PVC塑料門窗是一種新型建筑材料，它較木窗和鋼窗耐腐蝕，不需油漆維護(hù)保養(yǎng)；較鋁合金和鋼窗隔熱性、隔聲性、密封性能好，而且外觀絢麗多彩，可與各類建筑物相協(xié)調(diào)。使用pvc塑料門窗既能節(jié)省能源，又能節(jié)約資源。因此，PVC塑料門窗在國外發(fā)展極為迅速，并得到普遍應(yīng)用。本文就我國大力發(fā)展和推廣應(yīng)用PVC塑料門窗，將會產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益、社會效益以及對促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有十分重要的意義等方面進(jìn)行了闡述。
門窗是建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，其面積約占建筑面積的1/7，外墻面積的1/5。門窗是建筑物的眼睛，是建筑物必不可少的部件。門窗一般由窗（門）框、窗（門）扇、玻璃、五金配件等部件組合而成。窗戶的主要作用是采光、通風(fēng)和透視、隔熱保溫、阻止雨水、風(fēng)沙、噪音進(jìn)入室內(nèi)。門的主要作用除了窗戶的幾個作用外，還有建筑物的出入口，是人們生活空間的保護(hù)者。門窗給予人們自由與安全，空氣和陽光，以滿足人們對生活和工作環(huán)境的要求。門窗的種類很多。
（一）按開啟方式分類
一般分以下幾類：
窗：平開窗、推拉窗、懸轉(zhuǎn)窗、固定窗等。
門：平開門、推拉門、自由門、折疊門等。
（二）按制作門窗的材質(zhì)分類
我國制作建筑門窗的傳統(tǒng)材料是木才，隨著世界工業(yè)化的，環(huán)境保護(hù)和節(jié)省能源的要求先后采用鋼、鋁合金和改性硬質(zhì)PVC塑料等材料制作門窗。
1．木門窗
以木材為原材料制作的門窗，這是最原始、最悠久、最常用的門窗形態(tài)。其特點(diǎn)是易腐蝕變形，維修費(fèi)用高，無密封措施保溫性能較差，用量逐漸減少。
2．鋼門窗
以鋼型材為原料制成的門窗，有空腹鋼門窗和實(shí)腹鋼門窗。其使用功能差，易腐蝕，密封性和保溫性能差，我國已基本淘汰。彩板鋼窗是以鍍鋅或滲鋅鋼板經(jīng)過表面噴涂有機(jī)材料制成的型材為原料加工制成的門窗，耐腐蝕性好，但價(jià)格較高，耗能大。
3．鋁合金門窗
以鋁合金型材為原料加工制成的門窗，其特點(diǎn)是耐腐蝕，不易變形，密封性能較好，但價(jià)格高，使用和制造能耗大。
4．塑料門窗
以塑料異型材為原料加工制成的門窗，其特點(diǎn)是耐腐蝕、不易變形，密封性好，隔熱保溫節(jié)約能源。塑料門窗按材質(zhì)可分為塑料包覆窗（噴塑窗）、組合塑料窗和全塑窗。
（1）塑料包覆窗的主體結(jié)構(gòu)是金屬或木材，在窗框架上噴覆或包覆上塑料，以達(dá)到保護(hù)窗框架和提高隔熱（冷）性能之目的。如近年開發(fā)的結(jié)皮發(fā)泡塑鋼復(fù)合共擠出型材。制作的塑料窗，其特點(diǎn)是型材截面較小，塑料層與鋼型材緊密貼合，強(qiáng)度較高，采用組角裝配工藝，角部強(qiáng)度高，不易開裂，外觀為仿木紋，造型美觀；缺點(diǎn)是擠出成型設(shè)備復(fù)雜，投資大，廢料不好回收利用，窗的氣密性和排水性較差。
（2）組合塑料窗是用硬質(zhì)PVC塑料片材同金屬型材或木材組合而成，在組合過程中PVC異型塑料片材或異型材組裝在金屬框架的室外側(cè)。這種塑料窗具有良好的隔熱和形狀穩(wěn)定性，但組裝麻煩，價(jià)格高。
（3）全塑料窗主要是用改性硬質(zhì)聚氯乙烯塑料擠出成型為中空塑料異型材，組裝而成的塑料門窗，是目前發(fā)展速度最快、技術(shù)最成熟、用量最大的一類，是塑料門窗發(fā)展的主流產(chǎn)品。本書所介紹的就是這種改性硬質(zhì)聚氯乙烯塑料門窗。
一、PVC塑料門窗的基本概念
