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"建筑眼睛"之系统门窗的现代化智能化前景

时间:2021-12-29     【转载】

  一、系统门窗的发展背景


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  门窗被称为建筑的眼睛,是建筑的重要组成部分。它们不仅为建筑立面提供了丰富的装饰效果,而且在建筑中发挥着重要的实用作用。建筑中门窗最原始的功能是通风和防雨。随着建筑业的发展,门窗的功能也发展得更加多样化。现代门窗不仅能实现隔音、防风防雨、隔热、通风等基本功能。,还能实现信息化和智能化控制,自动锁定风雨和感应,远程互联控制手机等。


  中国是一个人口大国,建筑门窗总数居世界第一。但门窗质量良莠不齐,相当一部分建筑门窗质量低下。漏风、漏水、保温失效、门窗异常开启的情况时有发生。过去20年见证了中国房地产的快速发展。受市场经济环境和技术水平的影响,许多不合格的门窗被应用到建筑中。门窗不合格主要体现在门窗结构设计不合理、门窗选材不合理、门窗制造安装工艺不达标等方面。,这是门窗质量问题的根本原因。


  社会生产力在提高,人们对生活环境的要求越来越高,“系统门窗”应运而生。门窗系统是基于系统集成的思维模式,针对不同的区域气候环境和功能需求而开发的门窗系统。它是按照严格的程序设计、制造和安装的,具有高可靠性和高性价比。门窗的系统化发展在中国门窗行业具有里程碑意义,彻底解决了过去几十年门窗的痼疾,是未来建筑门窗发展的必由之路。


  二.系统门窗概念


  系统门窗是由完整的技术体系支撑,涵盖门窗所有技术环节,严格按照门窗系统各要素要求完成门窗的设计、制造和安装,并通过第三方认证的建筑门窗。系统的门窗具有信息化、标准化和信息化的特点。


  广义系统门窗是一个完整成熟的方法体系。基于标准化、系列化、模块化和相似设计的原则,开发了一系列可用于设计、制造和安装预先设定性能的建筑门窗的门窗系统,即材料、结构、窗式门窗形式、技术规则、加工工艺和工装、安装方法。当建筑工程需要时,根据具体建筑工程对门窗尺寸、开启形式和性能的要求,在已开发的门窗系统的基础上。


  系统门窗是具有质量保证和高质量的门窗产品。首先,门窗系统已经设计开发完成。在研发过程中,材料的选择、结构设计、可制作的门窗形式、可实现的性能指标,都要经过反复的设计、计算和测试,不仅是对门窗的物理性能,还包括机械性能、反复开合耐久性等所有门窗性能。R&D成果——门窗系统的材料、结构、门窗形式、设计方法、加工工具、安装方式等全部固定或明确变更,用逻辑规则代替;当其进一步用于门窗的工程设计、制造和安装时,是严格按照所开发的门窗系统的所有要素的要求来进行的,因此该系统门窗是质量有保证的高质量建筑门窗。


  系统门窗是建筑门窗协同研发制造最经济的方法。门窗系统的研发对象不是标准尺寸的门窗,而是一系列的门窗系统。门窗系统供应商与各子系统供应商合作,集成和开发一系列具有设定性能的门窗系统。门窗生产厂家可以根据建筑工程对门窗性能的要求,选择相应性能的系列,开发的门窗系统可以在门窗工程的设计、制造、加工、安装中多次使用,从而获得设定性能的建筑门窗。同时,由于系统研发中材料、结构、门窗形式和技术已经固化或有明确的更换规则,再应用中采用了简化设计、标准化制造、标准化安装积木的方式,大大降低了对人员的要求,提高了效率,是建筑门窗研发制造最经济、最协同的方法。


  系统门窗是一套完整的合格评定体系。它包括门窗系统技术评估和系统门窗产品认证,可用于门窗行业的管理。首先会有第三方检测认证机构对门窗系统提供商开发的一系列门窗系统是否符合承诺的性能指标进行检测评估,检测的样品不是正常标准尺寸的门窗,而是极限尺寸的门窗、极限尺寸的开启扇和最重的玻璃,也就是该系列门窗系统最不利的样品门窗。评估的技术数据是能够描述门窗系统的材料、结构、窗式门窗形式和技术的所有数据。通过技术评估后,第三方认证机构将出具包含该系列门窗系统说明的门窗系统技术评估书;系统门窗产品质量认证的认证模式是采用型式试验+出厂初验+认证后监督。通过系统门窗产品认证的门窗产品将获得第三方认证机构颁发的系统门窗产品认证证书和贴在门窗产品上的系统门窗产品认证标志。消费者购买带有性能指标认证标志的产品,可以获得放心的门窗产品。


