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本次分享<幕匠周記>一篇關(guān)于“開啟扇之平推窗”的相關(guān)技術(shù)概述：
近兩年來(lái)，一種從國(guó)外傳來(lái)的新型窗型——平推窗悄然出現(xiàn)，頗受業(yè)主、建筑師的喜歡，頗有成為市場(chǎng)主流的趨勢(shì)。
可是，在筆者接觸及了解的越來(lái)越多項(xiàng)目中，這種窗型并沒(méi)有想象的那么優(yōu)秀，反而在實(shí)際工程中出現(xiàn)了這樣那樣的問(wèn)題，這是怎么回事?是本身這種窗型的問(wèn)題還是我們自身走入誤區(qū)?
筆者查閱了能找到的相關(guān)資料，并且和有關(guān)人員也在網(wǎng)上經(jīng)過(guò)熱烈的討論，現(xiàn)在對(duì)自己的思考進(jìn)行總結(jié)，請(qǐng)各位同行指正。
事先說(shuō)明的是，雖然整套平推窗系統(tǒng)從國(guó)外傳來(lái)，但在國(guó)內(nèi)的平推窗所用五金（詞條“五金”由行業(yè)大百科提供），型材，開啟等都已和國(guó)外有了很大不同(這點(diǎn)大家在下文中可以明顯的看出)，因此，本文討論只局限于國(guó)內(nèi)范圍。
溫馨提示：關(guān)于平推窗的一些思考，建議收藏!
什么是平推窗?
目前因?yàn)榇舜靶吞^(guò)新穎的緣故，整個(gè)平推窗系統(tǒng)沒(méi)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，也沒(méi)有具體定義，為方便使用，這里先大概定義一下：
是指安裝有平推鉸鏈，能將窗扇沿所在立面法線方向平行開啟或關(guān)閉的窗戶。其中的關(guān)鍵五金-平推鉸鏈(英文命為Parallel Opening hinges，直譯為平行開啟鉸鏈)有不同規(guī)格，但國(guó)內(nèi)用的大多如下(俗稱單X 型)：
▲平推鉸鏈尺寸圖
▲平推鉸鏈尺寸圖
▲平推鉸鏈開啟示意圖
▲平推鉸鏈關(guān)閉示意圖
這種單 X 型平推鉸鏈安裝在窗戶的四周，當(dāng)窗戶開啟的時(shí)候，窗扇將不是如合頁(yè)或摩擦鉸鏈一樣沿窗一側(cè)的單軸或多軸共同作用的軌跡轉(zhuǎn)出去，顧名思義，而是整個(gè)窗扇平移出去，如下圖：
▲開啟狀態(tài)(框扇已簡(jiǎn)化)
▲關(guān)閉狀態(tài)(框簡(jiǎn)化，扇已隱去)
平推窗的優(yōu)點(diǎn)
綜合來(lái)說(shuō)，平推窗的主要優(yōu)點(diǎn)是明顯的：
1.利于采光。和一般的外開(平開或上懸)窗型不同，只要是在開啟扇正面范圍內(nèi)，無(wú)論太陽(yáng)具體是在哪個(gè)角度，都會(huì)有部分陽(yáng)光直接透過(guò)開啟縫隙進(jìn)入，而不會(huì)產(chǎn)生完全玻璃遮擋的情況;
2.利于通風(fēng)。因?yàn)殚_啟扇四周都有空隙，進(jìn)出空氣可方便形成循環(huán)，增大換氣量和新風(fēng)量;
3. 便于消防排煙。同樣因?yàn)殚_啟扇周圍有空隙，不會(huì)阻礙排煙。
4.立面整齊。因?yàn)榇吧仁钦麄�(gè)平推出去，所以不會(huì)像外懸或平開那樣與周圍有一定的角度，產(chǎn)生立面效果差異(如反光不一致等)。正因?yàn)橛幸陨蟽?yōu)點(diǎn)(特別是第2 條，因?yàn)镾ARS 的影響，現(xiàn)在通風(fēng)量、新風(fēng)量得要求往往會(huì)很嚴(yán)格)，所以很多項(xiàng)目特別是寫字樓項(xiàng)目的業(yè)主，建筑師越來(lái)越青睞這種窗型，以前單一的外懸窗占踞幕墻開啟扇的情況也漸漸有了變化。
平推窗的缺點(diǎn)
盡管有以上優(yōu)點(diǎn)，但是，在實(shí)際使用過(guò)程中，特別是對(duì)大尺寸的平推窗，大多數(shù)的使用者都有過(guò)這樣的感覺(jué)：這個(gè)窗戶怎么這么難開難關(guān)!
