一、建筑門(mén)窗幕墻的發(fā)展及現(xiàn)狀
建筑門(mén)窗真正意義上的工業(yè)化產(chǎn)品出現(xiàn)在上世紀(jì)70年代末期,之前雖然有木窗、實(shí)腹鋼窗的應(yīng)用,但是并沒(méi)有形成標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化生產(chǎn)。我國(guó)現(xiàn)代門(mén)窗工業(yè)的發(fā)展大致經(jīng)過(guò)了以下幾個(gè)階段:
鋼窗階段:七十年代后期,國(guó)家大力實(shí)施"以鋼代木"的資源配置政策,全國(guó)掀起了推廣鋼門(mén)窗、鋼腳手、鋼模板(簡(jiǎn)稱(chēng)"三鋼代木")的高潮,大大推進(jìn)了鋼門(mén)窗的發(fā)展。八十年代是傳統(tǒng)鋼門(mén)窗的全盛時(shí)期,市場(chǎng)占有率一度(1989年)達(dá)到70%。典型的代表有北方的京66、南方的滬68空腹鋼窗,以及32實(shí)腹鋼窗系列。
鋁合金窗階段:鋁合金門(mén)窗七十年代末傳入我國(guó),由國(guó)內(nèi)飛機(jī)制造企業(yè)率先引進(jìn),代表產(chǎn)品有38系列平開(kāi)窗、90系列推拉窗。鋁合金窗以其優(yōu)良的加工性能、耐久性能、新穎的外觀、相對(duì)良好的氣密、水密性能,深受用戶(hù)的青睞,在國(guó)內(nèi)迅速的發(fā)展并替代了鋼窗,形成了較為先進(jìn)的鋁合金門(mén)窗產(chǎn)品體系,確立了其支柱產(chǎn)品地位。
塑料窗階段:而隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平的提高,建筑節(jié)能逐漸引起重視,為了解決門(mén)窗保溫問(wèn)題,我國(guó)于1983年開(kāi)始從德國(guó)引進(jìn)塑料門(mén)窗的生產(chǎn)技術(shù)。塑料門(mén)窗始于上世紀(jì)五十年代末,采用由德國(guó)研制開(kāi)發(fā)的改性聚氯乙烯UPVC塑料型材。90年代國(guó)內(nèi)涌現(xiàn)出了一批設(shè)備、模具、型材、組裝設(shè)備等生產(chǎn)廠商。塑料窗不僅生產(chǎn)過(guò)程中能耗少、工藝成熟,而且材料導(dǎo)熱系數(shù)小,多腔體結(jié)構(gòu)密封性好,因而保溫性能優(yōu)于其他門(mén)窗,逐步形成了以50-60系列平開(kāi)、80系列塑料推拉窗為代表的巨大產(chǎn)業(yè),在上個(gè)世紀(jì)末形成了高峰。
節(jié)能型鋁合金門(mén)窗:進(jìn)入新的世紀(jì),建筑行業(yè)進(jìn)入飛速階段,建筑節(jié)能被列入國(guó)策,采用型材隔熱的節(jié)能技術(shù)得到廣泛應(yīng)用,各種節(jié)能型鋁合金門(mén)窗被采用,既保留了鋁合金門(mén)窗的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì),又可以滿足建筑節(jié)能的要求。同時(shí)新型的節(jié)能型玻璃及其制品被廣泛應(yīng)用。
木門(mén)窗及復(fù)合型建筑節(jié)能門(mén)窗:經(jīng)過(guò)一個(gè)輪回,傳統(tǒng)的木材又進(jìn)入人們的視線,其不僅有著優(yōu)良的性能,而且是可再生材料。新型木門(mén)窗已不是傳統(tǒng)意義上的實(shí)木門(mén)窗,而是采用深加工的集成材,避免了木材的易變形、不耐久的缺陷。在此基礎(chǔ)上還產(chǎn)生了鋁木復(fù)合、鋁塑復(fù)合、鋼塑復(fù)合等新型復(fù)合工藝的門(mén)窗,充分發(fā)揮了各自材料的優(yōu)勢(shì),因而具有優(yōu)異的性能,成為將來(lái)門(mén)窗發(fā)展的方向。
二、 門(mén)窗行業(yè)現(xiàn)狀
我國(guó)建筑面積已達(dá)到453億平方米。按照2011年,全年全國(guó)增建筑總量26億平方米速度計(jì)算,6年時(shí)間內(nèi)我國(guó)建筑面積將達(dá)到600億平方米的控制目標(biāo)。我國(guó)每年新建筑門(mén)窗用量為6.5億平方米,年產(chǎn)值超過(guò)4500億元。原有453億平方米的建筑,大都按照的塑鋼和普通鋁合金窗、由于塑鋼窗、普通鋁合金的毛條、膠條等的老化,五金件的磨損、單玻損壞等原因,使用壽命均在10年左右。因此,未來(lái)十年內(nèi),全國(guó)先后將有超過(guò)110億平方米門(mén)窗將進(jìn)入更新?lián)Q代期。對(duì)既有建筑門(mén)窗改造形成的市場(chǎng)額將高達(dá)8000億元。加之與之配套的設(shè)備、金屬型材、木材、五金配件、漆等上下游產(chǎn)業(yè),行業(yè)拉動(dòng)堪比汽車(chē)。