塑料門窗是以高分子合成材料為主，以增強(qiáng)材料為輔制成的一類新型材質(zhì)的門窗。國外塑料門窗框的材質(zhì)有硬質(zhì)聚氯乙烯（簡稱PVC）塑料門、聚氨基甲酸酯（PUR）硬質(zhì)泡沫塑料門窗、玻璃纖維增強(qiáng)不飽和聚酯（GUP）塑料門窗和聚苯謎（PPO）塑料門窗等。其中，硬質(zhì)聚氯乙烯塑料門窗是目前發(fā)展較快，使用量最大的一類，約占塑料窗框市場的90%以上。這是因?yàn)?，硬質(zhì)PVC塑料具有硬度大、剛性和強(qiáng)度高，耐腐蝕、阻燃自熄、機(jī)械力學(xué)性可靠、耐老化、使用壽命長（50年以上）等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足建筑門窗使用要求。更重要的原因是聚氯乙烯樹脂系人工合成，原料資源豐富，發(fā)展和使用PVC塑料門窗對平衡氯堿工業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，節(jié)約木材資源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，節(jié)約能源都具有十分重要的意義，因而，促使人們把PVC塑料門窗應(yīng)用到最大的商品市場--建筑業(yè)。
聚氯乙烯塑料門窗是以聚氯乙烯（PVC）樹脂為主要原料，添加一定比例的穩(wěn)定劑、改性劑、填充劑、紫外線吸收劑等多種助劑配方和改性，經(jīng)過擠出機(jī)擠出成型為各種斷面結(jié)構(gòu)的中空異型材，定長切割后，在其內(nèi)腔襯入鋼質(zhì)型材加強(qiáng)筋，再用熱熔焊接機(jī)焊接成門窗框、扇、裝配上密封條，毛刷條、玻璃、五金配件等構(gòu)成門窗成品。為了增加PVC塑料中空異型材的剛性，在其內(nèi)腔襯入型鋼增強(qiáng)，形成塑鋼結(jié)構(gòu)，故亦稱塑鋼門窗。PVC是聚氯乙烯的英文縮寫。在“塑料門窗”之前冠以“RPVC”或“UPVC”，實(shí)際屬同一種材料，即“硬質(zhì)聚氯乙烯”或“未增塑的聚氯乙烯”。
PVC塑料門窗是一種新型建筑材料，它較木窗和鋼窗耐腐蝕，不需油漆維護(hù)保養(yǎng)；較鋁合金和鋼窗隔熱性、隔聲性、密封性能好，而且外觀絢麗多彩，可與各類建筑物相協(xié)調(diào)。使用PVC塑料門窗既能節(jié)省能源，又能節(jié)約資源。因此，PVC塑料門窗在國外發(fā)展極為迅速，并得到普遍應(yīng)用，前聯(lián)邦德國、奧地利、意大利、法國等國家其用量已占門窗總用量的60%以上。我國是能源供應(yīng)緊張、木材資源貧乏、鋼材和鋁材緊缺的國家，所以在我國大力發(fā)展和推廣應(yīng)用PVC塑料門窗，將會產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，對促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有十分重要的意義。
PVC塑料門窗的生產(chǎn)過程可分為三大部分，即混合料的制備、PVC塑料異型材的擠出成型和門窗的組裝?；旌狭系闹苽?、原材料的選擇與配方、異型材的斷面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)與制造、異型材的擠出盛開設(shè)備與工藝詳見《硬聚氯乙烯塑料異型材的塑料窗制造與應(yīng)用》一書。本書主要介紹聚氯乙烯塑料門窗的性能與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、組裝技術(shù)及施工安裝與應(yīng)用。
二、國外發(fā)展概況
