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平推窗您了解吗?一种新颖窗型!

推拉窗、平开窗、悬窗都是我们日常生活中常见的窗型,有一种窗型叫做“平推窗”,您见过吗?

近两年来,一种从国外传来的新型窗型——“平推窗”悄然出现,颇受业主、建筑师的喜欢。可是,在实际工程中这种窗型并没有想象的那么优秀,出现了这样那样的问题,这是怎么回事?是本身这种窗型的问题还是我们自身走入误区?

什么是平推窗?

目前因为此窗型太过新颖的缘故,整个平推窗系统没有相关标准、规范,也没有具体定义,为方便使用,这里先大概定义一下:平推窗是指安装有平推铰链,能将窗扇沿所在立面法线方向平行开启或关闭的窗户。

平推窗的关键五金-平推铰链(英文命为Parallel Opening hinges,直译为行开启铰链)有不同规格,但国内用的大多如下(俗称单X 型):这种单 X 型平推铰链安装在窗户的四周,当窗户开启的时候,窗扇将不是如合页或摩擦铰链一样沿窗一侧的单轴或多轴共同作用的轨迹转出去,顾名思义,而是整个窗扇平移出去。

平推窗的优点:

综合来说,平推窗的主要优点是明显的:
      1.利于采光。和一般的外开(平开或上悬)窗型不同,只要是在开启扇正面范围内,无论太阳具体是在哪个角度,都会有部分阳光直接透过开启缝隙进入,而不会产生完全玻璃遮挡的情况;
      2. 利于通风。因为开启扇四周都有空隙,进出空气可方便形成循环,增大换气量和新风量;
      3. 便于消防排烟。同样因为开启扇周围有空隙,不会阻碍排烟。
      4. 立面整齐。因为窗扇是整个平推出去,所以不会像外悬或平开那样与周围有一定的角度,产生立面效果差异(如反光不一致等)。正因为有以上优点(特别是第2 条,因为SARS 的影响,现在通风量、新风量得要求往往会很严格),所以很多项目特别是写字楼项目的业主,建筑师越来越青睐这种窗型,以前单一的外悬窗占踞幕墙开启扇的情况也渐渐有了变化。

平推窗的缺点:

尽管有以上优点,但是,在实际使用过程中,特别是大尺寸的平推窗,大多数的使用者都有过这样的感觉:这个窗户怎么这么难开难关!
       那么,这些缺陷的原因是什么?我们逐步来分析!
       1. 平推铰链自身结构设计的问题
       大家都知道,窗户的启闭力与使用五金件的种类有着直接密切的关系。而内平开窗及内开内倒窗在窗户在启闭过程中,窗扇沿合页轴线方向做转动;而外开窗所用的摩擦铰链(滑撑)因为不同杆件之间牵制的情况较为复杂,可以简化看做是平动与转动的相互作用,而平推窗的运动则是纯粹的平动,完全靠使用者的力量克服窗扇自身重力产生的摩擦力,没有任何助力设计机构,所以使用合页的窗户最省力,滑撑窗次之,平推窗最费力。
国外正规系统的办法是,使用电动开窗机带动窗扇移动,电机本身产生的推拉力可达数百到上千牛,所以无论使用者力气大小,使用者只需按动开关,即可轻松开关窗户。
        2. 使用方式的问题
        如前所言,正规系统的平推窗是以开窗机匀速开关,而国内则完全依靠人力来操作,具体做法是在窗扇两侧的中间安装两个把手,依靠使用者的臂力将窗扇拉近或者推出,这样的造成的问题是,因为平推窗移动过程中必须平行于所在立面,因此使用者必须两手用同样的力、同样的速度才能将窗户启闭,否则容易造成窗扇沿一定角度扭曲,影响启闭,但实际上,因为正常人左右臂力不等,而且五金操作方式和人体习惯姿势相悖,使用起来非常别扭,不符合人体工程学。
      3. 平推铰链的变形问题
      如果严格按照规范的安装流程,在工厂里按照正确的尺寸对应位置,将框扇精确装好,这个问题并不明显,但实际上出于运输,安装,成本等环节方面的考虑,国内的门窗厂大多是在车间里装好框和平推铰链,而到现场挂扇,这就导致现场工人为了便于操作,经常先挂上下部分的扇,再腾出手来固定左右的平推铰链,整个过程中因为窗扇重力下平推铰链自身的变形。
       平推铰链产生虚装配,即只能承担部分或者完全不承担窗扇的重量,而底部的平推铰链承受了窗扇的绝大部分重量。
那么装在底部的平推铰链是否能担当此重任呢?答案是明显的不行。平推铰链这种结构从力学上讲是类似一端固定,一端悬臂的失稳结构,当悬臂端受力的话就会产生比较大的变形,严重的话会造成中间的X 形杆件断裂。

因这种变形是在重力方向下沉,开启的时候将会有一个把窗户向上提的分力(这个力很大,相当于把窗扇往上抬),这样的操作将会更大大加重窗户的启闭难度,而严重的话剪力会造成五金件断裂!

4. 锁具问题
       国外成熟的平推窗系统的锁具系统要求是非常高的,实际上是完全定制的,与常规的平开五金完全不同,如下图。这种锁点锁座开启锁闭时,扇上鹤嘴形锁点是固定的,框上圆柱形锁座上下移动,滑入锁点底部,所以在此过程中开启扇是完全不受力,不会影响其稳定性。
       迄今为止,平推系统已经在国外使用了多个项目,其表现很成熟,但在国内出于成本,技术难度等多方面考虑,可以说已经将原系统大大简化到甚至“山寨”的地步。

总结
        一方面事故不断,现在已经有项目平推铰链断裂,门窗厂家赔钱了事的工程案例出现,另一方面,平推窗没有标准,规范约束,因此怎么做的都有,而两者交融的后果,只会形成一次又一次的恶性循环。特别是开启力操纵力的问题,平推窗毕竟不是健身器械,不能让使用者每次都像锻炼身体般开关窗户。如果用国家标准《GB 9158-88 建筑用窗承受机械力的检测方法》中“移动力不超过50N”来要求,恐怕国内现做的多个项目中的大多数平推窗都不合格。
       总体来说平推窗的系统应该说对型材,五金,加工,安装等各个环节都有比一般窗型严格多的要求,对于这种新窗型只有深刻了解扬长避短,才能作出真正的好窗,而不至于钻法规漏洞,为了利益越做越烂,把这种窗型扼杀在摇篮里。
       人们常说,因为中国的特别国情,国外的门窗和五金系统到中国来往往会水土不服,会有这样那样的问题,所以需要改变和调整。我们也已习惯自己动手改来改去,有的时候甚至是盲目的“硬凑”,但这些改变是否就改得适合中国国情呢?是否丢掉了原系统的精髓呢?是否会有隐患呢?这是值得我们业界人士永远深省和警醒的。

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