按照我國(guó)不同的氣候分區(qū),現(xiàn)有建筑門(mén)窗的構(gòu)成具有明顯特點(diǎn),在北方寒冷及嚴(yán)寒地區(qū),塑料窗站主要比例,在南方夏熱冬暖地區(qū)以鋁合金門(mén)窗為主,夏熱冬冷過(guò)渡地區(qū)咋以隔熱鋁合金門(mén)窗、復(fù)合門(mén)窗為主;木門(mén)窗及復(fù)合門(mén)窗在全國(guó)都有應(yīng)用。
三、 建筑節(jié)能門(mén)窗的技術(shù)要求
1、 建筑節(jié)能門(mén)窗的技術(shù)要求
建筑人行門(mén)用于封閉墻體洞口,可開(kāi)啟關(guān)閉,并可供人出入的建筑部件的總稱(chēng)。通常由門(mén)框和門(mén)扇組成。建筑窗則是封閉墻體洞口,可起采光、通風(fēng)或觀察作用的建筑部件的總稱(chēng)。通常包括窗框和一個(gè)或多個(gè)窗扇以及五金配件,有時(shí)還帶有亮窗和換氣裝置。
建筑門(mén)窗通常由框材、扇材、面板鑲嵌材料、五金、洞口安裝框材等按照規(guī)定的方式組合而成。其產(chǎn)品的質(zhì)量好壞通過(guò)氣密、水密、抗風(fēng)壓、隔聲、保溫、遮陽(yáng)、采光、防沙塵等綜合性能指標(biāo)表征。在建筑物中屬于功能相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)。這些性能按照其屬性可以分為四類(lèi):
節(jié)能性 氣密性能、保溫性能、隔熱性能
安全性 抗風(fēng)壓性能、平面內(nèi)變形性能、耐撞擊性能、抗風(fēng)攜碎物沖擊性能、抗爆炸沖擊波性能、抗垂直荷載性能、抗靜扭曲性能
適用性 啟閉力、水密性能、空氣聲隔聲性能、采光性能防沙塵性能
耐久性 反復(fù)啟閉性能、熱循環(huán)性能
2、 門(mén)窗的節(jié)能離我們很遠(yuǎn)嗎?
在工業(yè)、交通、建筑社會(huì)三大能耗中,建筑占到全社會(huì)總能耗的47%以上,而建筑通過(guò)門(mén)窗流失的能耗占到建筑總能耗的41%。如果把我國(guó)110億平方米現(xiàn)有建筑面積中的門(mén)窗的節(jié)能水平能夠達(dá)到歐洲現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn),每年將節(jié)約標(biāo)煤4.2億噸,相當(dāng)于我國(guó)全年煤炭總產(chǎn)量的20%。
節(jié)能門(mén)窗技術(shù)是指通過(guò)提高材料(玻璃、窗框材料)的光學(xué)性能、熱工性能和密封性,改善門(mén)窗的構(gòu)造(雙層、多層玻璃,內(nèi)外遮陽(yáng)系統(tǒng),控制各朝向的窗墻比,加保溫窗簾)等措施,使門(mén)窗的物理性能(水密性、氣密性、抗風(fēng)壓、隔聲性、保溫性)達(dá)到節(jié)能降耗標(biāo)準(zhǔn)要求的門(mén)窗研發(fā)制造技術(shù)。隨著人們對(duì)節(jié)能門(mén)窗優(yōu)越性能了解的加深,建筑節(jié)能,門(mén)窗是關(guān)鍵已成為社會(huì)共識(shí)。節(jié)能門(mén)窗被廣泛地采用,只有符合建筑節(jié)能要求的才是節(jié)能門(mén)窗。
我國(guó)每年新增25億平方米建筑,超過(guò)所有發(fā)達(dá)國(guó)家總和,而節(jié)能門(mén)窗的使用量?jī)H占到0.4%。建筑節(jié)能就是降低建筑在使用過(guò)程當(dāng)中的能耗。首先應(yīng)降低建筑的耗能負(fù)荷,節(jié)能門(mén)窗是基本的途徑;河北是全國(guó)霧霾的重災(zāi)區(qū),減少建筑能源消耗量是治理霧霾的突破口。
3、 我們比先進(jìn)國(guó)家的門(mén)窗節(jié)能要求差多少
建筑門(mén)窗的傳熱系數(shù)是表征門(mén)窗保溫性能的關(guān)鍵指標(biāo),以德國(guó)為例,2013年的要求為1.1W/m2k,而北京地區(qū)率先在全國(guó)實(shí)施的75%建筑節(jié)能措施中,建筑門(mén)窗傳熱系數(shù)的要求為1.5-2.0 W/m2k,相當(dāng)于德國(guó)10年前的水平。
四、 高性能節(jié)能門(mén)窗基本要求
1. 節(jié)能型材:采用木及集成木材、塑料、金屬隔熱技術(shù)及復(fù)合材料制作的型材,傳熱系數(shù)可以降到2.0W/m2k甚至更低;
2. 節(jié)能玻璃:中空、真空、低輻射鍍膜、暖邊、充惰性氣體,傳熱系數(shù)可以降到1.0W/m2k甚至更低;
3. 密封材料:采用三元乙丙橡膠密封條、硅橡膠密封條,使用壽命超過(guò)25年;