硬質(zhì)聚氯乙烯塑料門窗是20世紀(jì)50年代中期，由前聯(lián)邦德國首先開發(fā)研制成功，至今已有40余年歷史。1959年在前聯(lián)邦德國杜塞爾多夫舉行的世界塑料展覽會上，赫斯特（Hoechst）公司展出了PVC塑料門窗樣品，從此世界上第一批塑料門窗開始應(yīng)用于建筑業(yè)。此后的十多年間技術(shù)發(fā)展迅速，用量逐年增加，使前聯(lián)邦德國門窗格局發(fā)生了很大變化，木窗的市場占有率從70%下降到40%，鋁窗的占有率由24%下降到15%，而PVC塑料門窗從零發(fā)展到20%。前聯(lián)邦德研制和使用塑料門窗的主要目的是解決寒冷地區(qū)窗戶的冬季結(jié)露和節(jié)省采暖費(fèi)用。PVC塑料窗導(dǎo)熱系數(shù)小，隔熱保溫性能好。因此，使用PVC塑料窗比其它任何窗戶都節(jié)約采暖或空調(diào)制冷的能耗。據(jù)德Nobel公司實(shí)驗(yàn)，每平方米PVC塑料窗一年可節(jié)約用于空調(diào)的石油46L。1973年10月第四次中東戰(zhàn)爭爆發(fā)后，石油價(jià)格上漲，引發(fā)了世界性的能源危機(jī)，1978年底又爆發(fā)了第二次石油危機(jī)，占國民經(jīng)濟(jì)全部能耗約35%的建筑業(yè)的節(jié)能問題就成為西方能源危機(jī)最嚴(yán)重的國家所關(guān)注的重要問題之一，建筑能耗最大部位是開口部位--門窗。所以，門窗是建筑構(gòu)件生產(chǎn)和使用中能耗比例最大。70年代至80年代初，在歐洲PVC塑料門窗得到迅速發(fā)展，歐洲各國政府都采取鼓勵政策以促進(jìn)節(jié)能型PVC塑料門窗的發(fā)展，例如，1977～1982年，前聯(lián)邦德國政府資助建筑業(yè)53億馬克，其中90%用于發(fā)展節(jié)能型PVC塑料窗。在國家政府經(jīng)濟(jì)支持和政策的推動下，一系列技術(shù)問題得到解決，標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范逐步健全，產(chǎn)品質(zhì)量迅速提高。80年代以來，前聯(lián)邦德國的PVC塑料門窗從生產(chǎn)、應(yīng)用、技術(shù)開發(fā)、專用設(shè)備研制、質(zhì)量檢驗(yàn)和施工安裝等方面已形成了一個完整的工業(yè)體系，使塑料門窗的產(chǎn)量和用量逐年上升。1986年塑料窗框市場占有率達(dá)到45%，1989年占52%，1996年占60%以上，居各類窗框之首位，成為第一制窗用材。在前聯(lián)邦德國的帶動和支持下，歐洲各國緊隨其后，PVC塑料門窗的發(fā)展也很迅速，如奧地利、意大利、法國、比利時、荷蘭、丹麥、挪威以及東歐諸國，PVC塑料窗框的占有率在40%～60%不等。
加拿大于60年代與前聯(lián)邦德國同時起步生產(chǎn)塑料門窗，因該國地理位置處于高緯度地區(qū)，冬季寒冷，PVC塑料門窗的隔熱保溫特性可以充分發(fā)揮效應(yīng)，發(fā)展也很快。目前，塑料門窗占有率達(dá)到40%以上。
英國和美國PVC塑料門窗開發(fā)較晚，美國1962年從意大利引進(jìn)塑料門窗生產(chǎn)技術(shù)，1976年又從前聯(lián)邦德國引進(jìn)技術(shù)，到80年代開始得到迅速發(fā)展，市場占有率達(dá)到25%，并以每年15%的速度增長，1990年塑料門窗占有率達(dá)到35%，1997年占有率上升到40%以上。
