再論系統(tǒng)門窗的應用前景
近幾年，中國建筑房地產行業(yè)迅速發(fā)展，門窗，作為建筑的重要組成部分，體量十分龐大。然而，很多既有建筑的門窗出現(xiàn)了各種的質量問題，漏風、漏雨、保溫不良等現(xiàn)象非常多，嚴重影響了人們的居住環(huán)境體驗。門窗的品質越來越被重視，在這種背景下，系統(tǒng)門窗應運而生。系統(tǒng)門窗是一個性能系統(tǒng)的完美有機組合，系統(tǒng)考慮門窗的氣密、水密、抗風壓、保溫、隔聲等各種性能，還要考慮設備、型材、配件、玻璃、粘膠、密封件等各環(huán)節(jié)性能，最終形成高性能的系統(tǒng)門窗。系統(tǒng)門窗在中國有廣闊的應用前景。
一、系統(tǒng)門窗發(fā)展背景
門窗被譽為建筑的眼睛，是建筑的重要組成部分，不僅為建筑外立面提供了豐富的裝飾效果，在建筑中也發(fā)揮著重要實用功能。門窗在建筑中最原始的功能就通風、擋雨，隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，門窗的功能有了更多樣化的發(fā)展。現(xiàn)代門窗不僅可以實現(xiàn)隔絕噪音、擋風遮雨、保溫隔熱、通風換氣等基本功能，還可以實現(xiàn)信息化、智能化控制，風雨、感應自動鎖閉、手機遠程互聯(lián)控制等。
我國是人口大國，建筑門窗的總量位居世界第一位。然而，門窗的質量良莠不齊,有相當大體量的建筑門窗質量低下。門窗漏風、漏水、保溫失效、開啟不正常等問題頻頻發(fā)生。過去的20年是我國房地產飛速發(fā)展的20年。受市場經濟環(huán)境和技術水平影響，很多“不合格”的門窗被應用到建筑中，這些門窗的“不合格”主要體現(xiàn)在“門窗構造設計不合理”、“門窗材料選擇不合理”、“門窗制作安裝工藝不符合標準”等，這些都是門窗質量問題的根源所在。
社會生產力在進步，人們對居住環(huán)境的要求也越來越高，“系統(tǒng)門窗”應運而生。系統(tǒng)門窗是運用系統(tǒng)集成的思維方式，基于針對不同地域氣候環(huán)境和使用功能要求所研發(fā)的門窗系統(tǒng)，它是按照嚴格的程序進行設計、制造和安裝，具備高可靠性、高性價比的建筑門窗。系統(tǒng)門窗發(fā)展在中國門窗行業(yè)具有里程碑的意義，徹底解決了門窗在過去的幾十年存在的痼疾，是未來建筑門窗發(fā)展的必經之路。
系統(tǒng)門窗的內部結構
二、系統(tǒng)門窗的概念
系統(tǒng)門窗是有完備技術體系支撐的、涵蓋門窗所有技術環(huán)節(jié)的、嚴格按照門窗系統(tǒng)各要素的要求完成門窗的設計、制造、安裝，并通過第三方認證的建筑門窗。系統(tǒng)門窗有具有信息化、標準化和信息化等特點。
廣義的系統(tǒng)門窗，是一套完整的、成熟的方法體系。它是基于標準化、系列化、模塊化以及相似性設計的原理，預先研發(fā)出一個系列的、可以用于設計、制造、安裝成設定性能建筑門窗的門窗系統(tǒng),即材料、構造、窗型門窗形式、技術規(guī)則、加工工藝工裝、安裝的工法，當建筑工程需要時，再根據(jù)具體建筑工程對門窗尺寸、開啟形式、性能的要求，在已研發(fā)完成的門窗系統(tǒng)的基礎上，完成該建筑工程不同尺寸、不同開啟形式建筑門窗的工程設計、制造和安裝。
系統(tǒng)門窗是有質量保證的、高品質的門窗產品。首先，在門窗系統(tǒng)是經過設計、研發(fā)的，在研發(fā)過程中，材料的選用、構造的設計、能夠做成的門窗形式、能夠達到的性能指標，都是要進行反復的設計、計算和測試，而且不僅僅是針對門窗的物理性能，還涵蓋力學機械性能、反復啟閉耐久性等全部門窗性能；研發(fā)結果——門窗系統(tǒng)的材料、構造、門窗形式、設計方法、加工工藝工裝、安裝的工法是都有固定的或有明確變化、替換邏輯規(guī)則的；當進一步用于門窗的工程設計、制造和安裝，則是嚴格按照所研發(fā)的門窗系統(tǒng)各要素的要求完成的，所以系統(tǒng)門窗是質量有保證的高品質建筑門窗。
