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摘要：影响门窗寿命的因素有很多，产品结构、材料选用、加工组装、施工安装，操作使用等，主要体现为窗户坠落、窗扇坠落、玻璃脱落坠落、玻璃自爆坠落等现象，而窗扇坠落是窗扇与窗框连接用的五金构件松脱或损坏失效导致坠落，多见于外开窗扇和推拉窗扇坠落。
关键词：门窗寿命;损坏;松脱失效;坠落
1 前言
进入21世纪以来，随着建筑技术（词条“建筑技术”由行业大百科提供）的更新迭代，新建建筑外立面造型更是日新月异。为迎合当前的潮流趋势，设计师追求通透，大气的建筑风格，要求门窗的分格尺寸越来越大，开启扇规格也随之增大，加上采用中空玻璃（词条“中空玻璃”由行业大百科提供），甚至采用中空夹胶玻璃，每个窗扇重量达100多公斤，大面积、高重量的窗扇更是常见。常规的五金承重机构已经不能满足要求，框、扇的安装连接固定方式良莠不齐，近年台风频发的恶劣天气，给外立面门窗的应用带来严峻的挑战，随之而来，更是频频听闻高楼窗户坠落事件，给人们的生活和社会的稳定带来了巨大影响和不可挽回的损失。
2 门窗坠落的原因分析
门窗坠落的原因有多种，但主要有如下的几个原因：
设计或安装问题：门窗的设计或安装可能存在问题，例如不稳固的连接件、不合适的尺寸或不正确的安装方法。这些问题可能导致门窗无法正确固定，增加了坠落的风险。
操作使用不当：如果门窗被错误地使用，例如过度施加力量、过度拉扯或操作不当的开关方法，可能会导致门窗松动或脱离轨道，从而引发坠落事故。
材料老化或破损：长时间的使用和自然风化可能导致门窗材料老化或破损，如金属腐蚀、玻璃破裂、塑料变形等。这些问题可能削弱门窗的结构强度，增加了门窗坠落的风险。
强风或地震：强风或地震可能会对建筑物施加巨大的力量，这可能导致门窗受力过大而脱落或破碎。
意外撞击：门窗可能会被意外的撞击或冲击力量所破坏，例如被移动的家具、交通事故等。这种情况下，门窗可能会破碎或脱离固定点，导致坠落。
维护不当：缺乏定期的维护和保养可能导致门窗部件磨损、松动或失效。这些问题可能导致门窗不稳固，增加了坠落的风险。
3 如何提高门窗的耐用性和安全性
影响门窗寿命的因素有很多，产品结构、材料选用、加工组装、施工安装，操作使用等，本文主要从门窗产品结构设计确切的说从五金部件设计及安装方面思考，如何提高门窗的耐久性（词条“耐久性”由行业大百科提供）、安全性。由于篇幅有限，主要从外开窗的窗框与窗扇连接固定角度，论述五金构件是门窗耐久性和安全性的主要影响因素。
3.1窗扇的连接与固定
滑撑也称摩擦铰链，它在《JG/T 127-2017 建筑门窗五金件 滑撑》中是这样定义的：用于连接窗框和窗扇，支承窗扇，实现向室外产生旋转并同时平移开启的多杆件装置。在铝合金外开窗中起到支撑、固定、调节开启角度和减少摩擦力等重要作用。它能够保证窗扇的稳定性和平稳的开启关闭操作，提供良好的通风效果，同时也增加窗户的安全性和耐久性。
从上我们知道外开窗的窗扇是通过滑撑连接固定于窗框上的，但滑撑又是如何与窗框、窗扇连接固定的呢?通过对过往窗扇坠落的事件分析(如下图一、图二)，发现所掉落的外开窗普遍采用只有螺钉连接的方式，这种连接方式存在重大的安全隐患。所以滑撑与窗框、窗扇的连接固定很关键也很重要。
目前多地方规范明确规定，中高层建筑不应使用外开窗，当采用外开窗时，应有加强窗扇牢固、防脱落措施。贝克洛外开窗专用的摩擦铰链，以一种创新的结构降低窗扇脱落的隐患，且安装更快捷，准确度更高。如下从贝克洛的滑撑结构设计及应用方面和大家分享如何提高门窗的耐用性和安全性。下图三为贝克洛滑撑的结构功能图示。
首先，滑撑与扇的连接采用的是背板夹持C槽的结构，代替传统的螺钉连接结构(如下图四、图五)。背板夹持最大特点是把螺钉的点固定转换为线固定或面固定，大大的提高扇端连接的牢固新、稳定性。
其中背板设计的结构要点主要有：背板和滑撑托臂采用一旋铆钉铆固连接(如下图六)，使背板和滑撑主体结构铆接形成一个固定的整体。
背板的边部带有锋利的凸筋，中间部位设置一顶丝(如下图七)，凸筋通过螺钉收紧后咬紧型材（词条“型材”由行业大百科提供），顶丝顶破扇型材将背板紧固于扇C槽内，从而有效地提高滑撑与窗扇的固定能力及防松脱能力。
背板端部设置有滑槽安装定位筋(如下图八)。作为滑撑扇端的快速插装定位，不仅快速确定滑槽的安装位置，保证安装精度（词条“精度”由行业大百科提供），而且大大提高滑撑的安装效率。
