綠洲鋁合金門窗的窗型與外觀設(shè)計探討.doc

綠洲鋁合金門窗的窗型與外觀設(shè)計探討1前言門窗作為建筑物的主要結(jié)構(gòu)配件，其基本作用是通風(fēng)、防風(fēng)、采光、隔音、隔熱，同時對建筑物的外觀造型和室內(nèi)外環(huán)境也有很大影響。隨著建筑業(yè)的飛速發(fā)展以及人們生活水平的提高，對建筑門窗的性能要求也越來越高，建筑美學(xué)要求的風(fēng)格、材料越來越多樣化，如何根據(jù)不同地域的人文環(huán)境和建筑風(fēng)格正確設(shè)計和選擇門窗的窗型和外觀，使之滿足人們的審美要求且與建筑風(fēng)格相協(xié)調(diào)，對建筑門窗設(shè)計生產(chǎn)者來說就顯得尤為重要，本文將主要從鋁合金門窗的窗型設(shè)計和選用，外觀和設(shè)計等方面進行闡述。2鋁合金門窗的窗型設(shè)計和選用鋁合金門窗的開啟構(gòu)造形式很多，但歸納起來大致可分為旋轉(zhuǎn)式（平開）開啟門窗，平移式（推拉）開啟門窗和固定門窗三大類。其中旋轉(zhuǎn)式門窗主要有：外平開門窗、內(nèi)平開門窗、內(nèi)平開下懸門窗、上懸窗、中懸窗、下懸窗、立轉(zhuǎn)窗等，平移式門窗主要有：推拉門窗、上下推拉窗、內(nèi)平開推拉門窗、提升推拉門窗、推拉下懸門窗、折疊推拉門窗等。各種門窗又有不同的系列產(chǎn)品，如常用的外平開窗有40系列、45系列、50系列、60系列、65系列等，推拉窗有70系列、80系列、90系列、95系列、100系列等。采用何種門窗開啟構(gòu)造形式和產(chǎn)品系列，應(yīng)根據(jù)建筑類型、使用場所要求和門窗窗型使用特點來確定。2.1 常用門窗開啟形式特性和適用場所1）外平開門窗：外平開門窗是我國目前廣泛使用的一種窗型，它的特點是構(gòu)造簡單、使用方便、氣密性、水密性較好，通?？蛇_到4級以上，造價相對低廉，適用于底層公共建筑和住宅建筑。但當門窗開啟時，若受到大風(fēng)吹襲可能發(fā)生窗扇墜落事故，故高層建筑應(yīng)慎用這一窗型。外平開門窗一般采用滑移摩擦鉸鏈作為開啟連接配件，采用單點（適用于小開啟扇）或多點（適用于大開啟扇）鎖緊裝置鎖緊。2）內(nèi)平開門窗：內(nèi)平開門窗通常采用合頁作為開啟連接配件，并配以風(fēng)撐以確保開啟角度和位置，鎖緊裝置同外平開門窗。內(nèi)平開門窗同外平開門窗一樣，具有構(gòu)造簡單、使用方便、氣密性、水密性較好，造價低廉的特點，同時相對安全，適用于各類公共建筑和住宅建筑。但內(nèi)平開門窗開啟時開啟扇開向室內(nèi)，占用室內(nèi)空間，對室內(nèi)人員的活動造成一定影響，同時對窗簾的掛設(shè)也帶來一些問題，在設(shè)計選用時需要注意協(xié)調(diào)解決這一問題。3）推拉門窗：推拉門窗最大的特點是節(jié)省空間，開啟簡單，造價低廉，目前在我國得到廣泛使用，但其水密性能和氣密性能相對較低，一般只能達到3級左右，在要求水密性能和氣密性能高的建筑上不宜使用。適用于水密性能和氣密性能要求較低的建筑外門窗和室內(nèi)門窗，如封閉陽臺門等。推拉門窗通常采用裝在底部的滑輪來實現(xiàn)窗扇在窗框平面內(nèi)沿水平方向滑移，采用鉤鎖、碰鎖或多點鎖鎖緊裝置鎖緊。4）上懸窗：上懸窗通常采用滑移摩擦鉸鏈作為開啟連接配件，另配二連桿支撐鉸鏈作開啟限位，緊固鎖緊裝置采用七字執(zhí)手（使用于小開啟扇）或多點鎖（適用于大開啟扇）。