系統(tǒng)門窗是最經濟的協(xié)同研發(fā)、制造建筑門窗的方法。門窗系統(tǒng)的研發(fā)對象不是一個標準尺寸的門窗，而是一個系列的門窗系統(tǒng)。門窗系統(tǒng)提供者協(xié)同各子系統(tǒng)供應商，集成研發(fā)出一個系列設定性能的門窗系統(tǒng)，門窗制造廠可根據(jù)建筑工程對門窗性能的要求，選擇對應性能的系列，將研發(fā)的門窗系統(tǒng)無需再研發(fā)，即可多次用于門窗工程的設計、制造加工、安裝，即可得到設定性能的建筑門窗;同時由于系統(tǒng)研發(fā)時已將材料、構造、門窗形式、技術固化或有明確替換規(guī)則，再次應用時，是采用搭積木式的簡單化的設計、標準化的制造、規(guī)范化的安裝，大幅度的降低對人員的要求、提高了效率，因此是最經濟的、協(xié)同研發(fā)、制造建筑門窗的方法。
系統(tǒng)門窗是一套完善的合格評價體系。它其中包括門窗系統(tǒng)技術評定和系統(tǒng)門窗產品認證，它可以用于門窗行業(yè)的管理。首先，由第三方檢測認證機構對門窗系統(tǒng)提供者所研發(fā)的一個系列的門窗系統(tǒng)是否達到所承諾的性能指標進行檢測、評定，而檢測的樣品不是通常標準尺寸的門窗，而是該系列門窗系統(tǒng)的極限尺寸門窗、極限尺寸開啟扇以及最重玻璃即最不利的樣品門窗，評定該的技術資料是能夠描述門窗系統(tǒng)的含有物料、構造、窗型門窗形式、技術的全部資料。通過技術評定后，由第三方認證機構頒發(fā)含有該系列門窗系統(tǒng)描述的門窗系統(tǒng)技術評定書;而系統(tǒng)門窗產品質量認證的認證模式是采用型式試驗+初始工廠檢查+獲證后監(jiān)督，通過了系統(tǒng)門窗產品認證的門窗產品將獲得由第三方認證機構頒發(fā)的的系統(tǒng)門窗產品認證證書和貼到門窗產品上的系統(tǒng)門窗產品認證標志，消費者購買含有性能指標認證標識的產品，即可得到放心的門窗產品。
系統(tǒng)門窗還是一種創(chuàng)新的商業(yè)模式。它是門窗系統(tǒng)提供者主導并管控、將門窗系統(tǒng)做為頂層設計、多家企業(yè)共同參與、共享門窗系統(tǒng)數(shù)據(jù)、實現(xiàn)系統(tǒng)建筑門窗產品可定制的一種商業(yè)模式。門窗系統(tǒng)提供者通常采用互聯(lián)網信息技術，通過品牌、技術、物料的服務，與門窗廠、銷售經銷商共同盈利，如新建建筑工程門窗市場的系統(tǒng)供應商-門窗廠-開發(fā)商、既有建筑門窗改造市場的門窗系統(tǒng)供應商-門窗制造廠-經銷商-門店-業(yè)主等的商業(yè)模式。
三、系統(tǒng)門窗的技術特點
中國幅員遼闊，跨緯度較廣，距海遠近差距較大，加之地勢高低不同，地形類型及山脈走向多樣，因而氣溫降水的組合多種多樣，形成了多種多樣的氣候。這就對建筑門窗的性能有了不一樣的要求。北方的位于高寒地區(qū)，氣候寒冷，要求門窗具有良好的保溫性能;南方熱帶氣候，年降雨量很大，而且經常伴有臺風登陸現(xiàn)象，要求門窗有良好的氣密性、水密性和抗風壓性能;而中部的長江流域，遇到梅雨季節(jié)，空氣濕度大，要求門窗有良好的水密性能。
作為系統(tǒng)門窗，在研發(fā)階段就要以門窗的性能為基礎。從研發(fā)到門窗試制、門窗檢測、門窗的研發(fā)定型，形成閉環(huán)的研發(fā)過程流程，制作出來的門窗必需到達系統(tǒng)既定的性能要求。