那么，這些缺陷的原因是?我們逐步來(lái)分析!
1. 平推鉸鏈自身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問(wèn)題：
大家都知道，窗戶的啟閉力（詞條“啟閉力”由行業(yè)大百科提供）與使用五金件的種類有著直接密切的關(guān)系。而內(nèi)平開窗及內(nèi)開內(nèi)倒窗在窗戶在啟閉過(guò)程中，窗扇沿合頁(yè)軸線方向做轉(zhuǎn)動(dòng);而外開窗所用的摩擦鉸鏈(滑撐（詞條“滑撐”由行業(yè)大百科提供）)因?yàn)椴煌?a target='_blank' style='font-size:1em; border-bottom:1px dotted blue;'>桿件之間牽制的情況較為復(fù)雜，可以簡(jiǎn)化看做是平動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)的相互作用，而平推窗的運(yùn)動(dòng)則是純粹的平動(dòng)，完全靠使用者的力量克服窗扇自身重力產(chǎn)生的摩擦力，沒(méi)有任何助力設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)，所以使用合頁(yè)的窗戶最省力，滑撐窗次之，平推窗最費(fèi)力。
國(guó)外正規(guī)系統(tǒng)的辦法是，使用電動(dòng)開窗機(jī)帶動(dòng)窗扇移動(dòng)，電機(jī)本身產(chǎn)生的推拉力可達(dá)數(shù)百到上千牛，所以無(wú)論使用者力氣大小，使用者只需按動(dòng)開關(guān)，即可輕松開關(guān)窗戶。
2. 使用方式的問(wèn)題：
如前所言，正規(guī)系統(tǒng)的平推窗是以開窗機(jī)勻速開關(guān)，而國(guó)內(nèi)則完全依靠人力來(lái)操作，具體做法是在窗扇兩側(cè)的中間安裝兩個(gè)把手，依靠使用者的臂力將窗扇拉近或者推出，這樣的造成的問(wèn)題是因?yàn)槠酵拼耙苿?dòng)過(guò)程中，必須平行于所在立面，因此使用者必須兩手用同樣的力、同樣的速度才能將窗戶啟閉，否則容易造成窗扇沿一定角度扭曲，影響啟閉。
但實(shí)際上，因?yàn)檎Ｈ俗笥冶哿Σ坏龋椅褰鸩僮鞣绞胶腿梭w習(xí)慣姿勢(shì)相悖，使用起來(lái)非常別扭，不符合人體工程學(xué)。筆者曾見過(guò)某工程一個(gè)物業(yè)拽一邊，兩個(gè)人喊著號(hào)子關(guān)窗的情景。
▲平推窗啟閉操作方向示意圖
3. 平推鉸鏈的變形問(wèn)題
如果嚴(yán)格按照規(guī)范的安裝流程，在工廠里按照正確的尺寸對(duì)應(yīng)位置，將框扇精確裝好，這個(gè)問(wèn)題并不明顯，但實(shí)際上出于運(yùn)輸，安裝，成本等環(huán)節(jié)方面的考慮，國(guó)內(nèi)的門窗廠大多是在車間里裝好框和平推鉸鏈，而到現(xiàn)場(chǎng)掛扇。
這就導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)工人為了便于操作，經(jīng)常先掛上下部分的扇，再騰出手來(lái)固定左右的平推鉸鏈，整個(gè)過(guò)程中因?yàn)榇吧戎亓ο缕酵沏q鏈自身的變形，這就導(dǎo)致的左右的平推鉸鏈產(chǎn)生虛裝配，即只能承擔(dān)部分或者完全不承擔(dān)窗扇的重量，而底部的平推鉸鏈承受了窗扇的絕大部分重量。
▲只裝了上下平推鉸鏈的示意圖
那么裝在底部的平推鉸鏈?zhǔn)欠衲軗?dān)當(dāng)此重任呢?答案是明顯的，不行。
