装甲门产品设计要点

张大朋

[霍曼（北京）门业有限公司，北京 102600]

0 引言

装甲门作为高端入户门的典型代表产品，其豪华的外观和装饰效果以及高标准的门体强度、安全性能和五金配置等特点很好地契合了市场的需求，近年装甲门市场的蓬勃发展。目前的装甲门产品设计时防盗性能参照防盗门国家标准，防火性能参照防火门国家标准，保温、隔音等性能要求参考平开户门的行业标准。虽然一些行业协会近年陆续发布的铸铝门、铜门、钢木门等团体标准也被用于一些装甲门产品的设计标准，但以前国内没有统一的装甲门产品标准和相关的设计规范，导致众多厂商无序竞争。比较好的消息是由中国建筑金属结构协会主导的《居住建筑用装甲门》（TCCMSA11132-2022）[1]团体标准已于2022年9月开始实行，初步解决了装甲门产品标准依据的问题。但对于具体的产品设计而言，不仅需要产品标准，还需要设计、生产、工艺、设备、质量、安装和服务等多方面的技术经验。本文根据市场上国内外主流入户门产品的技术特点，分析了装甲门产品在安全防护性能、多功能相结合、智能化、人性化、工艺结构细节和可靠性等几个方面的设计要点，希望其中的关键经验和设计理念可以为国内装甲门产品的设计者提供参考。

1 装甲门的安全防护性能设计

目前国内的大部分装甲门产品在安全防护性能上参照GB17565-2007《防盗安全门通用技术条件》[2]中规定的甲级或乙级防盗级别进行设计，以后将参照新发布的GB17565-2022《防盗安全门通用技术条件》[3（]以下称2022 版新防盗门国标）中4 级或5 级的防盗级别进行设计。虽然部分国内高端装甲门产品的整体安全防护性能方面已处于世界领先水平，但在关键的结构强度和锁体防护设计方面，一些国外高端品牌的入户门还有值得学习和借鉴的地方。

1.1 框、扇的整体结构强度设计

装甲门产品设计时门框和门扇配合的整体强度是安全防护性能的关键。要达到高级别的防盗性能，在满足防盗门国标中规定的钢板厚度基本要求的前提下，足够的框扇主结构强度才能支撑起外覆的装饰板材，从而使装甲门的整体强度达到安全防护性能要求。以目前市场上主流的意式装甲门为例（如图1），这些产品的门框和门扇主结构全部使用不低于2 mm 的钢质型材，同时将防盗锁具的锁舌在安装时完全贯通门扇的钢型材宽度方向，锁闭时使框扇连接成一个整体，这样的设计会极大提高框扇的整体防护性能。

门扇设计时的加工工艺也决定了产品的整体强度和防护性能。以德国某品牌的高端钢质入户门为例，其门扇采用上下一体折弯工艺，完全封闭，门板四边折弯形成一体结构，无需焊接另外的加强骨架，这种工艺的门扇整体强度非常高，很值得借鉴。另外，为提高门扇整体的防撬性能，大部分装甲门都在铰链位置附近安装有防撬销，如果将防撬销的加工工艺设计为门扇合门前从里侧安装，固定方式采用螺母固定后加开口销锁定，这样也会提高框扇闭合后整体的结构强度。

1.2 防盗锁的防护设计

防盗锁是装甲门产品的核心五金部件，其安全防护的设计直接决定着装甲门的防盗性能级别。目前国内主流的设计是门扇内放置钢质锁盒，防盗锁体从门扇侧面装入后固定，钢质锁盒的设计结构和尺寸由防盗锁的外形尺寸决定，同时需符合防盗门国标中对防盗锁防护的规范要求。不同于国内的主流做法，部分意式装甲门的防盗锁体是从门扇后板位置放入，采用的固定方式是在锁体的四角位置与门扇底部加强板连接，且固定锁体的底板厚度都在3 mm 以上，配有副锁体的情况下固定也采用类似方式，这样能非常有效地防止暴力冲击对锁体的破坏。

防盗锁的锁芯防护方面最重要的是锁芯的防钻性能，所以锁芯部位的防护材料不仅要有足够的强度，也需要合理的防钻设计。《防盗安全门通用技术条件》（GB 17565-2022）中的检测工具种类中增加了电动工具，这会导致目前国内市场上传统防盗锁面板上配置简易防钻片的做法很难通过新国标的防盗检测。而根据业内交流经验，以意式装甲门为代表的欧式高端入户门配置的锁芯防护结构普遍能抵御一定时间电动工具的破坏，这些欧洲品牌的户门均配有符合EN1906 标准中ES1 级别及以上的防盗把手，其锁芯防护部位的结构设计虽外形厚重但不失精致感，很好地达到了牢固度与设计时尚的结合（如图1 所示）。这样的设计理念很值得在防盗锁的锁芯防护设计时进行借鉴。

