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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，一種從國外傳來的新型窗型——平推窗悄然出現(xiàn)，頗受業(yè)主、建筑師的喜歡，頗有成為市場主流的趨勢。
可是，在筆者接觸及了解的越來越多項目中，這種窗型并沒有想象的那么優(yōu)秀，反而在實際工程中出現(xiàn)了這樣那樣的問題，這是怎么回事?是本身這種窗型的問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)過熱烈的討論，現(xiàn)在對自己的思考進行總結(jié)，請各位同行指正。
事先說明的是，雖然整套平推窗系統(tǒng)從國外傳來，但在國內(nèi)的平推窗所用五金（詞條“五金”由行業(yè)大百科提供），型材，開啟等都已和國外有了很大不同(這點大家在下文中可以明顯的看出)，因此，本文討論只局限于國內(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?
目前因為此窗型太過新穎的緣故，整個平推窗系統(tǒng)沒有相關(guān)標準、規(guī)范，也沒有具體定義，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)窗戶開啟的時候，窗扇將不是如合頁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，而是整個窗扇平移出去，如下圖：
▲開啟狀態(tài)(框扇已簡化)
▲關(guān)閉狀態(tài)(框簡化，扇已隱去)
平推窗的優(yōu)點
綜合來說，平推窗的主要優(yōu)點是明顯的：
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)，無論太陽具體是在哪個角度，都會有部分陽光直接透過開啟縫隙進入，而不會產(chǎn)生完全玻璃遮擋的情況;
2.利于通風(fēng)。因為開啟扇四周都有空隙，進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。同樣因為開啟扇周圍有空隙，不會阻礙排煙。
4.立面整齊。因為窗扇是整個平推出去，所以不會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)。正因為有以上優(yōu)點(特別是第2 條，因為SARS 的影響，現(xiàn)在通風(fēng)量、新風(fēng)量得要求往往會很嚴格)，所以很多項目特別是寫字樓項目的業(yè)主，建筑師越來越青睞這種窗型，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
盡管有以上優(yōu)點，但是，在實際使用過程中，特別是對大尺寸的平推窗，大多數(shù)的使用者都有過這樣的感覺：這個窗戶怎么這么難開難關(guān)!
那么，這些缺陷的原因是?我們逐步來分析!
1. 平推鉸鏈自身結(jié)構(gòu)設(shè)計的問題：
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程中，窗扇沿合頁軸線方向做轉(zhuǎn)動;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）)因為不同桿件之間牽制的情況較為復(fù)雜，可以簡化看做是平動與轉(zhuǎn)動的相互作用，而平推窗的運動則是純粹的平動，完全靠使用者的力量克服窗扇自身重力產(chǎn)生的摩擦力，沒有任何助力設(shè)計機構(gòu)，所以使用合頁的窗戶最省力，滑撐窗次之，平推窗最費力。
國外正規(guī)系統(tǒng)的辦法是，使用電動開窗機帶動窗扇移動，電機本身產(chǎn)生的推拉力可達數(shù)百到上千牛，所以無論使用者力氣大小，使用者只需按動開關(guān)，即可輕松開關(guān)窗戶。
2. 使用方式的問題：
如前所言，正規(guī)系統(tǒng)的平推窗是以開窗機勻速開關(guān)，而國內(nèi)則完全依靠人力來操作，具體做法是在窗扇兩側(cè)的中間安裝兩個把手，依靠使用者的臂力將窗扇拉近或者推出，這樣的造成的問題是因為平推窗移動過程中，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。
但實際上，因為正常人左右臂力不等，而且五金操作方式和人體習(xí)慣姿勢相悖，使用起來非常別扭，不符合人體工程學(xué)。筆者曾見過某工程一個物業(yè)拽一邊，兩個人喊著號子關(guān)窗的情景。
▲平推窗啟閉操作方向示意圖
3. 平推鉸鏈的變形問題
如果嚴格按照規(guī)范的安裝流程，在工廠里按照正確的尺寸對應(yīng)位置，將框扇精確裝好，這個問題并不明顯，但實際上出于運輸，安裝，成本等環(huán)節(jié)方面的考慮，國內(nèi)的門窗廠大多是在車間里裝好框和平推鉸鏈，而到現(xiàn)場掛扇。
這就導(dǎo)致現(xiàn)場工人為了便于操作，經(jīng)常先掛上下部分的扇，再騰出手來固定左右的平推鉸鏈，整個過程中因為窗扇重力下平推鉸鏈自身的變形，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是否能擔(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產(chǎn)生比較大的變形，嚴重的話會造成中間的X 形桿件斷裂。
筆者對此做了有限元分析，當(dāng)懸臂一端受力 100N(即約10KG)的時候。變形量如圖：
圖中顯示變形量達到36mm 之大!需要說明的是，因為所用軟件原因，筆者只能將平推鉸鏈作為一個整體零件來計算，考慮到實際五金其中各種鉚接處的縫隙及緩沖，實際變形量應(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，開啟的時候?qū)幸粋�把窗戶向上提的分力(這個力很大，相當(dāng)于把窗扇往上抬)，這樣的操作將會更大大加重窗戶的啟閉難度，而嚴重的話剪力會造成五金件斷裂!
4. 鎖具問題
國外成熟的平推窗系統(tǒng)的鎖具系統(tǒng)要求是非常高的，實際上是完全定制的，與常規(guī)的平開五金完全不同，
如下圖這種鎖點鎖座開啟鎖閉時，扇上鶴嘴形鎖點是固定的，框上圓柱形鎖座上下移動，滑入鎖點底部，所以在此過程中開啟扇是完全不受力，不會影響其穩(wěn)定性。
▲鎖點鎖座示意圖
總結(jié)
迄今為止，平推系統(tǒng)已經(jīng)在國外使用了多個項目，其表現(xiàn)很成熟，但在國內(nèi)出于成本，技術(shù)難度等多方面考慮，可以說已經(jīng)將原系統(tǒng)大大簡化到甚至“山寨”的地步。
一方面事故不斷，現(xiàn)在已經(jīng)有項目平推鉸鏈斷裂，門窗廠家賠錢了事的工程案例出現(xiàn)，另一方面，平推窗沒有標準，規(guī)范約束，因此怎么做的都有，而兩者交融的后果，只會形成一次又一次的惡性循環(huán)。
特別是開啟力操縱力的問題，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。
如果用國家標準《GB 9158-88 建筑用窗承受機械力的檢測方法》中“移動力不超過50N”來要求，恐怕國內(nèi)現(xiàn)做的多個項目中的大多數(shù)平推窗都不合格。
總體來說平推窗的系統(tǒng)應(yīng)該說對型材，五金，加工，安裝等各個環(huán)節(jié)都有比一般窗型嚴格多的要求，對于這種新窗型只有深刻了解揚長避短，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，因為中國的特別國情，國外的門窗和五金系統(tǒng)到中國來往往會水土不服，會有這樣那樣的問題，所以需要改變和調(diào)整。
我們也已習(xí)慣自己動手改來改去，有的時候甚至是盲目的“硬湊”，但這些改變是否就改得適合中國國情呢?是否丟掉了原系統(tǒng)的精髓呢?是否會有隱患呢?
這是值得我們業(yè)界人士永遠深省和警醒的!
