姜美琴 江蘇省建筑工程質(zhì)量檢測(cè)中心有限公司

1 前言

從2014年起，江蘇省在居住建筑中推廣實(shí)施了標(biāo)準(zhǔn)化外窗系統(tǒng)。江蘇省工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)DGJ32/J 157——2013《居住建筑標(biāo)準(zhǔn)化外窗系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》（以下簡(jiǎn)稱《規(guī)程》）中規(guī)定：居住建筑中標(biāo)準(zhǔn)化外窗系統(tǒng)應(yīng)用量不小于外窗面積總量的60%，在2017修訂版中更明確細(xì)化為“居住建筑（包括按居住建筑設(shè)計(jì)的住宅式公寓）應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)化外窗系統(tǒng)，陽臺(tái)門（含門連窗）以及確因立面設(shè)計(jì)所需而設(shè)計(jì)的折線形、弧形、多邊形等異形外窗可采用非標(biāo)準(zhǔn)化外窗”。自該標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施以來，標(biāo)準(zhǔn)化外窗系統(tǒng)已經(jīng)在江蘇省居住建筑中得到了廣泛的應(yīng)用，提升了江蘇省建筑外窗的工業(yè)化水平，既提高了建筑外窗工程質(zhì)量，也切實(shí)保證了用戶滿意度。

2 標(biāo)準(zhǔn)化外窗

標(biāo)準(zhǔn)化外窗的定義為：對(duì)組成外窗的型材、玻璃、五金件、密封件、配套件等進(jìn)行設(shè)計(jì)定型，生產(chǎn)過程標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)格尺寸按《規(guī)程》規(guī)定實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化，產(chǎn)品性能不低于《規(guī)程》和工程設(shè)計(jì)要求的成品窗。

首先是根據(jù)《規(guī)程》規(guī)定的外窗主要物理性能和熱工性能要求，從最大性價(jià)比角度設(shè)計(jì)選用組成外窗的型材、玻璃、五金件、密封件、配套件等，經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證符合設(shè)計(jì)要求后定型，形成標(biāo)準(zhǔn)化外窗組成材料的基本配置，再通過標(biāo)準(zhǔn)編制將外窗組成材料和外窗規(guī)格尺寸標(biāo)準(zhǔn)化，就可通過標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)過程批量生產(chǎn)出性能符合《規(guī)程》或設(shè)計(jì)要求的標(biāo)準(zhǔn)化外窗。

例如：江蘇省對(duì)建筑外窗的基本性能要求見表1。

根據(jù)表1外窗傳熱系數(shù)2.4W/（m2·K），經(jīng)模擬計(jì)算和檢驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，最優(yōu)性價(jià)比的型材傳熱系數(shù)為2.8W/（m2·K）～3.0W/（m2·K）、玻璃的傳熱系數(shù)為1.8W/（m2·K）～2.0W/（m2·K），當(dāng)型材傳熱系數(shù)在3.0W/（m2·K）、玻璃傳熱系數(shù)在2.0W/（m2·K）時(shí)，整窗的傳熱系數(shù)可按公式（1）簡(jiǎn)化計(jì)算：

表1 江蘇省標(biāo)準(zhǔn)化外窗及系統(tǒng)主要性能、技術(shù)指標(biāo)

式中：

U——整窗傳熱系數(shù)；

Ug——玻璃傳熱系數(shù)，取2.0W/（m2·K）；

Uf——型材傳熱系數(shù)，取3.0W/（m2·K）；

ηf——框、扇所占整窗的面積比，取0.25；

Ψ——中空玻璃邊界線性傳熱系數(shù)，取0.05；

L——玻璃邊長(zhǎng)，按1.2m×1.5m標(biāo)準(zhǔn)窗計(jì)算約7.2m；

A——整窗面積，按1.2m×1.5m標(biāo)準(zhǔn)窗計(jì)算為1.8m2。

由此，計(jì)算可得：

在中空玻璃中填充隋性氣體，即可使U值降低到2.4W/（m2·K）以下。

如果采用14.8mm隔熱條，型材傳熱系數(shù)在3.7W/（m2·K）左右，根據(jù)公式（1）計(jì)算得出，中空玻璃的Ug需在1.7W/（m2·K）左右才能滿足外窗傳熱系數(shù)在2.4W/（m2·K），對(duì)玻璃的要求大大提高，顯然配置不合理。