平推鉸鏈這種結(jié)構(gòu)從力學(xué)上講是類似一端固定，一端懸臂的失穩(wěn)結(jié)構(gòu)，當(dāng)懸臂端受力的話就會(huì)產(chǎn)生比較大的變形，嚴(yán)重的話會(huì)造成中間的X 形桿件斷裂。
筆者對(duì)此做了有限元分析，當(dāng)懸臂一端受力 100N(即約10KG)的時(shí)候。變形量如圖：
圖中顯示變形量達(dá)到36mm 之大!需要說(shuō)明的是，因?yàn)樗密浖颍P者只能將平推鉸鏈作為一個(gè)整體零件來(lái)計(jì)算，考慮到實(shí)際五金其中各種鉚接處的縫隙及緩沖，實(shí)際變形量應(yīng)該更大。
有限元分析作為一種有效的輔助工作，其結(jié)果具體定量數(shù)值往往只供參考，但定性結(jié)果還是很有意義的。
因這種變形是在重力方向下沉，開啟的時(shí)候?qū)?huì)有一個(gè)把窗戶向上提的分力(這個(gè)力很大，相當(dāng)于把窗扇往上抬)，這樣的操作將會(huì)更大大加重窗戶的啟閉難度，而嚴(yán)重的話剪力會(huì)造成五金件斷裂!
4. 鎖具問(wèn)題
國(guó)外成熟的平推窗系統(tǒng)的鎖具系統(tǒng)要求是非常高的，實(shí)際上是完全定制的，與常規(guī)的平開五金完全不同，
如下圖這種鎖點(diǎn)鎖座開啟鎖閉時(shí)，扇上鶴嘴形鎖點(diǎn)是固定的，框上圓柱形鎖座上下移動(dòng)，滑入鎖點(diǎn)底部，所以在此過(guò)程中開啟扇是完全不受力，不會(huì)影響其穩(wěn)定性。
▲鎖點(diǎn)鎖座示意圖
總結(jié)
迄今為止，平推系統(tǒng)已經(jīng)在國(guó)外使用了多個(gè)項(xiàng)目，其表現(xiàn)很成熟，但在國(guó)內(nèi)出于成本，技術(shù)難度等多方面考慮，可以說(shuō)已經(jīng)將原系統(tǒng)大大簡(jiǎn)化到甚至“山寨”的地步。
一方面事故不斷，現(xiàn)在已經(jīng)有項(xiàng)目平推鉸鏈斷裂，門窗廠家賠錢了事的工程案例出現(xiàn)，另一方面，平推窗沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范約束，因此怎么做的都有，而兩者交融的后果，只會(huì)形成一次又一次的惡性循環(huán)。
特別是開啟力操縱力的問(wèn)題，平推窗畢竟不是健身器械，不能讓使用者每次都像鍛煉身體般開關(guān)窗戶。
如果用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB 9158-88 建筑用窗承受機(jī)械力的檢測(cè)方法》中“移動(dòng)力不超過(guò)50N”來(lái)要求，恐怕國(guó)內(nèi)現(xiàn)做的多個(gè)項(xiàng)目中的大多數(shù)平推窗都不合格。
總體來(lái)說(shuō)平推窗的系統(tǒng)應(yīng)該說(shuō)對(duì)型材，五金，加工，安裝等各個(gè)環(huán)節(jié)都有比一般窗型嚴(yán)格多的要求，對(duì)于這種新窗型只有深刻了解揚(yáng)長(zhǎng)避短，才能作出真正的好窗，而不至于鉆法規(guī)漏洞，為了利益越做越爛，把這種窗型扼殺在搖籃里。
人們常說(shuō)，因?yàn)橹袊?guó)的特別國(guó)情，國(guó)外的門窗和五金系統(tǒng)到中國(guó)來(lái)往往會(huì)水土不服，會(huì)有這樣那樣的問(wèn)題，所以需要改變和調(diào)整。
我們也已習(xí)慣自己動(dòng)手改來(lái)改去，有的時(shí)候甚至是盲目的“硬湊”，但這些改變是否就改得適合中國(guó)國(guó)情呢?是否丟掉了原系統(tǒng)的精髓呢?是否會(huì)有隱患呢?
這是值得我們業(yè)界人士永遠(yuǎn)深省和警醒的!
