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1、东北地区PVC-U彩色型材塑料门窗应用情况调研及门窗加工工艺改进意见课题： 彩色型材塑料门窗安装后，焊角在室外一侧出现裂纹现象，特别关注中挺部位焊角情况调研对象： 1. 室外侧着色（喷涂、覆膜、共挤）型材 2. 已完成安装工程并使用三层中空玻璃的、暂未入住业主的住宅工程项目 3. 使用国际知名品牌型材（包括迪美斯Dimex品牌）、较高端国内知名品牌型材调研地区城市： 沈阳、长春、哈尔滨调研组成员： 迪美斯（太仓）窗型材有限公司研发质技部、客户服务部咨询专家顾问：维卡塑料上海有限公司技术总监 陈祺 哈尔滨中大型材有限公司总工程师 宗小丹 西安高科幕墙门窗有限公司技术质量经理 窦勇智 （以上人员系
2、国家塑料门窗委员会技术专家组成员）一、焊角裂纹现象调研2011年4月至2011年11月期间，根据我公司销售人员反馈的市场信息和工程中发生的现象，我们组织了由3名技术人员构成的调研小组，进入目标市场进行针对性的现场调研。按照课题要求的条件，分别在沈阳-长春-哈尔滨不同品牌塑料型材门窗工程竣工楼盘进行摸排，结果总结如下：1. 工程现场中看到的现象（1）不是所有使用三玻窗的楼盘都存在裂纹现象；使用白色型材的三玻窗，部分楼盘南向大窗偶见不明显裂纹；（2）使用双玻中空玻璃的门窗项目，很少有裂纹现象；（3）使用三玻中空玻璃彩色型材窗，建筑阴面窗基本未见裂纹现象，阳面窗有裂纹现象的较多，特别集中在整窗面积较
3、大的窗型上；（4）有裂纹的窗户中，横向中挺裂的较多，框与竖中挺间很少，窗扇几乎无开裂。由于仅是外侧有裂纹，室内侧无裂纹，因此暂不影响门窗正常使用功能。（5）共在东北三地考察5个型材品牌的门窗楼盘，应用相同断面规格型材的现象基本相同，特征基本一致。2. 工程选料和门窗结构特点（1）从已安装竣工的门窗工程上暂无法看到门窗加工过程的基本技术要求规范是否得到良好遵守；（2）从部分门窗现场安装节点剖面中可看到，引起挺部和下框外侧裂纹较大的原因之一与下框与墙体支撑薄弱、致使重力压迫下沉也有关系；（3）沈阳地区选用60系列彩色型材，安装三层中空玻璃的工程较普遍，在窗户面积较大时、在横向中挺仅使用焊接方式时，
4、更容易出现有裂纹现象；（4）长春、哈尔滨门窗工程项目，使用三玻中空的型材断面多以65、70系列，很少见到使用60系列型材的。在南侧窗洞的面积和窗型的设计相应较小和支撑较多。可见到部分窗户横中挺采取焊接+螺接加强组角，因此整体发生裂纹现象所见不多，也可能是这些城市应用经验更丰富的原因吧。二、呈现裂纹原因分析1、环境因素东北地区属于严寒地区，冬季温度低，对于塑料门窗来讲，属于比较差的使用环境，相对于其他气候区域，冬季型材收缩量大，造成材料的内应力大，使型材的承重能力下降、耐冲击能力下降、承受反复温度变化的能力下降。所以，在门窗设计、加工工艺方面应采取相应的措施，弥补因环境温度低带来的不利因素，提高
5、外窗的综合性能，是有必要的，有些甚至是必须的。2、彩色型材有别于白色型材的特性彩色型材有强烈的光照温升现象。在太阳光照射下白色型材可将大部分的太阳光反射出去，型材本省吸收的能量少，温度升高的幅度小；而彩色型材只将很少一部分的太阳光反射出去，型材本省吸收的能量多，温度升高的幅度大。彩色型材在基础环境温度较低的前提下，阳面的门窗比阴面的门窗，白天和晚上出现了比较大的热胀冷缩现象，就是说相当于在进行反复的高低温变化，易造成焊角开裂。相比之下，相同的外窗，安装于阴面或选用白色型材这种现象要少很多或者不会发生。有人在夏天做过试验：深色型材的表面温度比白色型材要高十几度。深色型材，尤其是黑色、深灰色、深咖