  系统门窗也是一种创新的商业模式。是门窗系统提供商主导和控制,以门窗系统为顶层设计,多家企业共同参与,共享门窗系统数据,实现系统搭建门窗产品定制的商业模式。门窗系统提供商通常利用互联网信息技术,通过品牌、技术、材料服务,与门窗厂、销售经销商共同盈利,如新建工程门窗市场门窗系统供应商-门窗厂-开发商的商业模式,既有建筑门窗改造市场门窗系统供应商-门窗制造商-经销商-门店-业主等。


  三。系统门窗的技术特点


  我国幅员辽阔,纬度较宽,离海距离较远。此外,地形不同,地形类型和山脉多样,所以温度和降水的组合也是多样的,形成了多种气候。这就需要不同性能的建筑门窗。北方地处寒冷地区,气候寒冷,要求门窗具有良好的保温隔热性能;南方热带气候,年降雨量大,台风登陆频繁,要求门窗具有良好的气密性、水密性和抗风压性。长江流域中部,雨季空气湿度大,要求门窗具有良好的防水性能。


  作为系统门窗,门窗的性能应该是研发阶段的基础。从R&D到门窗试制、门窗检验、R&D和门窗定型,形成闭环R&D工艺流程,制造出来的门窗必须满足系统既定的性能要求。


  水密性是门窗的关键性能之一。我们经常在新闻报道中看到某个地方下大雨,建筑物大量门窗漏水,所有室内装修都被淹。因此,提高门窗的防水性能是门窗设计的首要考虑。门窗排水结构设计时,最重要的是等压设计原则。水密室的压力与室外大气的压力相等,保证进入门窗的雨水能顺利排出室外。无论室外环境多么恶劣,无论是暴雨还是台风,门窗密闭腔内的气体压力始终与室外相同,不会出现雨水倒流的现象,从根本上保证了门窗的防水性能。此外,提高门窗的水密性能也不是只靠堵水就能达到的。常规门窗往往依靠玻璃内外的密封胶来起到防水作用。然而,胶合施工中存在许多不可控因素。涂胶工人的水平将直接影响密封胶施工的质量,可能存在施工质量隐患和漏水的可能。密封胶本身也有热胀冷缩的现象。在冬夏冷暖变化过程中,门窗密封处的胶缝容易开裂,导致漏水。市面上的密封胶质量也良莠不齐,老化时间太短,有些密封胶使用几年后就会失效,失去变形能力。系统门窗的排水设计理念是以“排水”为核心,再好的密封措施,也不能绝对隔绝雨水。在等压原则的基础上,系统门窗的设计也考虑了各种进水通道的可能性,在各种可能漏水的情况下设置排水通道。比如推拉窗的排水设计,不仅要考虑室内冷凝水的排水通道,还要考虑室内风机和室外风机接收的水量,合理考虑排水通道的设置,保证雨水能够及时排出室外。


  建筑节能是人们越来越关注的话题。我国建筑能耗占全国总能耗的三分之一,在建筑能耗中,空调能耗占主要比例,约三分之二。夏季空调和冬季热量的很大一部分是从门窗流失的。绿色建筑的发展和节能门窗的应用是重要环节之一。根据我国南北气候差异,门窗保温设计也得到充分应用。在北方寒冷地区,门窗的保温性能尤为重要。首先考虑型材的结构设计,采用了大尺寸的隔热条,减少了型材内部的热传导。许多新技术的应用进一步降低了型材的传热系数:如采用异形保温条增加热量的传导路径;隔热条的空腔内填充有导热系数低的材料,以减少隔热空腔内冷热空气对流造成的热量损失。玻璃作为门窗的重要组成部分,在保温隔热方面也起着非常重要的作用。传统的白色玻璃不能有效阻挡热量传递。目前,多层中空、Low-E薄膜、暖边、真空玻璃、稀有气体填充等技术的应用,大大降低了玻璃的传热系数。应用上述技术,玻璃的传热系数可达0.5w/(㎡k)以内。超低能耗玻璃的应用使门窗的整体节能水平达到一个新的水平。目前,我国和地方政府不断出台门窗新标准,对门窗保温性能的要求也越来越严格。北京新地标要求门窗传热系数为1.0W/(㎡k),这也为门窗行业提供了新的方向和目标。近年来,被动式住宅的建筑应用越来越多,被动式住宅要求门窗K值小于0.8w/(m2·K),极大地推动了超低能耗门窗的发展。下一步,系统门窗的发展方向必然向更高的节能性能迈进。