根據(jù)表1要求和公式1的計(jì)算，可以推導(dǎo)出標(biāo)準(zhǔn)化外窗組成材料的通用標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)格和要求如下：

a）標(biāo)準(zhǔn)化外窗型材要求

滿足傳熱系數(shù)3.0W/（m2·K）的型材：隔熱鋁型材隔熱條寬度應(yīng)不小于24mm；塑料型材隔熱腔應(yīng)不低于3腔結(jié)構(gòu)。

根據(jù)中空玻璃的厚度，按JGJ 113《建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》玻璃與窗扇裝配尺寸要求，導(dǎo)出型材的寬度：平開窗不應(yīng)小于60mm，推拉窗不應(yīng)小于90mm。

塑料窗按常用1.5mm壁厚的增強(qiáng)型鋼計(jì)算，在1.5m×1.5m標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)窗抗風(fēng)壓試驗(yàn)中均不能滿足抗風(fēng)壓3級(jí)的要求，需要采用不小于2.0mm壁厚的增強(qiáng)型鋼。

型材的膜厚、壁厚等應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求。

b）標(biāo)準(zhǔn)化外窗玻璃要求

滿足傳熱系數(shù)2.0W/（m2·K）的玻璃最低配置要求：?jiǎn)沃锌諏硬Ａ怏w層厚度不小于12mm；雙中空層玻璃氣體層厚度不應(yīng)小于6mm，內(nèi)外側(cè)玻璃厚度不應(yīng)小于5mm。

中空玻璃（包括Low-E中空玻璃）的性能及技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合表2的要求。

表2 中空玻璃（包括Low-E中空玻璃）的性能及技術(shù)指標(biāo)

根據(jù)玻璃遮陽系數(shù)不小于0.6的要求，玻璃鍍膜時(shí)應(yīng)采用高透Low-E玻璃。

通過對(duì)中空玻璃配置的調(diào)整，可形成一系列標(biāo)準(zhǔn)化外窗產(chǎn)品，以滿足工程設(shè)計(jì)要求。

c）標(biāo)準(zhǔn)化外窗五金件要求

根據(jù)中空玻璃裝配后的窗扇重量，承重五金件的承重能力應(yīng)經(jīng)荷載計(jì)算正確選用，合頁、滑撐、滑輪承載力不應(yīng)小于窗扇重量的1.5倍，平開窗應(yīng)選用具有多點(diǎn)鎖閉結(jié)構(gòu)的鎖具。

d）標(biāo)準(zhǔn)化外窗密封膠條要求

根據(jù)表1氣密性6級(jí)的要求，型材構(gòu)造設(shè)計(jì)應(yīng)滿足密封膠條裝配要求和整窗密封要求，密封膠條應(yīng)選用三元乙丙橡膠、氯丁橡膠、硅橡膠等熱塑性彈性密封膠條。推拉窗應(yīng)采用硅化加片毛條，不得使用非硅化毛條或非硅化加片毛條；推拉窗采用密封膠條時(shí)，宜采用低阻力自潤(rùn)滑的熱塑性彈性密封膠條。

e）遮陽一體化窗的要求

外遮陽構(gòu)件質(zhì)量應(yīng)符合相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要求，組裝一體化后的主要技術(shù)性能指標(biāo)應(yīng)符合表1要求；

硬卷簾、織物卷簾和金屬百葉簾與外窗組合后應(yīng)具有在室內(nèi)拆裝維修等功能。

內(nèi)置遮陽中空玻璃制品應(yīng)符合JG/T 255《內(nèi)置遮陽中空玻璃制品》的規(guī)定。

外遮陽構(gòu)件主要性能及技術(shù)指標(biāo)還應(yīng)符合表3的要求。

表3 外遮陽構(gòu)件主要性能及技術(shù)指標(biāo)

同理，當(dāng)表1中主要性能變化時(shí)，所對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)化外窗組合材料也會(huì)隨之改變。

例：當(dāng)江蘇“十四五”期間實(shí)施75%節(jié)能要求時(shí)，表1中外窗傳熱系數(shù)將改變?yōu)?.8W/（m2·K），最優(yōu)性價(jià)比的型材傳熱系數(shù)為2.0W/（m2·K）、玻璃的傳熱系數(shù)為1.4W/（m2·K），標(biāo)準(zhǔn)化外窗的型材和玻璃規(guī)格將在目前外窗傳熱系數(shù)2.4W/（m2·K）的基礎(chǔ)上有很大改變。

