YKK AP | 系统门窗如何应对恶劣自然环境
日期:2023-08-14

YKK AP | 系统门窗如何应对恶劣自然环境





系统门窗:建筑是门窗的载体,门窗是建筑的延伸

台风频犯的地区,对门窗设计的保温、水密性、抗风压提出了更高要求,核心就在于水密性和抗风压。





徐政

威可楷爱普建材有限公司

商品企划室经理






中国门窗

发展变迁

近代开始突飞猛跃的发展



建筑是门窗的载体,门窗是建筑的延伸。谈到门窗,不能单独脱开建筑和所在的地区,而要综合考虑。


中国门窗的发展可以划分古代和现代,据考证,中国最早的门窗概念是出自于唐朝的建筑,目前在中国山西省还保存着一座唐代建筑。


当时门窗只是一个简单的洞口,加上木条,保护室内居住的安全。到了宋朝后,就有了现代意义的开启,距今有1,000多年的历史。


再之后整个中国的门窗发展没有产生较大变化,顶多在工艺上有了进步,到了现代、近代,中国的门窗才有了突飞猛跃的发展。





中国各地区

门窗设计特征

南北方各不同



通过我们做的一些项目,可以感受到中国各地区门窗设计由北往南依次出现的几个特征:


北方地区呈现高保温的趋势;内陆地区比如像重庆由于风压水密要求并不高,当地所建的一些项目门窗要求更多的是呈现于工建化的外立面;南方地区,当地甲方和设计师更加关注于门窗的水密性和抗风压,在这一点上,日本的门窗企业有足够深厚的积淀。






台风频犯区域的

门窗设计

核心在于水密性和抗风压



我们通过从1985年到2005年世界台风发生的板块和路径数据分析,北美地区、东南亚地区,以及中国东南沿海是三大台风频繁经过的地区。


这些地区对门窗的保温、水密性、抗风压提出了更高要求,我们根据所处的地区对门窗性能进行了计算,核心就在于水密性和抗风压。


珠海、深圳的百米高层建筑,水密性要求接近1,000Pa,抗风压性能要求接近或超过3,000Pa,满足在台风气候下门窗的安全。





日本门窗标准超国标1.5倍

恶劣自然环境下的门窗性能



在台风地区的恶劣自然环境下,日本的门窗企业积累了深厚的研发经验,提高推拉门窗的水密性和抗风压。


日本门窗性能的检测国家标准称为《JIS》,对门窗性能要求达到500Pa,它与中国的静态加压法不同。


日本门窗性能检测采用的是波动加压,按每1分钟4L/㎡进行淋水、波动加压10分钟、期间观察门窗是否有淋水出现,最高峰值达到750Pa,这个数值与中国国标性能换算,要乘1.5系数,也就是日本750Pa相当于国标的超过1000Pa。


在日本销售的推拉门窗性能最高可以达到1,500Pa,在1,000Pa的情况下能够坚持3个小时室内侧不出现大面积的积水渗水现象,在1,500Pa的情况下,也能支持10分钟。






两个关键技术

水头构造和等压构造



日本建筑行业针对建筑门窗的节点,分析了造成渗水主要有6大原因(如图),我们在研发门窗产品,针对这些问题点逐一提出解决方案。


日本门窗设计的关键技术核心有两个,水头构造和等压构造。


 水头构造 

水往低处流,水位越高,上方压强带动水往下处流。


在设计推拉门窗提高水密性,最简单的解决办法就是提高下框的高度使水位抬高,上方压强会带动水主动往外流。所以日本的推拉门窗有一个很明显的特征就是下框有高低,这个高低的设计原理就是起到挡水的作用。


我们基于几十年研发的经验得出数据公式推算出门窗的水密性能:高度mm×10÷1.2~1.4Pa,例如下框高度是48mm就可以算出这樘推拉门的水密性能在342Pa,按照国标乘1.5系数,可以做到500Pa。


这是最简单的提高推拉门窗水密性的方法,但缺点是具有局限性,如果想进一步提高门窗水密性,就不得不提高下框高度。在华南地区普遍没有地暖只铺简单的瓷砖的情况下,过高的下框高度会影响室内居住者进出的安全性。


 等压构造 

造成室内侧门窗漏水的原因,是因为腔体中开孔过小,外面压强高于内部,造成气流带动水往室内侧流动。


最简单的解决办法就是加大排水口孔径,使腔体内部的压强与室外侧保持一致,这样水渗入之后也会自然而然地排出,室内侧可能会有漏气现象,但不会出现大面积的渗水。


我们在具体设计当中也使用这种方案,例如1,500Pa的高水密门窗,内部构造从扇料到勾启以及下框,内部全带有腔体。腔体旁还带有排水孔,排水孔横向还会拉宽,目的是保证室内侧气流相一致。


再加水头原理,使水自然地往外排出去,双重方法一起使用,这种技术不仅在日本使用,同时也运用到中国的门窗研发当中。



适用于华南地区

的门窗产品

超越国标达到1000Pa



我们针对中国华南地区推出的BFY系列在腔体中扇料的勾启和下框都采用了水头构造和等压构造的排水路径方法,同时加宽了排水孔的孔径。这款门窗在中国GB检测中实现了水密性最高的6级,还超越了国标达到了1,000Pa。


日本推拉门窗演变的历史,从最初简单的水头构造到等压构造,通过研发经验不断去挑战,慢慢提高门窗性能。


门窗性能并不是越高越好,要根据项目所处的位置,在低层建筑水头构造就可以满足。我们在华东以及内陆地区推出的一些产品基本上达到350Pa、500Pa的水头构造就可以。华南地区主打等压构造,或者是两种性能共构造一起使用的高水密,在不同的场景当中运用不同的方法,这是我们提高门窗水密性能的核心技术关键。



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关键词:门窗,门窗设计,系统门窗
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