官少華
(福建省永正工程質(zhì)量檢測(cè)有限公司, 福建 福州 350000)
近年來我國(guó)在建筑行業(yè)飛速發(fā)展,國(guó)民的生活水平顯著提高,人們對(duì)建筑的安全性能和實(shí)用性能的要求也越來越高。建筑外窗作為建筑結(jié)構(gòu)中住戶與外界相隔離的一道屏障,既要求其不破壞建筑整體的美觀,又要求其實(shí)用性能、經(jīng)濟(jì)性能、安全性能和可靠性能能夠達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)。本文首先簡(jiǎn)要介紹建筑工程檢測(cè)中外窗四性是什么,然后通過材質(zhì)的不同簡(jiǎn)要介紹了幾種建筑工程中常見的建筑外窗,再詳細(xì)分析窗戶不同開啟方式的優(yōu)缺點(diǎn),旨在能夠?yàn)榻ㄖこ掏獯鞍惭b設(shè)計(jì)提供一些有價(jià)值的意見和建議。
外窗是建筑外墻結(jié)構(gòu)中非常重要的組成部分,其對(duì)建筑的整體質(zhì)量有著非常大的促進(jìn)作用。外窗的主要作用是將建筑墻上的洞口封閉起來,有采光、通風(fēng)的用途,打開或者關(guān)閉要看室內(nèi)人的需求,且無論是打開還是關(guān)閉的狀態(tài),業(yè)主都能透過窗戶觀察到建筑外部的情況。
建筑工程檢測(cè)中外窗的四性指的是氣密性能、水密性能、抗風(fēng)壓性能[1]以及保溫性能。其中氣密性能主要是指,在外窗閉合時(shí),其阻隔室內(nèi)室外空氣流通的性能。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,我國(guó)部分地區(qū)的生態(tài)環(huán)境變得越來越差,尤其在北方多個(gè)地區(qū)還存在嚴(yán)重的霧霾情況,一旦門窗的氣密性不好,外界的空氣就會(huì)影響室內(nèi)的環(huán)境,嚴(yán)重影響人們的生活品質(zhì)和身體健康;水密性能指的是在雨水或雨雪天氣時(shí),窗戶阻隔雨水滲漏到室內(nèi)的能力。當(dāng)遇到雨雪天氣時(shí),通常人們都會(huì)閉合門窗,使屋內(nèi)的環(huán)境不遭到雨水的侵襲,水密性能不好的門窗即時(shí)在閉合狀態(tài)也很容易在雨水天氣中出現(xiàn)滲水現(xiàn)象。雨水通過窗戶滲入室內(nèi),很容易侵蝕室內(nèi)墻體和破壞室內(nèi)地板,給居住者帶來很大的困擾;抗風(fēng)壓性能指的是當(dāng)室外處于大風(fēng)狀態(tài)時(shí),外窗抵抗風(fēng)壓的能力。我國(guó)的大部分沿海地區(qū)幾乎每年都會(huì)遭遇臺(tái)風(fēng)襲擊,在臺(tái)風(fēng)天氣下如果外窗不能將狂風(fēng)阻擋在外,就會(huì)直接威脅到人們的生命財(cái)產(chǎn)安全;保溫性能指的是在無對(duì)流的情況下,窗戶阻止室內(nèi)室外熱交換的能力。在我國(guó)北方的冬天,室外非常寒冷,為了抵御嚴(yán)寒獲得一個(gè)相對(duì)溫暖舒適的室內(nèi)環(huán)境,人們通常都會(huì)開暖氣或者空調(diào),若窗戶的保溫性能差,室內(nèi)的熱量很多都通過窗戶傳導(dǎo)到室外,那室內(nèi)就很難形成一個(gè)溫暖舒適的環(huán)境。而在我國(guó)南方的夏天,室外非常炎熱,為了獲得一個(gè)涼爽舒適的室內(nèi)環(huán)境,開空調(diào)是最主要也是最有效的方法。若外窗的保溫性能差,室外的熱量會(huì)通過外窗大量的傳遞到室內(nèi),那么室內(nèi)的溫度就很難迅速的下降,無形當(dāng)中加大了空調(diào)的負(fù)荷,在浪費(fèi)了電能的同時(shí)也加大了人們使用空調(diào)的成本。
從客觀的角度進(jìn)行分析,建筑外窗的四性如此重要,不僅可以從整體的角度對(duì)建筑質(zhì)量進(jìn)行提升,還可以為人們營(yíng)造一個(gè)相對(duì)安全且舒適的居住環(huán)境。那么影響建筑外窗四性好壞又主要有哪些因素呢?以下我們從窗戶的材質(zhì)和開啟方式兩方面進(jìn)行粗淺分析。
現(xiàn)今社會(huì)能用作窗戶窗框型材的種類有很多,比如鋁合金、塑鋼、木材、鋼材、增強(qiáng)纖維塑料等。而在工程建筑中,最常見、運(yùn)用最廣的幾種外窗型材是木材、塑鋼、鋁合金。
上世紀(jì)80 年代以前,社會(huì)科技還比較落后,很多現(xiàn)代材料還沒有被開發(fā)或者是運(yùn)用到民用生活中,木窗是全球運(yùn)用最廣的窗戶形式。就算是現(xiàn)在科技如此發(fā)達(dá),各種新型材料廣泛運(yùn)用的年代,像美國(guó)、日本和一些歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家的民用窗戶在選擇型材時(shí)仍會(huì)大量選用木材。而在我國(guó),考慮對(duì)環(huán)境的保護(hù),木窗基本已不再運(yùn)用在民用建筑。只是在一些園林建筑、仿古建筑上還有適當(dāng)?shù)倪\(yùn)用。工程檢測(cè)中暫未需要對(duì)木窗需四性檢測(cè)。[2]
