塑料门窗新标准：特点、作用与意义

3.1　门窗新标准名称修订的意义

塑料门窗标准原名称为PVC塑料门窗，采用的型材定义为：硬聚氯乙烯（PVC）异型材。门窗新标准名称为未增塑聚氯乙烯（PVC-U）塑料门窗，与BG/T8814-2004未增塑聚氯乙烯（PVC-U）型材标准名称相协调。一般硬聚氯乙烯塑料制品，允许添加10%以内的增塑剂。添加增塑剂虽然可以增加制品的塑性、提高树脂成型流动性、易于成型，但制品的拉伸强度、耐热性、绝缘性、耐腐蚀性、硬度与刚度指标均会降低。为了区别塑料门窗用异型材不同于其他硬聚氯乙烯塑料制品，型材与门窗新标准用未增塑聚氯乙烯（PVC-U）取代硬聚氯乙烯（PVC），明确规定所用材料不允许含增塑剂，并采取改性增强处理。

3.2　门窗新标准涵盖范围更广、内容更完善

此次修订的门窗新标准涵盖PVC塑料地簧门、悬转窗中平开下悬窗、上悬窗、中悬窗和下悬窗等标准内容；增加规范性附录A未增塑聚氯乙烯（PVC-U）新旧料共挤型材、未增塑聚氯乙烯（PVC-U）与聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）共挤型材、表面涂层型材、覆膜型材等技术标准要求，填补了彩色型材门窗无标准可依的空白；增加不同开启形式门与窗PVC主型材可视面最小壁厚的规定；增加对门窗杆件允许挠度计算方法与焊接角最小破坏力的计算等相关内容。标准涵盖范围更广，内容更完善。

3.3　新标准对门窗用材料、装配等质量指标要求更严、更高

门窗原标准没有规定型材壁厚，新门窗标准规定了不同开启形式的窗或门的主型材可视面壁厚。同时对门窗用增强型钢壁厚、型材应加增强型钢的长度、型钢表面处理、型钢端头距离型材内角的距离及型钢与型材内腔的间隙、门窗宽度与高度尺寸允许偏差、门窗框、扇相邻构件焊接（或机械连接）处的同一平面度、窗框、窗扇组装后四周的配合间隙、搭接量允许偏差等项技术指标均重新修订。修订后的技术指标比原门窗标准均有所提高、精练与完善。并明确规定：窗用密封毛条应采用经紫外线稳定性处理和硅化处理的平板加片型。摩擦铰链的联结螺钉应全部与框扇增强型钢可靠连接。

执行原标准制作塑料门窗，采用型材壁厚2.2mm（甚至低于2.2mm壁厚），进行焊接，且允许框扇相邻构件焊接处的同一平面度为0.8mm，加之清角深度0.3mm，致使型材实际焊接壁厚大大减少，门窗焊接强度是很难保证的。原门窗标准规定：窗用增强型钢及其紧固件的表面应经防锈处理。以往的门窗工程实践中采用的型钢虽经刷漆做防锈处理，但不少厂家存在刷漆前不经过除锈处理与至少应刷两遍防锈漆却仅刷一遍的现象，即使经过防锈处理的型钢，在潮湿环境下存放时间过长，也会重新锈蚀。新标准规定门窗使用的型钢应采取镀锌防腐处理，无疑对增强塑料门窗的防腐蚀性能，延长其安全使用寿命发挥重要作用。以往制作推拉门窗，虽然框扇理论搭接量为8mm，但却允许窗搭接量付偏差为2.5mm，门搭接量付偏差为3.5mm，又不明确框导轨顶部装滑轨时应减去滑轨高度，一些门窗因框扇下料或焊接偏差过大或采用的滑轮与扇滑轮槽高度不匹配，导致上或下框扇实际搭接量仅有4mm左右，风压较大时，存在扇变形，从框上脱落的危险，仍被认定为合格门窗的现象无不存在。以往不少厂家采用未经紫外线稳定性处理和硅化处理、未加片的毛条制作推拉门窗，由于毛条倒伏，吸蚀水分，水气密封性能大大降低。新标准对塑料门窗有关外观与装配技术指标的修订、完善与提高，无疑对我国塑料门窗质量水平的提高，有极大的监督、制约与促进作用。

3.4　门窗新标准对有关质量技术指标能量化的予以量化，更具可操作性

原门窗标准仅要求增强型钢应与型材内腔尺寸相一致，其长度以不影响端头的焊接为宜，概念比较模糊，没有定量与下限指标要求，导致塑料门窗在制作实践中发生型钢与型材内腔配合间隙过大，型钢长度过短的现象比比皆是。而在风压计算时，受力杆件长度是以型材长度为基准进行计算的。尽管型钢长度比型材长度可能仅仅短几十毫米，型钢宽度仅仅比型材窄几毫米，由于型钢承载方向的宽度和型钢长度均与受力杆件惯性矩及风荷载呈三次方关系，对杆件承载风压强度的影响是不可忽略的。在工程实践中之所以常常出现门窗杆件理论计算抗风压性能合格，实际检测却不合格，其道理或许就源于此。门窗“新标准”要求增强型钢端头与型材端头内角距离不宜大于15mm，且以不影响端头焊接为宜。增强型钢与型材承载方向内腔配合间隙不应大于1mm。提出了具体的量化指标，保证了门窗的理论计算风压与工程测定风压的一致性，有效提高了门窗抗风压性能。