標(biāo)準(zhǔn)化外窗是一種開放性很強(qiáng)、包容性很廣的一種技術(shù)和產(chǎn)品，適用于國內(nèi)外所有相關(guān)產(chǎn)品在標(biāo)準(zhǔn)化外窗上的應(yīng)用；可操作性好，絕大部分門窗生產(chǎn)企業(yè)都可生產(chǎn)，且達(dá)標(biāo)率高，只要按照標(biāo)準(zhǔn)化外窗的要求進(jìn)行原輔材料采購和加工，就能生產(chǎn)出滿足性能要求的標(biāo)準(zhǔn)化外窗，因此標(biāo)準(zhǔn)化外窗是一種適合中國國情的高端技術(shù)和產(chǎn)品。

3 標(biāo)準(zhǔn)化外窗系統(tǒng)

標(biāo)準(zhǔn)化外窗定義中有一句話，是說“生產(chǎn)過程標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格尺寸按《規(guī)程》實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化”，生產(chǎn)過程標(biāo)準(zhǔn)化的前提是規(guī)格尺寸標(biāo)準(zhǔn)化，如何解決規(guī)格尺寸標(biāo)準(zhǔn)化的問題，這就需要建立標(biāo)準(zhǔn)化外窗系統(tǒng)。

標(biāo)準(zhǔn)化外窗系統(tǒng)的定義：“：“標(biāo)準(zhǔn)化外窗與預(yù)先安裝在門窗洞口中的標(biāo)準(zhǔn)化附框、附框壓條等組合安裝，完成所有安裝工序后投入使用的外窗系統(tǒng)”。一個(gè)好的外窗，三分做七分裝，如果沒有一個(gè)好的安裝，外窗的優(yōu)點(diǎn)不能充分發(fā)揮，就不能稱之為好窗。

過去外窗安裝采用的都是濕法安裝。通常情況下建筑預(yù)留的窗洞口尺寸誤差很大，采用濕法安裝工藝時(shí)，外窗制作前每個(gè)窗洞口都要進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)測(cè)量結(jié)果生產(chǎn)加工門窗構(gòu)件，測(cè)量數(shù)據(jù)多而且亂，造成外窗規(guī)格多、尺寸亂，每個(gè)洞口均相當(dāng)于定制，不可能做到標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化生產(chǎn)。濕法安裝最主要的問題是在窗洞口先安裝窗框，窗框必須用保護(hù)膜包裹，一般在保護(hù)膜未拆情況下窗框與墻體之間用砂漿或發(fā)泡劑填塞，此時(shí)將會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)結(jié)果：一是保護(hù)膜未破損情況下填充物接觸不到窗框本體，保護(hù)膜拆除后形成縫隙會(huì)造成滲漏；二是保護(hù)膜破損情況下填充物填塞對(duì)窗框外表面將造成損壞，影響外窗外觀降低用戶滿意度；再次窗框安裝后均要到工程后期才安裝窗扇，期間施工過程中有些窗洞口不可避免要作為施工臨時(shí)通道，對(duì)窗框?qū)?huì)造成多次傷害，并影響到窗框尺寸的準(zhǔn)確性。因此，采用濕法工藝安裝窗扇安裝時(shí)必須對(duì)每個(gè)窗框進(jìn)行校正，安裝后的整窗質(zhì)量可能達(dá)不到工廠內(nèi)組裝的同等水平，經(jīng)常導(dǎo)致關(guān)閉不嚴(yán)、透風(fēng)漏水的情況發(fā)生。

標(biāo)準(zhǔn)化外窗外窗系統(tǒng)摒棄了濕法安裝工藝，采用標(biāo)準(zhǔn)化附框干法安裝工藝，用標(biāo)準(zhǔn)化附框替代濕法安裝中的窗框，讓附框承擔(dān)所有濕法安裝窗框的各種缺陷，保護(hù)了窗框，并且使門窗安裝實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代化。

江蘇省根據(jù)氣候區(qū)域特征和節(jié)能需要，要求采用節(jié)能型標(biāo)準(zhǔn)化附框。標(biāo)準(zhǔn)化附框由木塑復(fù)合材料或鋼塑共擠材料制成，能與建筑同壽命，主要性能及技術(shù)指標(biāo)見表4。

表4 標(biāo)準(zhǔn)化附框及型材在工程應(yīng)用中的性能及技術(shù)指標(biāo)

