PVC塑料门窗选型设计时考虑的因素

岳小威 陆 晟

江苏省中苏中建设股份有限公司 226600 齐齐哈尔市祥达建筑设计咨询有限责任公司 161000

PVC塑料门窗选型设计时考虑的因素

岳小威 陆 晟

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本文通过PVC塑料窗窗型设计原则、选型与设计的关系等的论述，指出了PVC塑料窗的结构形式，最后指出了PVC塑料门窗选型设计时考虑的因素。

PVC 塑料窗 选型设计 结构形式

1 前言

PVC塑料门窗组装是一门极为复杂而又精细的加工工艺技术，它要求从窗型设计到成品门窗产品的每一个技术环节都要通盘考虑，每一道工序都有技术难点。窗型是指窗户的总体结构造型特征，它包括门窗造型与构造尺寸。建筑物上门窗的型式、规格尺寸一般由建筑设计师决定。他们选择、决定门窗规格尺寸和形式时应该按国家标准GB5824《建筑门窗洞口尺寸系列》的规定，同时参照门窗生产厂的产品图集或全国通用建筑标准设计门窗图集选择门窗的材质和形式。选型与设计是塑钢门窗制作前的技术准备工作，也是关系到其制作、安装质量以及能否充分发挥性能优势的一个关键环节。塑钢门窗作为更新换代门窗，其显著的特点是节能，不仅节约生产能耗，而且节约建筑能耗和使用能耗，其保温、隔热、密封、隔音、防腐蚀等优势是其他门窗难以比拟的。这些优势除塑钢窗用材——PVC-U型材的本身性能外，还与选型与设计密切相关。如选型与设计不当，其优势也难以完全发挥。

2 PVC窗型设计原则

2.1塑料门窗窗型设计时必须在可能条件下最大限度地满足建筑物对其使用功能、强度、美观及经济性的要求，例如建筑外窗要求具有采光、通风、隔热保温、密封隔音、防雨、防盗、耐腐等功能，这些功能的好坏与建筑外窗的力学性能直接相关。

2.2对PVC塑料门窗而言，因材质弯曲弹性模量较低，仅为木材的1/4，铅的1/28，钢材的1/84；热膨胀系数较大，是钢材的11倍；低温抗冲击性差，所以在满足门窗构造条件的基础上，对于型材的选择主要考虑型材截面惯性矩的大小。

2.3选定型材后，门窗的各个尺寸的设计要求是，在预计的最大负荷下它们不能出现超过允许的变形，在正常使用条件下此变形是由荷载和室内外温差引起的。以此为依据，通过建筑力学的计算来决定窗户的尺寸大小和加强钢衬的配置。

2.4由于PVC塑料门窗窗型材截面设计的不同，主要指截面尺寸大小、腔室结构、壁厚，型材的惯性矩有大有小，则型材的弯曲刚度也有大有小。选择的PVC塑料中空异型材的截面愈大，窗型设计中窗户的分格愈小，则整窗结构愈牢固。型材的单位长度质量愈大，开启扇愈多，塑料型材用量随之增加，相应五金配件和密封条用量也增加，整窗造价提高，还降低了采光率，组装也费工费时。所以塑料门窗窗型设计的好坏，直接影响塑料门窗的功能、质量与经济性。

3 塑钢窗选型与设计的关系

3.1 选型

即依据墙洞规格、位置、空间以及门窗材料规格、性能等因素对门窗结构形式的选择。

3.2 设计

即围绕门窗结构形式，从门窗制作尺寸的设定，加强型钢的配置，门窗与墙洞、门窗与门窗、门窗框与扇的连接与配合方式，五金件、玻璃、纱窗等部件的选用与装配等一系列制作和安装环节，为保证塑钢门窗质量和使用功能所采取的各项技术措施及方法。

3.3 二者关系

选型中含有设计因素，设计中亦含有选型成分，两者是相对独立又不可分割的有机组成部分。

3.4 塑钢窗结构形式

塑钢窗的结构形式大致可分为固定、平开、推拉三种基本形式。

3.4.1通过改变开启角度与位置，平开窗可分为上悬、中悬、下悬等；推拉窗可分为推拉和提拉。同时两种形式可进行组合，诸如：固定与推拉组合，固定与平开组合，平开与推拉组合等。

3.4.2不同形式的门窗均存在一定的优缺点。其中固定窗采光、透视、隔热、保温、密封、隔音效果最好，但由于无法开启，不具备通风、换气功能，一般情况下，除与其他形式组合使用外，很少单独使用。