3.5　门窗新标准纠正了业内门窗实践中某些不正确概念与做法

门窗原标准4.1.3条规定：增强型钢厚度不应小于1.2mm；4.3.2条规定：为了确保门窗的抗风压等性能，门窗框、扇的结构应有必要的刚度，当门窗构件符合一定情况时，其内腔必须加型钢。而没有规定“根据门窗的抗风压强度、挠度计算结果确定增强型钢”。由于一定长度的门窗杆件加1.2mm型钢，仅仅保证门窗在一定的风压范围内的安全性，对于低风压地区、低层建筑是适用的，但随着近几年塑料门窗在沿海地区、多层、高层建筑以及大型割断、阳台上的应用，已远远不适用了。如果按以上规定，不进行风压计算，仅在一定长度的门窗杆件加1.2mm的型钢制作塑料门窗，在沿海地区、多层、高层建筑上使用，就必不可免的会隐藏大量的工程质量与人身安全隐患。(www.xing528.com)

新标准有关门窗装配6.2.1条明确规定：“根据门窗的抗风压强度、挠度计算结果确定增强型钢的规格。”对提高塑料门窗的抗风压性能，确保在沿海地区、多层、高层建筑上正常应用，提供了可靠的安全保证，无疑是十分重要的。

“原标准”有关力学性能规定，无论平开还是推拉，门还是窗型材，在作角强度试验时，技术要求其平均值均不低于3000N，最小值不低于平均值的70%。由于型材的角强度与型材截面结构、壁厚、规格相对应，不同型材的角强度差异很大。如按以上技术要求，则会误导一些型材生产企业专挑角强度值较大的门窗框型材做试验。同时“最小值不低于平均值70%”也不甚合理。例如取5个试样，4个试样均为3200N，一个试样为2350N，平均值为3030N，平均值70%为2121N，试验结论合格；一个试样同上，4个试样均为4000N，平均值为3670N，平均值70%为2569N，试验结论则不合格。存在一个试样低于3000N，其他几个试样的角强度越高，试验不合格机率越高的弊端。

门、窗未增塑聚氯乙烯（PVC-U）型材GB/T8814-2004国家标准，新增主型材可焊性检验指标，取代了门窗原标准中角强度指标。主型材可焊性检测方法与角强度检测方法不同点是：角强度检测是将试件放在压力机下，试件下部放置好垫块，使试件受力均匀，以(50±5)mm/min的加荷速度进行试验，测定破坏时的最大荷载及试件破坏情况。主型材可焊性检测是将试件底部锯成45度切口，两型材焊接后不清理焊缝，只清理90度角的外缘，两中心线距离(400±2)mm，并将试样两端放在活动的支撑座上，用测量范围为0～20KN的角强度测定仪，以(50±5)mm/min的加荷速度对试件焊角或T型接头施加压力，直至断裂为止，记录试件受压弯曲断裂的力值FC，然后通过公式计算受压弯曲应力σt，作为衡量受力杆件可焊性的量值。指标为焊角的平均应力≥35N/mm2，每个单项值≥30N/mm2。受压弯曲应力σt的值已涵盖了试件截面的形状与规格，能真实地体现试件在外力作用下的单位荷载。原采用的焊角强度检测方法，反映的是试件在外力作用下的总荷载，其值大小与受力试件应力方向的截面形状与面积相关，并不代表受力试件承受的单位荷载。同时原焊角强度检测方法采用固定木垫块支撑，试件应力中心无法自动调整，在静压力作用下，测定的强度值离散性很大，有时在同一焊机机头与焊接工艺参数条件下焊接的试件，测定的数据最高值与最低值相差达2000N以上。可焊性检测方法采用活动支撑座，试件在静压力作用下，能自动调整应力中心，测定的受力弯曲最大力值离散性较小，比较真实。因此采用可焊性检测方法，并通过计算得到受压弯曲应力σt，比采用焊角强度检测方法更具科学、公正、合理性。

门窗“新标准”有关主型材焊接角破坏力的检测与计算方法与型材新标准相对应。所不同的是：型材新标准是先通过检测，得到型材受压弯曲断裂的力值FC，然后通过公式计算以受压弯曲应力σt作为衡量受力杆件可焊性的量值。门窗新标准则是把型材受压弯曲应力σt（即型材最小破坏应力）作为定值，用同样的公式反算出各个不同结构、规格与壁厚型材的焊接角最小破坏力（即型材受压弯曲断裂的力值）作为衡量受力杆件可焊性的量值。然后通过同样的检测方法，得到实测值，并规定实测值均应大于计算值。由于型材焊接角最小破坏力和型材截面Y轴的惯性矩及中轴线与临界线的距离直接相关。门窗新标准规定的检测方法之所以提前计算焊接角最小破坏力，其意义在于在型材断面设计时，首先要考虑型材截面Y轴的惯性矩及中轴线至临界线的距离是否满足焊接角最小破坏力的要求。使型材焊接角最小破坏力，事前得到有效控制，为确保塑料门窗质量性能奠定了基础。