5）內(nèi)平開下懸門窗：內(nèi)平開下懸門窗式一款具有復(fù)合開啟功能的窗型，外觀精美，功能多樣，綜合性能高。通過簡單的聯(lián)動執(zhí)手，可分別實現(xiàn)門窗的內(nèi)平開（滿足人員進出、擦窗和大量通風(fēng)之需要）和下懸（通風(fēng)、換氣之需要）開啟，以滿足不同的用戶需求。當其下懸開啟時，在實現(xiàn)通風(fēng)換氣的同時，還能避免大量雨水進入室內(nèi)和阻擋部分噪音，而當其關(guān)閉時，其窗扇的四邊都會被聯(lián)動鎖固在窗框上，具有優(yōu)良的抗風(fēng)壓性能和水密、氣密性能。但其造價相對較高，另外。在設(shè)計時同樣需要協(xié)調(diào)考慮由于內(nèi)平開所帶來的問題。6）推拉下懸門窗：此窗型也是一款具有復(fù)合開啟功能的窗型，可分別實現(xiàn)推拉和下懸開啟，以滿足不同的用戶需求，綜合性能高，配件個、復(fù)雜，造價高，用量相對較少。7）折疊推拉門窗：折疊推拉門窗采用合頁將多個門窗扇連接一體，可實現(xiàn)門窗扇沿水平方向折疊移動開啟，滿足大開啟和通透的需要。2.2 鋁合金門窗窗型設(shè)計和選用鋁合金門窗發(fā)展至今，以形成了相對完整的系列化通用窗型，可以滿足絕大多數(shù)建筑門窗的要求，所以，一般情況下，在進行門窗窗型設(shè)計時，應(yīng)按工程的不同要求，緊可能選用標準窗型，以達到方便設(shè)計、生產(chǎn)、施工和降低產(chǎn)品成本的目的。在窗型選用時，應(yīng)充分考慮下列因素合理選??；1）選取與不同地區(qū)、不同環(huán)境、不同建筑類型相適應(yīng)的門窗窗型和系列。2）滿足門窗抗風(fēng)壓性能、水密性能、氣密性能和保溫性能等物理性能有求。我國地域遼闊，從北方嚴寒的東北三省到南國炎熱的海南島，從干燥的西北內(nèi)陸到多雨的東南沿海，氣候環(huán)境差別巨大，同時各類建筑業(yè)有不同的建筑功能和建筑裝飾要求。因此，在進行門窗窗型設(shè)計和選用時，應(yīng)根據(jù)各地氣候特點與建筑設(shè)計要求，正確合理的選擇建筑外窗窗型。如北方嚴寒地區(qū)冬季氣候寒冷，建筑門窗首先要考慮是門窗的保溫性能和氣密性能，應(yīng)選用高氣密性能的隔熱型材Low-E中空玻璃保溫平開型門窗；而南方夏熱冬暖地區(qū)多狂風(fēng)暴雨、氣候炎熱，應(yīng)注重門窗的抗風(fēng)壓性能、氣密性能和門窗的遮陽性能，可選擇滿足抗風(fēng)壓性能、水密性能要求的遮陽型平開門窗。特殊情況下，現(xiàn)有的標準窗型可能不能滿足要求，此時，可根據(jù)要求另行對標準窗型進行部分型材的修改設(shè)計甚至全部從新設(shè)計，但因新窗型設(shè)計須進行一系列的研發(fā)程序（型材設(shè)計、開模、型材試模、樣窗試制、形式試驗、定型等），將會大大增加工程成本和延緩工程工期，所以是否必須采用設(shè)計窗型應(yīng)綜合考慮工程要求、工程造價預(yù)算及工期等方面因素后慎重決定。3.鋁合金門窗外觀設(shè)計鋁合金門窗外觀設(shè)計包含門窗色彩、造型、立面風(fēng)格尺寸等諸多內(nèi)容。建筑門窗作為建筑外墻和室內(nèi)裝飾的一部分，其色彩、造型、立面風(fēng)格尺寸和外觀效果，對建筑外立面的美觀協(xié)調(diào)和室內(nèi)環(huán)境的舒適和諧有著十分重要的作用。