6、啡色、墨绿色、深红色型材，受光照温升最高。3、外窗的重力荷载重力荷载是外窗的一个很重要的荷载，往往被忽略。采用焊接工艺的塑料门窗，增强型钢一般是互相不连接的，因此焊接部位所受的力是很复杂的：有垂直于玻璃表面的风荷载产生的力，有热胀冷缩产生的压力拉力，有重力产生的向下的力。所以，在选用大块玻璃、厚玻璃、三层玻璃等窗型时，要特别注意重力荷载的因素。三、门窗设计与加工工艺改进建议针对严寒地区的气候特点，塑料门窗在设计与加工过程中严格执行JGJ103-2008和JG/T140-2005标准外，加工工艺上应采取更多相应的措施，减少焊角开裂。1、 在窗型设计上，客户喜欢色彩绚丽、大块玻璃的简洁、明快、大方
7、的窗型和保温性能好的配置，这无可厚非，但这种窗型对型材的受力是不利的，必须采取相应的工艺措施提高焊角部位的受力能力。对彩色塑料门窗，尤其是使用于阳面的大尺寸窗、有大块玻璃的窗，要将充分考虑其特点，综合考虑并采取相应的工艺措施。2、 在型材选用上，如果玻璃面积较大或三层玻璃窗（含厚玻璃窗），宜选用型材断面较大的系列，如由60系列改为65、70三玻结构等型材，并通过焊接+螺接的工艺措施，确保外窗的性能满足使用要求。不同系列的型材在使用定位、结构设计、性能指标上、受力能力（包括抗风压能力、承受重力的能力）是有区别的。建议在型材选用时，应依据当地的实际情况灵活选用，如易出现问题的阳面、大尺寸窗型选用6
8、5、70系列，不易出现问题的阴面、较小尺寸窗型选用60系列。3、 中梃（角部有必要时采用）应采取先焊接再螺接的组装工艺，以提高焊角部位的受力能力。纯粹的螺接在受力上是比较好的，但冬季气温下降后，中梃端部还会有因为型材收缩而产生的缝隙，没有先焊接再螺接的的工艺措施效果好。4、 增强型钢的固定螺钉要按规范固定，在增强型钢的两端，最好加密螺钉数量，最好用2-3枚螺钉固定。钢的收缩率较小，PVC型材的收缩率比钢要大很多倍，在型钢的两端增加螺钉，使型材与型钢的联接力提高，在塑料型材收缩时，增强型钢可以起到很明显的阻滞作用，减少型材的收缩。5、 对于较重的玻璃，可在中梃先焊接后螺接（在相应的角部采取后螺接
9、）的基础上，将玻璃垫块安装在后螺接的金属增强件上，使玻璃的重量不传递至横向中梃上。上下均为固定玻璃时，也可以在下块玻璃的中部位置上下均安装玻璃垫块，在上块玻璃的下面的对应位置安装玻璃垫块，使上块玻璃的重量通过垫块直接传递到下框上。6、 对于四周全部打发泡剂的安装工艺，建议在下框型材下面局部受力部位及竖梃下方进行局部支撑。四、工程安装后已出现裂纹现象的解决方案建议1、工程安装后已出现裂纹现象的外窗，通过后加角码螺接增强固定（含增强型钢端部加密固定螺钉）、用修补胶对裂缝进行修补等措施综合进行处理； 2、工程安装后未发生裂纹现象的外窗，但经过分析是有开裂隐患的，通过后加角码螺接增强固定措施（含增强型
10、钢端部加密固定螺钉）进行处理。长春、哈尔滨市场上，对型材选用以及对中梃使用由直接焊接改为采用角码螺接或焊接+螺接的加工方法，未发生裂纹现象，是值得借鉴的。五、观点总结1. 塑料门窗在中国推广应用20多年，为中国建筑节能做出了突出贡献。为提升建筑物色彩多样化，彩色型材门窗应用正在以每年不低于15%的速度递增。自从国家实施建筑节能65%政策以来，严寒地区中空玻璃特别是由于三层中空玻璃的使用，不可盲目追求较大的窗墙面积比例，更须关注门窗设计中的玻璃面积分割和重力载荷的计算。 2. “好型材不一定能做出好门窗”是型材行业内的“老生常谈”。虽然东北地区已严格应用符合“新国标A类”的塑料型材，但希望我们企
11、业和更多有实力的型材企业、五金件、玻璃企业与门窗企业一道，为提升门窗应用水平进行更多互动技术交流和信息沟通，使这一产业链上的各企业共同良性地发展。3. 呼吁行业尽快启动“彩色型材三玻窗东北应用”专题分析研究，更多地细化完善相关标准和技术措施，推进行业技术进步。通过这些建议的提出，希望能给型材行业产品创新起到启发作用；能为门窗加工施工单位解决遇到的应用难题提供指导。我们也将利用迪美斯（Dimex）在门窗加工方面的成熟经验和资源，对东北地区出现的行业普遍存在的共性问题继续进行研究跟进，更好地服务于目标客户。调研人员（署名）：迪美斯（太仓）窗型材有限公司研发质技部 客户服务部 2011年11月25日7
东北地区彩色塑窗应用调研改进意见(新版)