门窗“新标准”物理性能检测7.6.1条规定：“当外窗采用单层、夹层玻璃时，其主要受力杆件相对挠度不应大于1/120；采用中空玻璃时，其主要受力杆件相对然度不应大于1/180。”与GB7106-86《建筑外窗抗风压性能分级及其检测方法》附录A注解中规定的允许挠度值相比，后者完全相同，前者允许相对挠度值由1/130降至1/120，与GB7106-2002《建筑外窗抗风压性能分级及其检测方法》中定级检测指标“P3=2.5P1、-P3=2.5（-P1）”相对应。在保证门窗抗风压强度前提下，对降低门窗成本显然是有利的。

以往门窗风压计算与抗风压性能检测时，业内大部分人仅取中横挺或中竖挺的挠度，作为门窗风压计算抗风压性能计算与检测的依据。推拉与平开门窗中竖扇的挠度，往往被忽略。即使对平开窗中竖扇的挠度进行计算，有关允许挠度与杆件长度、受荷载面积的取值，也是值得质疑的。

门窗“新标准”物理性能检测7.6.1条明确规定：“对于单扇平开门窗，取距锁点最远的窗扇自由角的位移值与该自由角至锁点距离之比为最大相对挠度值”，“当窗扇上有受力杆件时，应同时测量该杆件的最大相对挠度，取两者中的不利者作为抗风压性能检测结果”。该条文中“当窗扇上有受力杆件时”，既可解释为窗扇上带横挺，又可解释为双扇或多扇平开窗的中竖扇。明确了平开窗竖扇杆件挠度计算与检测长度，即“该自由角至锁点距离”；杆件最大相对挠度，即“取距锁点最远的窗扇自由角的位移值与该自由角至锁点距离之比”；杆件受荷载面积，即杆件“自由角至锁点距离”相对的受荷面积。纠正了以往业界在门窗抗风压性能计算与检测时，不计算、不检测平开窗（推拉窗）竖扇挠度值或以平开窗竖扇长度，以竖扇相对梯形面积作为挠度计算基准的错误做法。同时也为多点锁紧的平开窗竖扇挠度计算开拓了思路，为正确计算塑料门窗抗风压性能值提供了科学依据。

3.6　门窗“新标准”与时俱进，与更改后的相关标准同步

门窗原标准采用的建筑外窗抗风压性能、空气渗透性能、雨水渗漏性能、保温性能、空气计权隔声性能分级及检测方法分别见GB7106－86 GB7107-86、GB7108-86、GB8484-87、GB8485-87。新门窗标准采用的建筑外窗抗风压性能、气密性能、水密性能、保温性能、空气计权隔声性能、采光性能分级及检测方法分别见GB/T7106-2002、GB/T7107-2002、/T7108-2002、GB/T8484-2002、GB/T8485-2002、GB/T11796-2002。门窗新标准不仅增添了采光性能分级及检测方法，而且新的分级及检验方法与相关的老分级及检验方法相比，分级序列与相关指标均有所变化与提高。例如GB7106－86建筑外窗的抗风压性能分级及检验方法，采用的是从高到低的分级序列，Ⅰ级为3500Pa，共分五级，Ⅵ级为1000 Pa；GB/T7106-2002建筑外窗的抗风压性能分级及检验方法采用的是从低到高的分级序列，Ⅰ级为1000～1500Pa，共分九级，九级等于或大于5000Pa。除变形检测、反复加压检测、定级检测外，增加了工程检测方面的内容。反复检测压力指标由原来的P2=0.6P1，改为P2=1.5P1且不超过3000Pa。并且在4.2条规定：“P3值与工程的风荷载标准值WK相对比，应大于或等于WK。”明确了P3值与风荷载标准值的对应关系，纠正了以往业内一些门窗风压计算要求风荷载标准值WK再乘1.4分相系数作为设计风荷载设计值的错误做法。在保证塑料门窗抗风压性能的前提下，有效降低了门窗成本。

BG/T8814-2004门窗用未增塑聚氯乙烯（PVC-U）型材标准尽管对主型材壁厚进行了分类，即“A类主型材可视面壁厚≥2.8mm，，B类主型材可视面壁厚≥2.5mm，C类主型材可视面壁厚不作规定”。但未规定三类主型材的使用范畴。门窗新标准分别按开启形式和门及窗类别，规定了主型材可视面最小壁厚。并规定推拉窗主型材可视面最小壁厚≥2.2mm，否决了型材标准对C类型材可视面壁厚不作规定的内容。无疑是对型材新标准的修订、补充与完善。