4. 優(yōu)質(zhì)五金:五金件決定了門(mén)窗開(kāi)啟部位的性能甚至安全性能。
五、 現(xiàn)階段存在的問(wèn)題
1. 由于建筑外門(mén)窗研究推廣滯后建筑節(jié)能工作要求,目前外門(mén)窗產(chǎn)品不能充分滿足節(jié)能工程的需要,節(jié)能外門(mén)窗比例偏低。
2. 建筑外門(mén)窗的研發(fā)體系多以型材廠為龍頭企業(yè),型材廠往往不了解門(mén)窗的工程應(yīng)用技術(shù);門(mén)窗廠以組裝門(mén)窗為主,研發(fā)技術(shù)力量不足。國(guó)外引進(jìn)的產(chǎn)品不能滿足我國(guó)大面積氣候條件,很難形成完善的產(chǎn)品體系。
3. 建筑外門(mén)窗設(shè)計(jì)、制作、安裝和施工驗(yàn)收環(huán)節(jié)缺乏系統(tǒng)性,標(biāo)準(zhǔn)不配套。缺少統(tǒng)一的設(shè)計(jì)要求,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)不考慮安裝要求,而驗(yàn)收規(guī)范要求過(guò)于簡(jiǎn)單,使門(mén)窗生產(chǎn)廠家無(wú)所適從。
4. 惡劣的市場(chǎng)環(huán)境導(dǎo)致低價(jià)競(jìng)爭(zhēng),劣質(zhì)產(chǎn)品充斥市場(chǎng)。
六、 建筑門(mén)窗工業(yè)化是行業(yè)發(fā)展的必由之路
1. 建筑門(mén)窗工業(yè)化的定義
建筑門(mén)窗幕墻工業(yè)化就是采用現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)和管理手段替代傳統(tǒng)的、分散式手工業(yè)的生產(chǎn)方式,從而達(dá)到降低成本、提高質(zhì)量的目的。其基本特征在于以門(mén)窗幕墻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化為前提、工廠生產(chǎn)集約化為手段、現(xiàn)場(chǎng)施工裝配化與標(biāo)準(zhǔn)化化為核心、組織管理科學(xué)化為保證。
2. 建筑門(mén)窗工業(yè)化的前提
(1) 標(biāo)準(zhǔn)系列化;
建筑門(mén)窗標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過(guò)近三十年的發(fā)展,逐步形成了一個(gè)完整的體系,包括設(shè)計(jì)、基礎(chǔ)、性能及檢測(cè)、加工及制作、安裝驗(yàn)收規(guī)范等,但仍舊不夠完善:
分類(lèi) 內(nèi)容
設(shè)計(jì)類(lèi)標(biāo)準(zhǔn) 建筑設(shè)計(jì)、節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn) 術(shù)語(yǔ)、模數(shù)、標(biāo)志等
材料及配件 型材、五金、玻璃、密封、膠等
性能及檢測(cè) 氣密、水密、抗風(fēng)壓、節(jié)能、隔聲、力學(xué)等
產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) 鋁合金門(mén)窗、塑料門(mén)窗、木門(mén)窗、鋼門(mén)窗、鋁木復(fù)合門(mén)窗等
工程規(guī)范 鋁合金門(mén)窗工程技術(shù)規(guī)程、塑料門(mén)窗工程技術(shù)規(guī)程
(2) 門(mén)窗產(chǎn)品系統(tǒng)化;
建筑門(mén)窗系統(tǒng)是指某類(lèi)建筑門(mén)或窗自成體系的構(gòu)造形式,是根據(jù)門(mén)窗的使用特征、結(jié)合技術(shù)要求特點(diǎn)及其相互關(guān)聯(lián)措施的集成。門(mén)窗系統(tǒng)可以是廣義的概念,但是通常我們所說(shuō)的系統(tǒng)是門(mén)窗產(chǎn)品、安裝及使用的范疇。完整的建筑門(mén)窗的系統(tǒng)應(yīng)該包括以下幾個(gè)方面:
1) 門(mén)窗的設(shè)計(jì)要求:主要指符合建筑設(shè)計(jì)、美學(xué)、舒適等要求;
2) 性能要求及評(píng)價(jià):滿足相應(yīng)的技術(shù)性能要求,強(qiáng)調(diào)建筑及地域的適用性;
3) 材料:配套齊全并符合要求的型材、面材、五金、密封件等;
4) 組裝:易于實(shí)現(xiàn)工廠化的成熟生產(chǎn)工藝;
5) 檢測(cè):采用標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)方法以確定最終技術(shù)水平;
6) 安裝驗(yàn)收:安全可靠的安裝工藝及完善的驗(yàn)收手段;
