时间：2013-11-29 分类：建筑设计
摘要：我国疆域辽阔，地形复杂，各地区气候条件差别很大。三北严寒地区一月平均气温-18℃以下;中南部地区夏季炎热，七月平均气温达到30℃;干旱地区年降水量不足100mm，沙尘气候日趋严重;南方多雨地区年降水量却多达2000mm，并且气候温和湿润;全国基本风压从0.25KN/m2到1.0KN/m2不等，大小相差3～4倍，这些气候差别反映到建筑物上，就形成了各自不同的建筑风格和门窗使用习惯。因此，在塑料门窗产品设计、开发、应用中，就应充分考虑使用的地区、建筑物类型、用途等，针对塑料门窗在性能、功能上的要求不同采用不同的型材不同的措施。
关键词：建筑工程论文发表,期刊杂志投稿,轻钢,结构,厂房
一、我国建筑气候划分
为区分我国不同地区气候条件对建筑物影响的差异性，明确各气候区的建筑基本要求，提供建筑气候参数，从总体上做到合理利用气候资源防止气候对建筑物的不利影响，国家早在一九九三年就颁布了有关建筑气候划分标准(如表1)。
建筑气候划分为7个区，当地建筑地点与所列地区地势差异不大，水平距离在50km以内，海拔高度差在100m以内时，可以直接引用。
二、不同区域对塑料门窗
物理性能的基本要求
国家建筑外窗物理性能标准对塑料门窗的物理性能作出了详细的分级，标准将抗风压性能从低到高分了9个等级;将气密性能从低到高分了5个等级;将水密性能从低到高分了6个等级;将保温性能从低到高分了10个等级。这是依据全国不同区域环境下建筑物的使用要求提出的一系列指标。厂家和用户应针对不同地区的使用环境、气候特点进行选择，避免为追求高指标，加大成本;也应避免为追求高利润，降低质量。正确的是根据不同地区不同的环境气候特点，采用不同的物理性能指标要求。
七个气候区域对塑料门窗物理性能指标的不同要求。
表2所列各项物理性能指标要求是指该地区通常情况下的环境要求，对于特殊的使用条件，可适当提高或放宽某项指标，但各项物理性能指标须首先满足行业标准的要求。
三、不同地区塑料门窗的技术特点
严寒地区
1区与7区的气候条件很相似，属于严寒地区，冬季漫长严寒，冰冻期长，冻土深;夏季较短;气温年较差很大;太阳辐射量大，日照丰富。该气候条件下的建筑物必须充分满足冬季防寒、保温、防冻，兼顾夏季部分地区的防热。建筑物应减少外露面积，加强密闭性，结构上应充分考虑年较温差大的特点。
1、窗型的选择
平开窗保温性能优于推拉窗，严寒地区应以平开窗为主。为了减少外露面积，窗户应采用大固定小开启的窗型，以加强气密性(如图一)。另外，北向窗户在满足必要的采光、通风的前提下尽量采用小洞口小窗户以减少热交换。
2、型材断面的选择
通常所用的平开窗为两层密封，框、扇之间有一个空气保温腔。严寒地区两层密封的平开窗难以达到保温要求，所以在有些地方，政府主管部门明文规定在某些建筑物上必须使用65以上的三层密封的平开窗。三层密封可在框、扇之间形成两个保温腔，能更有效地阻止空气渗透，保温效果明显优于两层密封(如图二)。
另外，60系列主型材在型材厚度方向上有三个腔，65系列主型材有四个腔，70以上五个腔;用四腔或五腔的主型材，室外冷空气须通过多个腔才能与室内空气进行热交换，因此热阻大，保温隔热性能好，它们的传热系数可达1.5W/m2·K以下。
目前实现三层密封国内主要有两种形式。一种是挂肩式，如图二的三层密封形式所示。另一种为固定凸肩式，如图三所示。其中挂肩式的配置比固定凸肩式灵活，固定窗的实现要比后者简便、容易得多，且由于固定窗部分可以将挂肩拿掉，整窗出材率还比后者高。国内还有一些其它形式的三层密封窗，其基本原理差异不大，但所使用的密封胶条各有特色。
3、玻璃的选择
窗户的大部分面积为玻璃，约占整个窗户的60%～80%，玻璃对整窗的保温性能有很大影响。由于不同玻璃的传热系数K值差别很大。因此设计不同保温性能的窗户时应选择不同传热系数的玻璃，常用的玻璃有普通单层玻璃、双层中空玻璃、三层中空玻璃以及双层低辐射镀膜中空玻璃。不同的玻璃具有不同的传热系数，中空玻璃之间玻璃的间隔不同也使中空玻璃具有不同的K值。采用65以上三层密封窗户宜采用三层中空玻璃或双层低辐射镀膜中空玻璃。
由于这些地区不但冬季严寒，而且太阳幅射量大，型材的抗冲击和变色问题显得尤为突出。因此型材配方值得认真、深入的研究，为了解决抗冲击问题，我们常采用CPE和ACR共同作用来提高抗冲击性能，实践表明，当CPE添加10份，ACR添加5份左右，完全可以保证型材在严寒地区抗冲击性能的要求。另外，型材配方中应添加适量紫外线吸收剂和钛白粉，这常被忽视，其实这两种助剂的作用，在该地区来说并不亚于稳定剂和改性剂。
4、五金件与密封配件
五金配件应以多点锁紧配件为优选。密封配件应选择耐老化性能优异的优质密封胶条，以便长期保持良好的密封性能。
寒冷地区