图1 意式装甲门的门体结构和锁具样式

2 装甲门的多功能相结合设计

作为高端入户门的装甲门产品设计时不仅要满足客户要求的豪华外观和装饰效果，更重要的是达到国家或行业规范要求的各种使用性能。目前主流的装甲门产品普遍具有防盗、防火、保温、隔音、气密、抗风压等多功能或部分功能，某些高端品牌产品可以按照客户的需求实现不同功能的组合，同时还可以满足客户对外观设计和环保材料选用方面的要求。

2.1 多功能的组合设计

装甲门产品设计时可以将不同的功能组合成不同的整体解决方案供客户选择，例如防盗级别、保温级别、隔音系数、抗风压系数等性能均设计成标准的功能模块，每一项功能模块都有对应的价格，用户可以根据产品的使用环境和自己的个性需求，选择对应的套餐模块。

2.2 可更换的外观设计

为了提高产品风格的多变性，目前很多装甲门生产企业推出了更换面板的功能设计，这种设计可以根据气候环境变化和家居装饰风格变化改变入户门的外观效果，确实能满足部分客户的实际需求。目前市场上的这种设计工艺是模仿意式装甲门的设计结构，更换操作比较复杂，如果国内装甲门产品能设计出更简单更实用的结构，将会推动整个行业更好地发展。

2.3 环保材料的选用

随着低碳、节能、环保已经成为国内社会发展的大趋势，装甲门的产品设计也应符合相应的理念。在这样的大环境下，如何使用更多的再生资源，减少碳排放，是装甲门的产品设计者必须面对的问题。这方面的设计可以学习欧洲产品选材的一些经验。欧洲门企的锁具、拉手、合页等很多部件都使用的是不锈钢原色材料，很少电镀处理，大部分是精抛后的原色。不锈钢的良好抗锈蚀性能，可以保证五金件表面长时间使用而不出问题，从而提高了产品的环保性。另外，欧洲的户门普遍使用铝合金型材，型材在出厂时就做了表面处理，制作门时无需折弯、焊接、表面处理等工序，最大程度减少后续制造的工业排放污染。同时铝合金型材的尺寸精度高，公差易控制，其中带隔热断桥的铝合金型材具备非常好的隔热性，这可以使装甲门产品具备优越的保温性能。例如德国某品牌的保温入户门，100mm 厚的门扇主结构是断桥结构铝型材，填充物为聚氨酯发泡（如图2 所示）。该门的保温系数K 值低至0.47 W/（m²·k），可以说是目前户门行业最高的水准。

图2 德国某品牌保温入户门结构示意

3 装甲门的智能化设计

随着5G 通信技术和物联网的普及，入户装甲门产品也在向着智能化的方向发展。智能化设计的装甲门通过智能电锁、自动的五金门控和感应配件等配套产品可以实现智能识别、智能操控、智能防护、智能启闭、智能传递信息等多种功能，使用户在使用过程中有更安全、更轻松的体验。

3.1 智能电锁

装甲门要实现智能识别、智能操控、智能防护和传递信息等功能均离不开智能电锁的控制。智能电锁安装在入户装甲门时应具备密码识别、信息卡识别、指纹或人脸识别等生物识别、红外或触摸等感应识别中至少两种识别方式[4]。作为装甲门智能化关键的核心部件，智能电锁的安全性是客户最关注的，其防盗安全性能必须符合《电子防盗锁》（GA374-2019）[5]的要求。就智能电锁行业的发展而言，国内的市场规模和生产技术能力已经在世界处于领先地位，因此国内装甲门产品在智能化设计时有非常充分的选择余地，也意味着有着广阔的创新平台。

3.2 五金门控产品

装甲门要实现智能感应、自动启闭等控制功能离不开带有自动功能的五金门控产品作为支持。传统的门禁系统是智能化控制最早的应用，其中门磁、电磁吸锁、电插锁、电子开门器、电磁门吸等门控产品在门禁系统中已经运用多年。目前值得关注的是实现智能启闭功能的平开门用自动开门机产品，已经从之前用于康复医院、食品、制药行业等特殊场合发展到应用于高端入户门行业，所以装甲门产品的设计者应该要了解这一趋势。

4 装甲门的人性化设计

装甲门的产品设计应考虑使用环境、规范要求、用户特点和使用习惯等方面，产品某些功能也应符合人性化需求，力争做到用户能快速上手且更加便捷地使用。欧洲和日本的一些入户门产品在功能和工艺结构设计方面能体现以人为本的理念，而国内在相关产品的人性化设计领域才刚刚开始得到重视。下面几个人性化设计的实例可作为装甲门产品设计的参考。

4.1 防夹手门的设计

德国某品牌门企推出的防夹手门设计结构非常具有创新性，其门框的截面是圆弧形，配以专用的圆柱形铰链，在开启和关闭过程中铰链侧框扇没有间隙，同时这种门的门扇内侧边角部位结构设计成具有密封加缓冲的材料，这样在门扇启闭运行过程中可以防止手指误入而被夹伤（见图3）。这种人性化的安全设计特别适合用于有小孩的家庭或者小学、幼儿园等公共场合，所以类似场合的装甲门产品设计可以进行借鉴以提高安全防范方面的功能。

