水膜，腐蝕速度加劇。水分凝聚成液態(tài)水膜，導(dǎo)致腐蝕原電池的機(jī)理的形成。

第二是溫度，高溫高濕時(shí)，氣溫升高加速腐蝕，潮濕時(shí)間逾長(zhǎng)，腐蝕也愈嚴(yán)重。

第三是大氣污染，空氣中的有害氣體和粉塵如二氧化硫等氣體以及氯化物和其他酸、堿、鹽顆粒本身就具有腐蝕性。

門窗五金件一旦發(fā)生腐蝕門窗的整體性能降低，尤其對(duì)于追求高性能的系統(tǒng)門窗而言，不僅影響產(chǎn)品美觀，而且直接導(dǎo)致門窗的氣密性、水密性、抗風(fēng)壓及保溫節(jié)能等性能降級(jí)。

鎖具也是五金之一，其耐用度一直以來(lái)也備受關(guān)注。我國(guó)現(xiàn)行的鎖具的耐用度的標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際上對(duì)比有很大的差距，這也是鎖具質(zhì)量較低，用戶需要長(zhǎng)期更換鎖具的原因之一。

檢驗(yàn)項(xiàng)目 我國(guó)標(biāo)準(zhǔn) 美國(guó)標(biāo)準(zhǔn) 英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)球形門鎖執(zhí)手開啟A級(jí)：20萬(wàn)次B級(jí)：10萬(wàn)次1級(jí)：80萬(wàn)次2級(jí)：40萬(wàn)次3級(jí)：20萬(wàn)次50萬(wàn)次插芯門鎖執(zhí)手開啟 10萬(wàn)次 80萬(wàn)次 50萬(wàn)次插芯門鎖開啟呆舌 5萬(wàn)次1級(jí)：25萬(wàn)次2級(jí)：15萬(wàn)次3級(jí)：10萬(wàn)次A級(jí)：6萬(wàn)次B級(jí)：10萬(wàn)次

首先是盲目減小材料的厚度，如球形門鎖鎖舌上的保險(xiǎn)柱壁厚太薄，幾千次循環(huán)就斷裂。其次是件材料機(jī)械性能不符合要求，如外裝門鎖開啟呆舌的動(dòng)作是靠撥桿撥動(dòng)滑塊.滑塊帶動(dòng)呆舌伸縮，兩個(gè)關(guān)鍵零件材質(zhì)幾千次循環(huán)就被磨掉一截。第三是門鎖的結(jié)構(gòu)零件設(shè)計(jì)存在應(yīng)力集中點(diǎn)，試驗(yàn)中很快破壞，有的插芯門鎖零件設(shè)計(jì)不合理，彈簧反復(fù)彎折幅度過大，減小了彎曲的半徑造成不到1萬(wàn)次的循環(huán)就發(fā)生斷裂。

3 門窗五金配件的耐久性的提升措施

門窗五金配件的耐久性對(duì)門窗構(gòu)件十分重要，一旦發(fā)生損壞，就容易導(dǎo)致門窗系統(tǒng)整體性能的降低，因此提升門窗耐久性十分重要。

首先當(dāng)然是提升工藝標(biāo)準(zhǔn)，從國(guó)標(biāo)和其他國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比來(lái)看，我國(guó)的生產(chǎn)工藝的標(biāo)準(zhǔn)要求較低，這導(dǎo)致了很多產(chǎn)品的檢驗(yàn)不合格。在完善國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)手段的同時(shí)，積極地向國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范靠攏，從而提升工藝質(zhì)量。

其次是在生產(chǎn)技術(shù)上提升，采用耐蝕性較好的材料，耐蝕性好的不銹鋼一般是在鋼中含有鉻、鎳、鈦等成分構(gòu)成，采用金屬鍍膜或非金屬涂膜來(lái)避免腐蝕。增加絕緣層或非金屬涂層，能有效地防止出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕。電鍍珍珠鉻是市場(chǎng)中廣泛使用的一種處理工藝，硬度高，耐磨性好，外觀文雅、大方、漂亮。另外，螺絲表面鍍鉻層是易損壞的部位，在安裝完成后用玻璃膠將螺絲密封，避免螺絲在空氣中氧化。

第三是在平常的使用中及時(shí)地對(duì)五金配件進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，不要用濕手開啟門鎖。開啟門鎖或轉(zhuǎn)動(dòng)門鎖把手時(shí)，不要用力過猛。經(jīng)常檢查旋緊螺栓、定位軸、風(fēng)撐、地彈簧，合頁(yè)、門鎖等經(jīng)?；顒?dòng)的五金配件，發(fā)生松動(dòng)時(shí)要立即擰緊，不要在門扇上懸掛過重的物品且避免銳器磕碰、劃傷。

參考文獻(xiàn)

[1] 張娟娟,林召烽.國(guó)標(biāo)和歐標(biāo)在建筑門窗五金件耐腐蝕性能方面的差異比較[J].門窗,2017,(12):17-18.

[2] 孫波.對(duì)開啟五金風(fēng)荷載靜力計(jì)算的一點(diǎn)探討[J].門窗,2012,(08):42-44.