水密性能是門窗關鍵的性能之一。我們經常在新聞報道中看到，某地發(fā)生大暴雨，建筑門窗大量漏水、室內裝修全部浸水現(xiàn)象。所以提高門窗的水密性能，是門窗設計中首要考慮的問題。系統(tǒng)門窗在排水構造設計時，最重要的就是等壓設計原理，水密腔和室外大氣的壓力相等，這樣才能保證進入門窗內部的雨水能順利排出室外。無論是室外環(huán)境多么惡劣，暴雨還是臺風，門窗氣密腔的氣體壓力始終與室外相同，不會發(fā)生雨水倒灌的現(xiàn)象，從根本原理上保證了門窗的水密性能。另外，提高門窗的水密性能不能光靠堵水來實現(xiàn)。常規(guī)的門窗，往往依靠在玻璃內、外側打密封膠來起到防水的作用。但是，打膠施工的不可控因素非常多，打膠工人水平會直接影響密封膠施工的質量，可能會存在施工質量隱患，存在漏水的可能性。密封膠本身也有熱脹冷縮的現(xiàn)象，在經過冬季和夏季冷熱溫度更迭的過程，門窗密封位置的膠縫就容易開裂，導致漏水現(xiàn)象發(fā)生。市場上的密封膠質量也良莠不齊，老化時間過短，有的密封膠會在使用幾年后失效，失去變形能力。系統(tǒng)門窗的排水設計理念是以“疏水”作為核心，無論多好的密封措施，也做不到絕對的隔絕雨水，系統(tǒng)門窗設計在等壓原理的基礎上，又考慮了各種進水的通道可能性，在各種可能的漏水情況下，設置了排水通道。比如在做推拉窗排水設計時，既要考慮室內冷凝水的疏水通道，還要考慮室內扇和室外扇接收到的的水量大小來合理考慮排水通道的設置，來保證雨水能及時排出室外。
建筑節(jié)能是越來越受關注的話題，我們的建筑能耗占全國總額能耗的三分之一，而在建筑能耗中，空調能耗又占主要比例，約2/3左右。夏天冷氣和冬天的熱量，很大一部分是從門窗流失。綠色建筑的發(fā)展，節(jié)能門窗的應用是其中重要一環(huán)。系統(tǒng)門窗根據(jù)我國南北方的氣候差異，保溫設計也充分應用其中。在北方嚴寒地區(qū)，門窗的保溫性能尤為重要。首先是從型材構造設計考慮，采用了大尺寸的隔熱條，減少了熱量在型材中的熱傳導。很多新技術應用進一步降低了型材的傳熱系數(shù)：比如采用異型的隔熱條，增長熱量的傳導路徑;在隔熱條腔體內填充低熱傳導率的材料，減少因為隔熱腔體內冷熱空氣對流而產生的熱量損失。玻璃，作為門窗的重要組成部分，在保溫隔熱方面也起到了非常重要的作用。傳統(tǒng)的普通白玻，不能有效的阻擋熱量的傳遞。目前多層中空、Low-E膜、暖邊、真空玻璃、稀有氣體填充等技術的應用，大大降低了玻璃的傳熱系數(shù)。以上技術的應用，使得玻璃的傳熱系數(shù)能達到0.5W/(㎡·K)以內。超低能耗玻璃的應用，使得門窗的整體節(jié)能水平跨上了新的臺階。目前我們國家和各地方政府不斷出臺新的門窗標準，對門窗保溫性能的要求也原來越嚴格。北京市新地標將門窗的傳熱系數(shù)要求將至1.0W/(㎡·K)，這也給門窗行業(yè)提供了新的方向和目標。近幾年，被動房建筑應用也原來越多，被動房要求門窗的K值小于0.8W/(㎡·K)，對超低能耗門窗的發(fā)展起到了巨大推動作用。下一步，系統(tǒng)門窗的發(fā)展方向，必然會朝著更高的節(jié)能性能邁進。
門窗的抗風壓性能是體現(xiàn)門窗使用安全的重要性能。我們經常在新聞消息中看到，臺風過境之后門窗破壞嚴重，玻璃被颶風破壞，型材桿件也發(fā)生彎曲甚至斷裂。這些都是門窗抗風壓性能設計不合理導致的。很多門窗企業(yè)的設計人員，對門窗的抗風壓性能不夠重視，隨意選擇型材桿件來設計門窗，有的甚至不懂得如何校核門窗桿件的力學強度。隨著我們國家建筑行業(yè)的發(fā)展，越來越多的超高層建筑拔地而起。風速隨著離地高度呈現(xiàn)越來越大的趨勢，所以高層建筑的門窗抗風壓性能更應該被重視和計算校核。而且，高層建筑門窗發(fā)生破壞，高空墜物安全隱患巨大。系統(tǒng)門窗在抗風壓性能設計時，首要考慮的就是型材本身的強度問題。以專業(yè)的設計計算軟件，來核算當?shù)仫L荷載環(huán)境，嚴格按照規(guī)范計算門窗所受的風壓強度大小，選擇滿足力學性能要求的型材，保證在極端惡劣天氣條件下，門窗的安全性能。
作為系統(tǒng)門窗，氣密性能、隔聲性能等也是必不可少的性能要素，在系統(tǒng)設計時，需要整合型材構造、組裝配件、膠條、開啟五金等各種材料組合，并通過不斷的系統(tǒng)試驗、改進，最終使門窗達到既定性能。