塑鋼窗是基材為未增塑聚氯乙烯(PVC-U)型材并內(nèi)襯增強(qiáng)型鋼的窗。塑鋼窗由于有塑料的特性,其保溫性能和隔音性能較好,整體造價(jià)也較低。同時(shí)塑料材質(zhì)的缺點(diǎn)在塑鋼型材上也一并存在,如型材強(qiáng)度不夠,容易老化、變形、變脆,內(nèi)襯增強(qiáng)型鋼,自重較大且不易安裝。
鋁合金窗是目前市面上運(yùn)用最廣的窗戶。鋁合金型材的優(yōu)點(diǎn)很多,強(qiáng)度高、不易生銹、耐腐蝕、不需刷油漆、使用年限長(zhǎng)且無需維護(hù)。同時(shí)缺點(diǎn)也很明顯,普通鋁合金是熱的良導(dǎo)體,室外與室內(nèi)的熱量會(huì)隨著窗的框架傳遞,保溫性能較差。為了解決這一問題,人類發(fā)明了斷橋隔熱鋁合金型材。斷橋隔熱鋁合金是指鋁合金型材在制造過程中在中間加了隔熱條將其分成了兩半,隔熱條有阻隔熱量傳遞的作用。斷橋隔熱鋁合金型材既有普通鋁合金型材的優(yōu)點(diǎn),又有很好的保溫性能,唯一的缺點(diǎn)就是價(jià)格太高,使其在實(shí)際建筑外窗工程中并沒有得到最為廣泛的應(yīng)用。[3]
以尺寸1500mm(寬)*1500mm(高)、面板材料同為(5+6A+5)mm 普通透明中空玻璃的塑鋼推拉窗(雙扇推拉無固定部分)和普通鋁合金推拉窗(雙扇推拉無固定部分)在實(shí)驗(yàn)室做四性檢測(cè)。由于只是窗框材料的不同,塑鋼窗與鋁合金窗的氣密性能與水密性能試驗(yàn)數(shù)據(jù)相差不大。抗風(fēng)壓性能(采用定級(jí)檢測(cè))與保溫性能差異較大,詳見下表1、表2:
表1 抗風(fēng)壓性能數(shù)據(jù)對(duì)比
表2 保溫性能數(shù)據(jù)對(duì)比
通過以上數(shù)據(jù)分析,塑鋼窗抗風(fēng)壓性能會(huì)略差于鋁合金窗,但塑鋼窗保溫性能會(huì)優(yōu)于鋁合金窗不少。所以在實(shí)際工程運(yùn)用上可綜合考慮型材的造價(jià)、耐久性、抗風(fēng)壓性能、保溫性能等因素來決定是選擇塑鋼窗還是鋁合金窗。
平開窗是最為傳統(tǒng)的一種外窗形式,在我們?nèi)粘I钪幸草^為常見。平開窗易于開啟、關(guān)閉。關(guān)閉時(shí),窗扇與窗框之間存在的縫隙很小,能做到很好的氣密性能、水密性能。平開窗的窗扇可打開面積較大,使其具有良好的通風(fēng)采光效果。但平開窗在大風(fēng)雨天如果窗扇未關(guān)密實(shí)的話容易受到損壞,所以平開窗對(duì)五金連接件的強(qiáng)度要求比較高。
推拉窗是目前民用建筑里使用頻率非常高的外窗形式。推拉窗是采用窗扇在窗框內(nèi)平移的開關(guān)方式,開關(guān)與否都不需要占用其它多余的空間,簡(jiǎn)潔、美觀。推拉窗通常窗扇和單扇玻璃面積較大,采光面積大,維護(hù)便利,安裝紗窗也比較方便。但推拉窗的窗扇不可以同時(shí)都開啟,最多可開啟一半,通風(fēng)性比較一般。推拉窗的窗扇同窗框之間存有一定縫隙,氣密性能、水密性能也會(huì)稍差。[4]
以尺寸1500mm(寬)*1500mm(高)、面板材料同為(5+6A+5)mm 普通透明中空玻璃的鋁合金平開窗(雙扇平開無固定部分)和鋁合金推拉窗(雙扇推拉無固定部分)各三樘在實(shí)驗(yàn)室做四性檢測(cè)。由于窗框材質(zhì)相同,開啟方式不同,三樘鋁合金平開窗與三樘鋁合金推拉窗的保溫性能基本沒差別,但氣密性能、水密性能、抗風(fēng)壓性能(采用定級(jí)檢測(cè))都存在較大差別。詳見下表3、表4、表5:
表3 氣密性能數(shù)據(jù)對(duì)比
表4 水密性能數(shù)據(jù)對(duì)比
表5 抗風(fēng)壓性能數(shù)據(jù)對(duì)比
通過以上數(shù)據(jù)分析,在窗框材質(zhì)、面板材料相同的情況下,平開窗的氣密性能、水密性能、抗風(fēng)壓性能都要優(yōu)于推拉窗。雖然平開窗的造價(jià)會(huì)相對(duì)較高,但其多方面性能都超過推拉窗,所以平開窗在實(shí)際工程運(yùn)用中更值得推廣。
綜上所述,建筑外窗在建筑外墻結(jié)構(gòu)和用戶體驗(yàn)中有著非常重要的作用。窗戶的材質(zhì)和開啟方式對(duì)窗戶氣密性能、水密性能、抗風(fēng)壓性能和保溫性能的好壞有很大影響。所以在實(shí)際的工程運(yùn)用中,應(yīng)根據(jù)工程的實(shí)際情況合理的選用外窗材質(zhì)和開啟方式。在建筑工程中若對(duì)建筑外窗的材質(zhì)和開啟方式無特殊的要求,推薦鋁合金平開窗作為該工程的外窗首選。