图3 德国某品牌防夹手门样式

4.2 下框的安全设计

日本入户门的下框一般会设计成梯形或带小圆弧的形状，这样相比直角形状会降低同脚磕碰的概率，在抬脚进门时不容易发生磕绊而摔倒。为了保证用户脚步踩在下框时轻盈些，有的日本门企提供的入户门底框上会铺设一层减震橡胶垫，既能保证脚感舒适，也能减少噪音。

4.3 五金的人性化设计

典型的日式拉手样式一般会设计成比较圆润的外形，很少有棱角分明的造型（如图4），这样的设计能有效降低人体同这些五金件磕碰时受到伤害的概率。

图4 典型的日式拉手样式

综合以上事例，装甲门的人性化设计可以考虑将产品功能、外观样式与人文关怀为主导的思想结合并予以体现。

5 装甲门的工艺结构设计细节

工艺结构细节设计考究的高端装甲门产品能给用户一种直觉的高度信赖感，也是体现产品高品质的一种保障。

5.1 依托自动化工艺设备

为尽量避免人为因素影响品质，在现代化的加工制造行业中，工艺细节设计的体现往往建立在依托先进的加工工艺设备配以完善的工艺加工方案。德国某品牌的入户门的门板采用萨瓦尼尼自动冲切、折弯生产线一次性成型，合门采用插接结构，门扇周边平整无焊点，外形整洁美观，甚至有工艺制品的感觉。

5.2 暗藏式铰链的应用

国内装甲门很多采用暗藏式铰链，但高质量的铰链大都从欧洲进口或者使用国内生产的仿制品。欧洲高端的暗藏式铰链均具备三维可调功能，能很好地调整框、扇间的配合间隙（如图5）。由于欧洲进口的高端暗藏式铰链价格非常高，国内相关的一些企业陆续推出了不同结构的新式暗藏式铰链，其中不乏性价比很高的优秀产品供装甲门产品设计时选择。

图5 两款欧式暗藏式三维可调铰链

5.3 主副框结构的应用

欧洲很多入户门产品尤其是意大利的装甲门很多采用了主门框和副门框独立的分体结构设计（如图6），这样的工艺可以方便安装现场的施工进度管理和成品保护。工地施工时，可先安装副框，在现场施工完毕后再安装主框，这样成品保护工作会更容易。主框和副框之间用螺丝贯穿固定，主副框的连接配合固定有精密可调装置，一般误差都不会影响快速安装。

图6 典型的意式装甲门主副框结构示意

6 装甲门的可靠性设计

装甲门作为非常重要而且使用比较频繁的家居产品，可靠性和质量稳定性是用户非常关心的。这些性能需要装甲门新产品在设计定型前进行各种测试来验证，其中以开关门试验为主的疲劳性测试和主要材料的可靠性测试是必不可少的。

6.1 疲劳性测试

装甲门的疲劳性测试主要是通过开关门的循环启闭试验来验证。通过频繁的开关门试验，可以测试框扇配合的结构强度、锁体的使用性能、铰链的承重极限、密封条的使用寿命等诸多产品设计要求。装甲门产品设计时只有对这些相关的疲劳性测试提出高标准的要求，才能保证装甲门作为高端入户门产品的市场定位。例如德国某品牌门业集团的所有工厂内均设有多台自动开关门试验机，其研发流程规定所有新产品的门型及配套五金均需通过50 万次循环启闭试验和相关测试，才能继续下一步开发程序，这为其保持产品的高品质和品牌优势奠定了基础。

6.2 可靠性测试

装甲门产品设计中的可靠性测试不仅包括框扇和关键五金的功能测试，还包括产品和主要材料的使用寿命、稳定性、环境适应性等测试项目。例如装甲门表面的饰面材料需要满足长时间用于户外环境时不褪色、不脱落，国内地域环境差异大，装甲门产品的主要材料需要满足相应环境客户的使用要求。考虑到装甲门主要作为户门使用，而国内用户更换户门的平均时间在10 年以上，有的甚至长达20 年以上，所以相关的可靠性测试在装甲门产品设计过程中尤为重要。

7 结论

通过分析和举例国内外高端装甲门的产品设计要点，得出以下几点结论为国内高端户门行业装甲门产品的设计和质量提升提供参考：（1）装甲门的安全防护性能设计需注重框扇配合的整体结构强度以及防盗锁中锁芯部位的防钻设计；（2）多功能相结合以及选用不锈钢、铝合金等环保材料是装甲门产品设计的发展趋势；（3）智能化、人性化和工艺结构细节的设计决定着装甲门作为高品质入户门的产品价值；（4）高标准的可靠性测试在装甲门的产品设计过程中尤为重要。