7) 產(chǎn)品優(yōu)化:經(jīng)過(guò)個(gè)階段的驗(yàn)證使之完全滿足工程使用要求;
8) 服務(wù):包括使用培訓(xùn)、維護(hù)措施及配件供應(yīng)。
其核心是性能要求與評(píng)價(jià),其余的措施與手段圍繞著性能的要求,實(shí)現(xiàn)建筑門(mén)窗生命周期內(nèi)的安全性、節(jié)能性、適用性及耐久性。
3. 建筑門(mén)工業(yè)化的實(shí)現(xiàn)
(1) 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化
包括標(biāo)準(zhǔn)門(mén)窗的標(biāo)準(zhǔn)體系及標(biāo)準(zhǔn)門(mén)窗系統(tǒng)。即將發(fā)布的國(guó)家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)《建筑門(mén)窗洞口尺寸協(xié)調(diào)標(biāo)準(zhǔn)》考慮了建筑門(mén)窗規(guī)格尺寸與安裝洞口之間存在不協(xié)調(diào),土建施工誤差過(guò)大,導(dǎo)致建筑門(mén)窗性能下降,甚至影響到安全性能。實(shí)現(xiàn)建筑門(mén)窗規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化生產(chǎn)是解決安裝質(zhì)量的關(guān)鍵措施。該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)建筑門(mén)窗洞口尺寸進(jìn)行分類(lèi),采用GB/T 5824中規(guī)定的14個(gè)門(mén)、25個(gè)窗的基本規(guī)格作為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格門(mén)窗產(chǎn)品,基本可以覆蓋90%以上的住宅類(lèi)建筑。
(2) 生產(chǎn)工廠化
對(duì)具備條件的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格門(mén)窗產(chǎn)品,應(yīng)在完成全部五金、玻璃安裝后整樘門(mén)窗出廠。既可以保證所有配件的安裝質(zhì)量,又減少了現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量,通常情況下,整樘門(mén)窗的尺寸可以采用工地的垂直運(yùn)輸工具,較大尺寸的外門(mén)窗應(yīng)采用組合方式。
(3) 安裝施工標(biāo)準(zhǔn)化
建筑標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格外門(mén)窗應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)附框或?qū)S酶娇蜻M(jìn)行安裝。附框內(nèi)口的寬、高構(gòu)造尺寸應(yīng)與門(mén)窗洞口標(biāo)志尺寸一致。在洞口裝修階段或裝修完成后采用標(biāo)準(zhǔn)的方法進(jìn)行整體安裝,便于建筑門(mén)窗大批量工業(yè)化生產(chǎn)及保證加工質(zhì)量的穩(wěn)定,為后續(xù)更換維修提供方便;同時(shí)簡(jiǎn)化了安裝過(guò)程,極大的推動(dòng)建筑門(mén)窗的技術(shù)進(jìn)步。
(4) 管理科學(xué)化
1) 全面引入計(jì)算機(jī)管理,從設(shè)計(jì)到集成制造,并優(yōu)化管理過(guò)程;
2) 原材料管理的科學(xué)化,確保進(jìn)場(chǎng)的材料符合要求;
3) 強(qiáng)調(diào)后期維護(hù)的重要性。
七、 建筑節(jié)能門(mén)窗發(fā)展要解決的問(wèn)題
1. 標(biāo)準(zhǔn)體系不健全,特別是對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)門(mén)窗缺少系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn);
2. 門(mén)窗系統(tǒng)需要進(jìn)一步完善,鼓勵(lì)系統(tǒng)技術(shù)的整合;
3. 成本增加導(dǎo)致的困難;
4. 建筑市場(chǎng)的不規(guī)范導(dǎo)致的無(wú)序競(jìng)爭(zhēng),需要加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù);
5. 與土建交叉施工導(dǎo)致的技術(shù)性障礙;
6. 需要得到國(guó)家及行業(yè)的政策性支持。