3.1 鋁合金門窗色彩門窗顏色的選配是影響建筑裝飾效果的重要一環(huán)。門窗所用玻璃、鋁合金型材的類型和色彩種類繁多。鋁合金型材可采取陽極氧化、電泳涂漆、粉末噴涂、氟碳噴涂和木紋轉(zhuǎn)印等多種處理方法，其中陽極氧化可形成的型材顏色相對較少，常見的有銀白色、古銅色和黑色，電泳涂漆、粉末噴涂和氟碳噴涂均有許多的色彩和表面質(zhì)感可供選擇，木紋轉(zhuǎn)印處理技術(shù)可在型材表面形成木紋、花崗巖紋等多種花色。在采用傳條隔熱鋁合金型材時，還可將門窗室內(nèi)和室外設(shè)計成不同的顏色，玻璃的色彩主要有玻璃著色和鍍膜形成，顏色的選擇同樣十分豐富。通過玻璃顏色和型材顏色的合理搭配，可形成非常豐富多彩的鋁合金門窗色彩組合，滿足各種建筑裝飾效果要求。鋁合金門窗色彩組合是影響建筑立面和室內(nèi)裝飾效果的重要因素，在選擇時要綜合考慮以下因素：建筑物的性質(zhì)和用途、建筑外立面基準色調(diào)、室內(nèi)裝飾要求、門窗造價等，同時要與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。3.2 鋁合金門窗造型鋁合金門窗設(shè)計性強，可按建筑的需要設(shè)計變化出各種立面造型，如平面型、折線型、圓弧型等。在設(shè)計鋁合金門窗的立面造型時，同樣應(yīng)綜合考慮與建筑外立面及室內(nèi)裝飾相協(xié)調(diào)，同時應(yīng)綜合考慮生產(chǎn)工藝和工程造價，如制作圓弧型門窗需將型材和玻璃拉彎，當采用特殊玻璃時會造成玻璃成品率低，甚至在門窗使用期內(nèi)造成玻璃不時爆裂，影響門窗的正常使用，其造價也比折線型門窗的造價高許多，另外當門窗需要開啟時，亦不宜設(shè)計成圓弧形門窗。所以在設(shè)計門窗的立面造型時，應(yīng)綜合考慮裝飾效果、工程造價和生產(chǎn)工藝等因素，以滿足不同的建筑需要。3.3 鋁合金門窗立面、分格尺寸設(shè)計門窗立面分格千變?nèi)f化，但我們還有可以找尋出一些規(guī)律。門窗立面分格要符合美學(xué)特點，分格設(shè)計時，主要應(yīng)根據(jù)建筑立面效果、房間間隔、建筑采光、節(jié)能、通風(fēng)和視野等建筑裝飾效果和滿足建筑使用功能要求，同時兼顧門窗受力計算、成本和玻璃成材率等多方面因素合理確定。1）門窗立面分格設(shè)計原則a. 門窗立面設(shè)計時要考慮建筑的整體效果，如建筑的虛實對比、光影效果、對稱性等。b. 立面分格根據(jù)需要可設(shè)計為獨立窗，也可設(shè)計為各種類型的組合窗和條形窗。c. 門窗立面分格既要有一定的規(guī)律，又要體現(xiàn)變化，在變化中求規(guī)律，分格線條疏密有度；等距離、等尺寸劃分顯示了嚴謹、莊重；不等距劃分則顯示韻律、活潑和動感。d. 至少同一個房間、同一墻面門窗的橫向分格線條要盡量處于同一水平線上，豎向線條盡量對齊。在主要的視線高度范圍內(nèi)（1.5m1.8m左右）最好不要設(shè)置橫向分格線，以免遮擋視線。e. 分格比例的協(xié)調(diào)性，就單個玻璃板塊來說，長度比宜按接近黃金分格比來設(shè)計，而不宜設(shè)計成正方形和長寬比達1:2以上的狹長矩形。2）門窗立面分格設(shè)計時主要應(yīng)考慮的因素a. 建筑功能和裝飾的需要，如門窗的通風(fēng)面積和活動扇數(shù)量要滿足建筑通風(fēng)要求；門窗的采光面積應(yīng)滿足建筑采光設(shè)計標準GB/T50033的要求。