“三分靠制作，七分靠安裝”是門窗行業(yè)講的比較多的一句話，足以顯示出門窗安裝的重要性。以往門窗安裝不規(guī)范的現(xiàn)象比比皆是，門窗與洞口的間隙過大或者過小，門窗安裝縫隙位置，防水處理不得當，安裝上墻的門窗密封處理不好，這一系列的問題都影響門窗的安裝質量，門窗在設計、制作的過程控制的再好，如果安裝方法不得當，也會使門窗的性能大打折扣。系統(tǒng)門窗在設計階段就充分考了安裝階段的控制要點，提出以干法施工為基礎的完善的安裝工法，在門窗與洞口之間填充有效的保溫材料來保證門窗安裝后的保溫性能；用防水砂漿塞縫，室外側安裝防水透氣膜等，有效保證門窗安裝上墻后的氣密性能和水密性能。
系統(tǒng)門窗是一套完整的體系，兼顧門窗的各項性能和施工方法?？梢愿鶕?jù)不同地域對門窗的使用習慣，整合最佳的門窗方案，是最合理的門窗技術體系。
四、系統(tǒng)門窗的應用
在過去的十幾年中，大量的低品質門窗被使用在既有建筑中。門窗達不到應有的性能，嚴重影響了人們的居住環(huán)境舒適度。隨時我國經濟的快速發(fā)展,人們生活條件越來越好,對居住環(huán)境要求也越來越高。門窗的更新?lián)Q代逐漸被提上日程，有一定經濟基礎的人希望更換家里的門窗，獲得更好的居住體驗。然而，家裝門窗市場也給大量的門窗企業(yè)提出了更嚴格的要求。首先就是門窗品質的要求，業(yè)主要求門窗要有更好的氣密、水密、隔音保溫等性能，再不能是以前粗制濫造的門窗。其次家裝市場往往是小批量門窗，而且門窗的顏色、開啟形式多樣化。系統(tǒng)門窗采用標準化的設計理念，從型材構造設計到配套件的設計，都盡可能采用標準槽口，各個系列的型材和配件通用性極好。比如型材的角碼槽口、膠條槽口、五金槽口、安裝槽口等都采用標準化設計;而且各個系列之間的型材，盡可能采用相同的型材設計，通過隔熱條長度的變化來實現(xiàn)系列的變化，提高型材和配件的通用性能。
目前市場上的門窗品質和系列非常雜亂，而且質量良莠不齊。而門窗消費大眾的需求又是個性化的，同樣的系列的框、扇型材就可能多達幾百種型號。門窗企業(yè)難以承受強大的庫存壓力，難以滿足家裝市場的個性化需求。系統(tǒng)門窗的標準化設計，為家裝的個性化門窗需求，提供了良好的解決方案。門窗系統(tǒng)的要素中如材料、構造、門窗形式、技術規(guī)則、加工工藝工裝、安裝的工法是相對固定的或有明確變化、替換邏輯規(guī)則。所以就解決了單件、小批量的門窗定制與大規(guī)模工業(yè)化生產之間的矛盾。滿足了家裝門窗的定制化需求。
我們國家對建筑質量和建筑節(jié)能要求越來越高，系統(tǒng)門窗的應用已成為必然的趨勢。房地產行業(yè)的“甲指乙采”門窗工程模式，已經不能滿足建筑的高質量要求。甲方指定材料采購渠道的初衷還是為了保證門窗的各項材料質量，但是各種材料來自不同的供貨廠家，材料做在門窗上的匹配度包含太多的不確定性，比如型材和角碼配件組合起來后不一定能發(fā)揮1+1=2的作用。而系統(tǒng)門窗恰恰是整合了組成門窗的各種材料，通過科學的方法來試驗驗證門窗材料的可靠性，組合門窗的匹配度，用系統(tǒng)的方法來讓各項材料發(fā)揮出最平衡的作用。而甲方只需要考察門窗系統(tǒng)供應商的水平和實力，確定系統(tǒng)供應商的系統(tǒng)產品是否滿足建筑需求即可，這樣既可以節(jié)省采購的時間和經歷，又能得到系統(tǒng)可靠的門窗產品。
門窗行業(yè)的發(fā)展，必定會向著工業(yè)4.0的個性化、定制化方向發(fā)展。系統(tǒng)的標準化、信息化特點可以在既有完整門窗體系的基礎上，組合優(yōu)化，滿足個性化要求，實現(xiàn)以不變應萬變的商業(yè)模式。而且系統(tǒng)門窗是經過嚴格設計、試驗的高品質門窗產品，隨著我們對門窗品質要求的不斷提高，系統(tǒng)門窗將不斷科學合理的探索進步，為未來的建筑門窗行業(yè)的發(fā)展貢獻力量。
粵公網安備 44060502001516號 技術支持：
鵬博資訊