標(biāo)準(zhǔn)化附框根據(jù)建筑設(shè)計(jì)洞口尺寸在工廠制作，附框安裝在室內(nèi)粉刷或室外粉刷、找平、刮糙等濕作業(yè)前進(jìn)行。附框安裝后即可進(jìn)行墻體濕作業(yè)，用砂漿將附框三面包裹埋進(jìn)墻體，砂漿的握裹力使附框牢牢地成為墻體的一部分（見圖1），能夠抵御外窗任何惡劣情況下的正負(fù)風(fēng)壓考驗(yàn)。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)化附框在墻體中的安裝示意圖

標(biāo)準(zhǔn)化附框洞口尺寸是在工廠內(nèi)加工完成的，砌筑進(jìn)墻體后的洞口尺寸完全可以做到與工廠加工尺寸一致，一個(gè)工程中相同規(guī)格的洞口無論多少都能保證尺寸一致，這就形成了洞口的標(biāo)準(zhǔn)化。

門窗洞口尺寸實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，門窗尺寸也就能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化，構(gòu)件加工尺寸就能達(dá)到批量一致，就可定尺定量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，極大地提高了加工速度和加工精度，并且能使材料利用率最大化、加工成本最小化。

在墻體中的標(biāo)準(zhǔn)化附框外口安裝附框壓條，外窗就可從室內(nèi)側(cè)隨時(shí)進(jìn)行安裝，安裝速度快、質(zhì)量高。據(jù)附框發(fā)明單位江蘇宏廈門窗有限公司現(xiàn)場(chǎng)演示，單樘成品窗2個(gè)安裝工人安裝，不到1分鐘即可完成，安裝后外窗尺寸無變形、操作性能無降低，完全能保證標(biāo)準(zhǔn)化外窗的各項(xiàng)優(yōu)越性能得到充分發(fā)揮，并且可以做到能裝能拆，極大方便若干年后二次換窗。

從工廠出廠安裝上墻到用戶使用，相比于之前的外觀破損、變形等，標(biāo)準(zhǔn)化外窗系統(tǒng)能做到毫發(fā)無損、功能不減，極大地保證了門窗安裝工程的質(zhì)量和觀感。

4 標(biāo)準(zhǔn)化外窗系統(tǒng)的先進(jìn)性

回顧我國新中國成立后的建筑外窗的發(fā)展史，大致經(jīng)歷了木窗、鋼窗、鋁窗、鋁木窗和塑窗等多材料發(fā)展階段。隨著國家和地方節(jié)能政策的不斷提高，對(duì)外窗的研發(fā)普遍得到重視，外窗的質(zhì)量和性能得到提高，但在外窗系統(tǒng)的研發(fā)特別是安裝方法上比較欠缺，至今普遍采用的仍然是上世紀(jì)八十年代引進(jìn)鋁合金窗時(shí)的濕法安裝工藝，制約了門窗的發(fā)展。

標(biāo)準(zhǔn)化外窗系統(tǒng)的出現(xiàn)，完美解決了濕法安裝對(duì)外窗造成的種種弊病，其先進(jìn)性有以下幾個(gè)方面。

4.1 提高了門窗產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化水平

門窗洞口標(biāo)準(zhǔn)化，無需對(duì)每個(gè)洞口測(cè)量，節(jié)省了大量的人工和工作時(shí)間；外窗尺寸得到統(tǒng)一，門窗構(gòu)件加工可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、批量化；安裝速度快，能及時(shí)滿足工程進(jìn)度要求。門窗尺寸實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，今后有望跟國外一樣直接在建材商店購置外窗。

4.2 確保門窗產(chǎn)品質(zhì)量

由于附框作為窗體與墻體連接的過渡件，窗與建筑主體施工過程無交接，保證了窗體外觀質(zhì)量不受絲毫損傷；窗體與附框連接采用滑動(dòng)扣件連接，尺寸準(zhǔn)確、連接牢固，保證了外窗物理性能、熱工性能和操作性能的原始性，將大大增加業(yè)主的滿意度。

4.3 解決了外窗與墻體間滲漏問題

附框在墻體中三面受混凝土砂漿包裹，堵塞了附框與墻體間的滲水通道，附框上安裝附框壓條，附框壓條與窗框接觸處用膠條密封，接縫處用發(fā)泡材料填充，堵住了窗框與附框之間的滲水通道，徹底解決了濕法安裝幾十年無法解決的滲漏問題。