  门窗的抗风压性能是反映门窗使用安全性的重要性能。我们经常在新闻中看到台风过境后,门窗严重受损,玻璃被飓风破坏,型材弯曲甚至断裂。这些都是门窗抗风压设计不合理造成的。很多门窗企业的设计师对门窗的抗风压能力不够重视,随意选择型材来设计门窗,有的甚至不知道如何检查门窗型材的机械强度。随着我国建筑业的发展,越来越多的超高层建筑拔地而起。随着地面风速的增大趋势,高层建筑门窗的抗风压性能应引起重视,并进行计算和校核。而且高层建筑门窗破损,高空坠物安全隐患巨大。设计门窗的抗风压性能时,首先考虑的是型材本身的强度。使用专业设计计算软件计算局部风荷载环境,严格按照规范计算门窗风压强度,选择满足机械性能要求的型材,保证门窗在极端恶劣天气条件下的安全性能。


  作为系统门窗,气密性和隔音性也是必不可少的性能要素。在系统设计中,需要综合型材结构、装配配件、胶带、开口五金件等多种材料组合。,并通过不断的系统测试和改进,门窗终于可以达到既定的性能。


  “三分靠制造,七分靠安装”是门窗行业的俗语,足以说明门窗安装的重要性。过去门窗安装不规范的现象随处可见。门窗与洞口缝隙过大或过小,门窗安装缝隙位置及防水处理不当,门窗对墙体的密封处理不好。这一系列问题都影响到门窗的安装质量。无论门窗的设计和制造过程控制得多么好,如果安装方法不当,门窗的性能都会大大降低。在门窗设计阶段,对安装阶段的控制点进行了充分的测试,提出了基于干法施工的完善安装方法,在门窗与洞口之间填充有效的保温材料,保证门窗安装后的保温性能。用防水砂浆塞缝,在室外侧安装防水透气膜等。,以有效保证门窗安装在墙上后的气密性和水密性。


  系统门窗是一个完整的系统,兼顾了门窗的各种性能和施工方法。根据不同地区门窗的使用习惯,可以综合出最佳的门窗方案,这是最合理的门窗技术体系。


  四。系统门窗的应用,在过去的十年中,大量低质量的门窗被用于既有建筑中。门窗达不到要求的性能,严重影响人们的居住环境舒适度。随着中国经济的快速发展,人们的生活条件越来越好,对生活环境的要求也越来越高。门窗的升级改造逐渐提上日程,有一定经济基础的人希望更换家里的门窗,获得更好的居住体验。然而,家装门窗市场也对大量门窗企业提出了更严格的要求。首先是门窗的质量要求。业主要求门窗具有更好的气密性、水密性、隔音性等性能,不能再是以前粗制滥造的门窗。其次,家装市场往往是小批量的门窗,门窗的颜色和开启形式是多样化的。系统采用门窗标准化设计理念。从型材的结构设计到配件的设计,都尽量采用标准槽口,所有系列的型材和配件都极具通用性。如型材的转角槽口、胶带槽口、五金槽口、安装槽口均采用标准化设计;而且各系列之间的型材应尽可能采用相同的型材设计,通过改变隔热条的长度可以实现系列的变化,从而提高型材及配件的综合性能。


  目前市面上的门窗质量和系列都很乱,质量良莠不齐。门窗消费者的需求是个性化的,同系列的框架和扇型可能有上百种。企业无法承受强大的库存压力,无法满足家装市场的个性化需求。系统门窗的标准化设计,为家装的个性化门窗需求提供了很好的解决方案。系统的材料、结构、门窗形式、技术规则、加工工艺和工具、安装方式等要素相对固定或有明确的变化和更换逻辑规则。从而解决了单件小批量门窗定制与大规模工业化生产的矛盾。满足家装门窗的定制要求。


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  我国对建筑质量和建筑节能的要求越来越高,系统门窗的应用成为必然趋势。房地产行业“A指B采”的门窗工程模式已经不能满足建筑的高品质要求。甲方指定材料采购渠道的初衷是为了保证门窗所有材料的质量,但各种材料来自不同的供应商,门窗上材料的匹配程度包含了太多的不确定性。例如,轮廓和转角配件的组合可能不会起到1+1=2的作用。系统门窗正是组成门窗的各种材料的集成。用科学的方法检验和验证门窗材料的可靠性,结合门窗的匹配度,用系统的方法让所有材料发挥最均衡的作用。但甲方只需调查门窗系统供应商的水平和实力,确定系统供应商的系统产品是否能满足建筑要求,既能节省采购的时间和经验,又能得到系统可靠的门窗产品。


  门窗行业的发展必然在Industry4.0中实现个性化、定制化。系统的标准化和信息化特征可以在现有完整门窗系统的基础上进行组合和优化,满足个性化需求,实现不断变化的商业模式。而且系统门窗是经过严格设计和测试的优质门窗产品。随着我们对门窗质量要求的不断提高,系统门窗将不断进行科学合理的探索和进步,为未来建筑门窗行业的发展贡献力量。


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