同時應(yīng)滿足建筑節(jié)能有求的窗墻面積比、建筑立面和室內(nèi)的裝飾有求等（此條一般有建筑設(shè)計根據(jù)相關(guān)有求確定）。b.門窗受力設(shè)計計算：門窗的分格尺寸除了根據(jù)建筑功能和裝飾有求來確定外，它還受到門窗受力計算的制約，如型材、玻璃的強度計算、撓度計算；五金件承重計算等；當建筑師理想的分格尺寸與門窗受力計算出現(xiàn)矛盾時，解決辦法有：a）調(diào)整分格尺寸；b）變換所選定的材料或采取相應(yīng)的加強措施。c. 玻璃原片的成材率：玻璃原片尺寸通常為2.1m2.4m寬，3.3m3.6m長，各玻璃廠的產(chǎn)品原片尺寸不盡相同，在進行門窗分格設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)所選定玻璃廠家提供的玻璃原片規(guī)格，確定套裁方法，合理調(diào)整分格尺寸，盡可能提高玻璃板材的利用率，這一點在門窗廠自行進行玻璃裁切時顯得尤為重要。d. 門窗開啟形式：門窗分格尺寸特別是開啟扇尺寸同時還受到門窗開啟形式的限制，各類門窗開啟形式所能達到的開啟扇尺寸各不相同，主要取決于五金件的安裝形式和承重能力。如采用摩擦鉸鏈承重的外平開窗開啟扇寬度通常不宜超過750mm，過寬的開啟扇會因窗扇在自重作用下發(fā)生墜角導(dǎo)致窗扇的開啟困難。合頁的承載能力強于摩擦鉸鏈，所以當采用合頁聯(lián)接承重時可設(shè)計制作分格較大的平開窗扇。推拉窗如開啟扇設(shè)計過大過重，超過了滑輪的承重能力，也會出現(xiàn)開啟不暢的情況。所以在進行門窗立面設(shè)計時，還需根據(jù)門窗開啟形式和所選取的五金配件通過計算或試驗確定門窗開啟扇允許的高寬尺寸。4.鋁合金門窗安全設(shè)計鋁合金門窗設(shè)計時，應(yīng)充分考慮門窗的安全性，避免門窗在使用過程中因設(shè)計不合理造成損壞，引發(fā)危及人身安全的事件或使用本身產(chǎn)生的不安全因素。通常應(yīng)重點考慮下列因素：1）開啟門扇和固定門扇以及落地窗玻璃的設(shè)計選用，必須符合現(xiàn)行業(yè)標準建筑玻璃應(yīng)用技術(shù)規(guī)范JGJ113中的人體沖擊安全規(guī)定。在人流出入較多，可能產(chǎn)生擁擠和兒童集中的公共場所的門和落地窗，必須采用鋼化玻璃或夾層玻璃等安全玻璃。2）安裝高度為7層及7層以上的外開窗、玻璃面積大于1.5m2的窗、玻璃底邊離最終裝修面高度小于500mm的落地窗和傾斜安裝的鋁合金窗必須采用安全玻璃。3）無室外陽臺的外窗臺距室內(nèi)地面高度小于0.9m時，必須采用安全玻璃并加設(shè)可靠的防護措施；窗臺高度低于600mm的凸窗，其計算高度應(yīng)從窗臺面計算。4）玻璃在正常使用狀態(tài)下應(yīng)有足夠的剛度，不應(yīng)產(chǎn)生手動可測出的使人產(chǎn)生不安全感的較大變形撓度。5）推拉窗用于外墻時，必須有防止窗扇在負風(fēng)壓下向室外脫落的裝置。6）為避免高層建筑窗在開啟時受強風(fēng)吹襲發(fā)生墜落，高層建筑宜采用內(nèi)開式窗或具有可靠防脫落限位裝置的推拉式窗。7）有防盜要求的建筑外窗，應(yīng)采用夾層玻璃和可靠的門窗鎖具，如采用具有多點鎖緊裝置的鎖具，同時可采用帶鑰匙的窗鎖、執(zhí)手等鎖閉裝置，也可采用鋁合金