4.4 具有節(jié)能和防結(jié)露效果

江蘇省實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)化節(jié)能附框?qū)醾鬟f具有阻斷作用，在墻體寬度水平方向具有如同隔熱鋁型材同樣作用的隔熱功能，使建筑節(jié)能要求落到實(shí)處；在垂直方向具有阻斷墻體向窗框的熱傳遞作用，降低窗框產(chǎn)生結(jié)露的溫度點(diǎn)，減少窗體產(chǎn)生結(jié)露的機(jī)率。

4.5 解決了二次換窗難題

現(xiàn)代建筑的設(shè)計(jì)壽命均在50年以上，居住建筑業(yè)主的使用權(quán)為70年，高層公共建筑設(shè)計(jì)壽命都在100年，建筑外窗的設(shè)計(jì)壽命約25年，二次或三次換窗對(duì)任何建筑而言都是客觀存在的。濕法安裝換窗都會(huì)對(duì)墻體產(chǎn)生破壞，新補(bǔ)的墻體與舊的墻體難以彌合會(huì)造成窗框固定不牢或產(chǎn)生新的滲漏，如果高層建筑換窗，還存在施工人員安全問題。而標(biāo)準(zhǔn)化外窗系統(tǒng)只需將固定窗框的滑動(dòng)扣件沿安裝時(shí)的相反方向退出，就可輕易將舊窗取出，用干法安裝相同的方法將新窗換上，徹底解決了困擾多年的二次換窗難題。

4.6 遮陽一體化外窗讓遮陽不再煩惱

遮陽一體化外窗也是標(biāo)準(zhǔn)化外窗的一個(gè)種類，是將遮陽裝置或遮陽構(gòu)件與外窗組合成整體，確?？梢栽谑覂?nèi)維修或更換，主要產(chǎn)品有硬卷簾、織物卷簾、內(nèi)置遮陽中空玻璃制品等類型遮陽一體化窗。之前硬卷簾、織物卷簾等外遮陽裝置單獨(dú)安裝在窗洞口上方，安裝和使用中存在如下問題：①眾多遮陽卷簾盒破壞了建筑外立面；②卷簾盒固定螺絲破壞了外墻保溫層，容易產(chǎn)生滲漏點(diǎn)從而造成保溫材料起鼓或脫落，降低保溫效果、破壞了墻體立面外觀；③窗戶上方是圈梁結(jié)構(gòu)，梁體鋼筋密集，膨脹螺絲往往鉆不到應(yīng)有深度，會(huì)留下安全隱患；④遮陽裝置失靈或故障維修困難，高層建筑常常需要蜘蛛人維修，更換時(shí)需要吊籃才能實(shí)施更換。這些問題造成了遮陽推廣的阻力，增加了用戶的煩惱。

遮陽一體化窗有效解決了以上問題，特別是內(nèi)置百葉中空玻璃制品一體化窗，不但解決了高層建筑外遮陽抗風(fēng)壓和風(fēng)噪問題，而且可以通過調(diào)節(jié)簾片角度調(diào)節(jié)進(jìn)入室內(nèi)的光線強(qiáng)度，提高室內(nèi)的舒適度。

標(biāo)準(zhǔn)化外窗系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)化附框干法安裝，或者稱之為非金屬附框干法安裝技術(shù)在國外刊物中未見報(bào)道和相關(guān)論文發(fā)表，標(biāo)準(zhǔn)化外窗系統(tǒng)是由我國門窗企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)共同研發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)技術(shù)，并經(jīng)過8年左右的實(shí)踐，證明是行之有效的高水平技術(shù)。

5 結(jié)論

標(biāo)準(zhǔn)化外窗是一種通用性強(qiáng)、排他性小的粗放型標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，是適用于同一氣候區(qū)域、或同一省份的大范圍應(yīng)用的公共產(chǎn)品。

標(biāo)準(zhǔn)化附框干法安裝技術(shù)是當(dāng)前建筑外窗最先進(jìn)的安裝技術(shù)，適用于我國所有外窗在墻體洞口中安裝的工法或工藝。

標(biāo)準(zhǔn)化外窗系統(tǒng)使建筑外窗脫離了濕法安裝的落后生產(chǎn)工藝的桎梏，使建筑外窗產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)工業(yè)化、現(xiàn)代化成為可能。