其次，滑撑在框端的连接采用“螺钉+不锈钢抽芯铆钉” 固定的组合方式，其中铆钉是固定及兼作防松脱作用，螺钉是固定锁紧滑撑用途，这种组合方式实现了固定和防止框端滑撑脱落功能;滑撑的端部集成框、扇间隙调节的功能模块，可以微调窗扇在框洞口的相对位置，使其左、右间隙均匀，实现框扇更好，更完整的密封;框端安装提供标准的工装夹具，实现快速定位钻孔加工，提高车间生产效率;最后，滑撑连接框、扇的固定螺钉、顶丝均采用SUS304不锈钢材质，且有效连接的螺纹处均涂有耐落胶(如下图九)，保证耐腐蚀的同时有效的防止螺钉松动。
3.2测试验证
3.2.1耐久性能
根据相关标准规定:《GB/T 8478-2020 铝合金门窗》第“5.6.12 反复启闭耐久性”：平开旋转类窗反复启闭次数不少于1万次;《JG/T 127-2017 建筑门窗五金件滑撑》第“5.3.6 反复启闭”：反复启闭过程中各杆件应正常回位，3.5万次后，各部件不应脱落。经查阅贝克洛检测中心提供的测试报告，采用该滑撑的外开窗反复启闭次数可达30万次，远超国家相关标准。
滑撑安装固定的螺钉紧固件，采用SUS304/SUS316材质，耐腐蚀性能测试不低于480h，有效保证连接稳固及耐久性能。杜绝门窗在使用过程中因螺钉腐蚀生锈发生坠落的隐患。
3.2.2安全性能
3.2.2.1重物撞击性能验证
检测方法：参考《GB/T 8478-2020铝合金门窗》条款5.6.11.3耐软物撞击性能要求，采用《GB/T 14115-2008 整樘门 软重物体撞击试验》方法检测。砂袋重量50kg，下落高度2m(参考皮球0.1s撞击时间，撞击力计算约为3160N)。
检测结果：经两次撞击后，窗扇无脱落，并且启闭正常。
3.2.2.2防脱落性能验证
检测方法：参考《DG/TJ 08-2242-2017民用建筑外窗应用技术规程》附录D，“开启扇动风压防坠落性能检测方法”。采用螺旋桨，分别从四个方向，对开启扇施加33m/s风速(12级风)的动态风压荷载。
检测目的：模拟外开窗在使用中，滑撑紧固螺钉松脱且失效的情况下，开启扇的防风坠落性能。(门窗滑撑安装状态：滑撑与框部份只保留抽芯铆钉，滑撑与扇部份只保留紧定顶丝，滑撑的其他螺钉不安装，仅靠框上铆钉、扇上紧定顶丝连接的情况下(见下图十三)。
检测地点：广东省建设工程质量安全检测总站
测试结果：窗扇与窗框连接完好，无脱落(见下图十四)。
从检测结果得出，贝克洛外开窗用滑撑，具备一定的防脱落功能。即使在最极端的使用情况：外开窗铰链拧紧螺钉都发生松动脱落，只有框上铆钉和扇上紧定顶丝连接。开启扇在开启状态下，仍能承受不低于12级风(风速33m/s)的动态风荷载，不出现脱落。
4 总结和思考
通过合理的结构设计、优质的材料选用和五金构件的质量与表面处理（词条“表面处理”由行业大百科提供），可以提高铝门窗的耐久性并延长其使用寿命。同时，定期检查、维护和保养门窗也是必不可少的，可以及时发现问题并采取相应措施，确保门窗的正常运行和长久使用。
门窗属于可动易损、易于替换的非结构构件，相关规定其设计使用年限不低于25年，即使按21世纪初期建成的建筑，其外窗也接近设计使用年限，加上近年来持续增多的台风天气，加速缩短建筑外窗的使用寿命，同时增加更多的安全隐患，导致高楼坠窗伤人事件频发，加强既有建筑外窗的安全维护和管理已变得十分迫切。
早在2005年新加坡政府就颁布实施《窗户安全法》，每年6月6日和12月12日定位“窗户安全日”，以提醒业主每半年检查一次窗户，强化民众的窗户安全意识。我们的香港特区政府也于2012年6月30日通过《建筑物(检验及修葺)条例》并全面实施强制验楼计划和验窗计划，从机制上消除香港旧楼的安全隐患。
正如2022年广东省人民政府参事王如荔对当前国内的既有房屋数据调查分析后提出：尽快建立我省对既有建筑外窗进行强检制度的建议。所以作为一个门窗品牌或门窗行业从业者，呼吁国家相关监管部门尽快完善建筑外窗的安全维护管理法规，及时推进和实施针对有一定楼龄的既有建筑外窗的检查和维护工作，维护社会稳定和消除市民的人身安全隐患。
[参考文献]
[1]JG/T 127-2017 建筑门窗五金件 滑撑
[2]GB/T 8478-2020 铝合金门窗
[3]GB/T 14115-2008 整樘门 软重物体撞击试验
[4]DG/TJ 08-2242-2017民用建筑外窗应用技术规程
作者单位：广东贝克洛幕墙门窗系统有限公司