2区和6区气候条件比较相似，冬季较长且寒冷干燥，平原地区夏季较炎热湿润，高原地区夏季较凉爽，降水量相对集中，气温年较差较大，日照较丰富，春、秋季短促，气温变化剧烈。建筑物应满足该地区冬季防寒、保温、防冻等要求，应兼顾夏季部分地区防热。建筑物应减少外露面积，加强冬季密封兼顾夏季通风，结构上应充分考虑年较温差大的特点。另外，6区日照相对更丰富，在型材的配方上要充分考虑到防止型材褪色问题。#p#分页标题#e#
1、平开系列
在这些地区平开窗以60系列为主，其主型材宜为三腔结构，要具有排水腔。有些地区也常用65以上三层密封型材。玻璃以双玻、中空为好。该地区平开窗常用的窗型如图四。
在有些地方，政府主管部门对平开窗的类型、使用范围作了规定，如北京为了防止高层平开窗脱落，规定在6层以上不许使用外开窗。
2、推拉系列
目前在我国市场上塑料门窗的主导产品还是推拉门窗，虽说推拉窗的物理性能一般低于平开窗，但是推拉窗的成本低、组装、安装方便等一些优点使其在市场上占有较大的份额。在2区和6区经常使用80、88(62)、95系列。推拉窗除应具有通常的功能外，要尽量提高密封性能，框、扇间隙要适当，要有足够的搭接量，增加密封层数，采用双层中空玻璃，如图五。此外，在该地区有些地方的基本风压较大，改变传统的上亮与推拉框之间用螺栓连接，实现上下一体的整体窗形式，也是一种有益的改进，这种形式整体性好，强度高，焊接中梃要比拼接的方式窄，采光也好，如图六。
夏热冬冷地区
3区大部分地区夏季闷热，冬季湿冷，气温日较差小，年降水量大，日照偏少。建筑物应须满足夏季防热、通风降温，冬季防寒。另外，东南沿海地区抗风压性能的要求高。
该地区门窗的特点是：朝南窗多，单窗尺寸大，东、西墙上窗少且尺寸小。夏季太阳高度角大，南北墙上基本晒不到太阳;东西墙上日照时间长，辐射量大，因此需要自然通风使空气流通，降低室内温度，保持空气清新。该地区窗框扇的尺寸一般较小，轻巧灵秀，窗的抗风压性能和防雨水渗漏性能要求高。在该地区尤其是东南沿海地区要尽可能的增大钢衬腔尺寸，使钢衬的尺寸足够大。
这一地区的窗型与断面比较多，主要有58、60平开系列，80、88(62)、95推拉系列，各个地方的用户根据自己的风俗习惯和爱好，选用各式各样的窗型;型材的主壁厚从2.0～2.5mm不等，型材的宽度也不尽相同，所选用的五金配件质量、价格高低不等。
炎热、多台风、多雨地区
4区大部长夏无冬，温高湿重，气温年较差较小，雨量充沛，多热带风暴和台风袭击，常有大风暴雨天气，日照较少，建筑物须充分满足夏季防热、防雨、通风的要求，冬季防寒、保温问题可以忽视。
1、窗型与断面选择
该地区一般以推拉窗为主，常见的窗型如图七。常用断面有80、88、95推拉系列，截面设计时要求尽量增大钢衬腔的尺寸(尤其是风压方向的尺寸)，使钢衬足够大。推拉框、扇要有独立、完善的排水腔，防止正压时雨水流向室内。导轨的高度要适当加高，纱扇的导轨要比窗扇的导轨高一些，5mm为宜，如图八。在与上亮拼接时，要尽量使用拼管连接，根据抗风压物理性能的需要选择拼管的大小。
2、钢衬的使用
钢衬的尺寸与型材钢衬腔的尺寸的配合关系很重要。钢衬过大，难以就位，钢衬过小，型材受力弯曲时滞后太多，抗弯作用不能完全得到发挥。根据实际经验，钢衬与钢衬腔的尺寸相差1.6～2.0mm为宜。另外，钢衬的固定要尽量使用大头螺钉，紧固螺钉之间的距离可适当小一些，注意螺钉沿钢衬长度方向上要尽可能错开排列。
3、毛条的选用
毛条大小的选用要根据型材系统的尺寸以及密封间隙的大小确定，对于毛条的压缩量应根据毛条是否有鳍片来定，没有鳍片的毛条压缩量为毛条总高度的15%～20%，有鳍片的毛条压缩量为毛条总高度的10%～15%。另外，要优先选带鳍片的经硅化的毛条，以减少毛条与密封面的摩擦阻力，提高疏水性，增加抗水性。
温和地区
其大部分地区冬温夏凉，气候温和，四季如春，基本风压小，气温年较差小，日照较少。这类地区建筑物要求满足湿季防雨和通风要求，可不考虑防热和防寒。所以，可以选用基本性能指标能够达到标准的经济型门窗。73、75推拉系列在该区可以充分发挥出它们的优点。图九是较为常见的73推拉系列型材。
不同地区选用的塑料门窗，其技术特点和要求是不同的，只有清楚地了解当地的气候特点和风俗习惯，才能有的放矢的设计出符合这个地区的配方、型材、窗型、合适的五金件和配套材料。但一些地方的一些企业为了一时一己之利，置整个行业和用户利益于不顾，完全不考虑客户地区的气候特点、使用需求，给整个行业带来了很大的负面影响。为了行业的健康发展，为了人民群众居住条件的改善，我们应该不断推陈出新，不断创新提高塑料门窗的物理性能，改变现在这种\"一种型材走天下\"的现状，根据不同地区环境气候特点，设计出满足当地情况的型材，使型材真正做到符合当地的气候条件和生活习惯、经济基础、规章制度等等。相信，在大家的共同努力下，随着行业协会和国家对塑料门窗的规范和标准的实施，塑料型材门窗业会有不断的进步。