3.4.3平开窗与推拉窗相比，隔热、保温、密封、隔音性能较好，通风面积也大，特别适用于气候干燥或寒冷地区使用，但窗扇开启得占用一定空间，刮风下雨时窗扇或纱扇容易损坏，不利于风沙较大地区或高层建筑采用。

3.4.4推拉窗隔热、保温、密封、隔音性能相对略差，通风面积小，但开启不占空间，不易损坏，样式也新颖，加之现代建筑墙洞比过去有所加大，室内如特别需要换气通风的大都采用了换气扇或抽油烟机等电器进行通风，故通风面积少一些，也无什么妨碍，目前在我国很多地区比较流行。尤其是依据门窗使用环境和位置采用固定窗和推拉窗组合形式，既能充分体现塑钢门窗隔热、保温、隔音、密封、防腐蚀等优势，又避免了开启占空间等弊端，颇受人们欢迎。

3.5 塑钢窗选型设计时考虑的因素

3.5.1塑钢窗选型应适应门窗使用强度要求

使用强度是建筑门窗选型第一要素。假若门窗强度达不到使用要求，即使门窗具备再好再多的性能优势，亦是无济于事的。影响塑钢门窗强度的有外界环境、门窗与材料规格、制作与安装三大因素。

①外界环境包括地理条件和楼层高度。

a、不同地理条件其风压值是不同的。例如沿海地区基本风压值为70～100kgF/m2，北地区基本风压值为40～60kgF/m2，西北地区基本风压值为30～40kgF/m2。

b、同一地区楼层高度不同，其风压值亦不同，楼层越高，其风压值越高。

②门窗与材料规格包括墙洞规格、型材规格及壁厚等。

a、墙洞规格与抵御风压破坏的能力呈反比，墙洞规格越大，抵御风压破坏能力越小。

b、型材规格及壁厚与抵御风压破坏的能力呈正比，型材规格及壁厚越大，抵御风压破坏能力越大。

③制作与安装因素有门窗与墙洞、门与窗、窗与窗连接，型钢配置、玻璃与五金件装配等方面原因构成，属于门窗设计范畴。

3.5.2塑钢窗选型应满足环境，位置及人间对门窗功能的要求

建筑物所在环境、位置、空间不同，对门窗功能要求也不同

①处于寒冷与炎热地区的建筑物，重点应考虑门窗的保温与隔热问题；

②临闹市的建筑物，重点应考虑门窗的密封与隔音问题；

③建筑物的底楼，因周边妨碍物较多，光线较暗，地面比较潮湿，应考虑门窗的采光、通风问题；

④建筑物的高层，因风压较大，则应考虑门窗强度问题。

3.5.3塑钢窗选型应满足装饰性的要求

塑钢窗的装饰性主要体现在门窗色彩与结构形式上。

①就色彩而言，通过双色共挤或印刷、喷涂等工艺可生产出古铜色、红色、绿色、蓝色、仿木纹等各种色彩；

②在窗型结构上，卧室可采用不等式窗，卫生间可采用提拉窗式或下悬窗，客厅外窗或阳台上亮可采用部分开启窗等。

③总之依据实用效果，几种窗型科学搭配与巧妙组合，往往给人一种耳目一新的奇特感受。

3.5.4塑钢窗选型应考虑一定的经济性

生产企业有必要在确保塑钢门窗质量和使用功能的前提下，挖掘内部潜力，在降低塑钢门窗制作成本上狠下功夫，以便使其价格下降到一般国人能接受的水平。

①消除人们对木窗扇子小分割的传统观念，尽量采取一扇一玻，能不加梃处尽量不加梃；

②依据门窗使用环境，位置及其功能要求，凡不需要考虑通风换气的部位，昼采用固定扇；

③采用单玻能达到本地区建筑节能标准的，尽量不采用双玻。

4 结论

PVC塑料门窗组装是一门极为复杂的而又精细的加工工艺技术，它要求从窗型设计到成品门窗产品的每一个技术环节都要通盘考虑，每一道工序都有技术难点。组装过程中每道工序的加工质量，都会直接影响塑料门窗的使用功能和使用的耐久性。任何一种规格系列的PVC塑料异型所能制作的最大尺寸窗框、窗扇都必须综合考虑安全、变形、材料和加工设备等种因素。而小尺寸和分格较多的窗框、窗扇要考虑设备的允许加工条件。因此，PVC塑料门窗的窗型设计应本着安全可靠、结构简单、功能齐全、美观大方易于焊接成型加工等原则来确定。