在亞洲，日本由于氣候條件影響和民族習(xí)慣，木門窗和鋁門窗盛行，因此，塑料門窗開發(fā)比美國還晚。1969年開始研制塑料門窗，其指導(dǎo)思想和前聯(lián)邦德國一樣，出于保溫節(jié)能的考慮，因此，早期主要在寒冷的北海道地區(qū)，開始發(fā)展較慢。1979年“石油危機(jī)”之后，能源供應(yīng)緊張，這才加快了發(fā)展速度，并開始向本洲以南地區(qū)發(fā)展應(yīng)用，目前，日本塑料窗普及率已達(dá)40%以上。其它如韓國、新加坡以及我國臺灣省等國家和地區(qū)，80年代從西歐國家引進(jìn)塑料門窗生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)，很快發(fā)展到實(shí)際應(yīng)用階段，塑料門窗使用率占40%～50%。應(yīng)該特別指出的是，我國臺灣省塑料門窗的開發(fā)和應(yīng)用，開創(chuàng)了塑料門窗在亞熱帶海洋性氣候應(yīng)用領(lǐng)域，塑料門窗經(jīng)受了潮濕、高溫、鹽霧、暴雨、臺風(fēng)等惡劣氣候的考驗(yàn)。
總之，世界上PVC塑料門窗的發(fā)展是以前聯(lián)邦德國為核心，無論是塑料門窗的技術(shù)水平，產(chǎn)品質(zhì)量，還是發(fā)展速度、產(chǎn)量和使用量前聯(lián)邦德國均居世界第一。70年代以前主要是技術(shù)開發(fā)研制期，80年代以后是應(yīng)用發(fā)展期，90年代以來PVC塑料門窗在世界范圍蓬勃發(fā)展。前聯(lián)邦德國所研究的技術(shù)成果不僅為本國塑料門窗的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，也為世界各國塑料門窗的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支持。英國、美國、法國、丹麥、荷蘭、瑞士等國以及我國臺灣省主要是從前聯(lián)邦德國引進(jìn)設(shè)備和技術(shù)。PVC塑料門窗最先在歐洲興起，歐洲塑料門窗的發(fā)展體現(xiàn)著世界塑料門窗的潮流。在歐洲塑料門窗行業(yè)已經(jīng)形成一個規(guī)模巨大，技術(shù)成熟，標(biāo)準(zhǔn)完善，社會協(xié)調(diào)周密高度的發(fā)展的生產(chǎn)領(lǐng)域，被譽(yù)為繼木、鋼、鋁門窗之后崛起的第四代新型建筑節(jié)能門窗。
三、國內(nèi)發(fā)展概況
我國塑料門窗開發(fā)研究始于20世紀(jì)60年代中期，至今經(jīng)歷了研究開發(fā)，推廣應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展三個階段。1964年我國有少數(shù)單位開始研制PVC塑料門窗，門以承插式內(nèi)門為主，窗則以仿木鈣塑窗為主。無論在技術(shù)、生產(chǎn)工藝及產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和質(zhì)量都很落后。
1980年起。國家第六個五年計(jì)劃期間（簡稱“六五”），國家科委安排了PVC塑料門窗科技攻關(guān)項(xiàng)目，組織原化工部，輕工部、建材部、建工部等聯(lián)合攻關(guān)。完成了PVC塑料內(nèi)門和華北地區(qū)六層樓以下住宅用塑料窗的技術(shù)開發(fā)。“七五”期間國家又安排了寒區(qū)節(jié)能保溫窗、防腐蝕工業(yè)廠房窗和復(fù)合窗的技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目。隨著改革開放政策的實(shí)施，我國與世界各國友好往來的增加，1983年以來，引進(jìn)國外設(shè)備技術(shù)陸續(xù)開始，我國有近70家企業(yè)先后從前聯(lián)邦德國、意大利、奧地利、西班牙等國引進(jìn)PVC塑料門窗生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)，計(jì)有PVC異型材生產(chǎn)線約180余條，門窗組裝生產(chǎn)線100余條，總投資逾億美元。再加上當(dāng)時國內(nèi)原有PVC塑料異型材生產(chǎn)線30余條，總計(jì)有型材生產(chǎn)線210余條，設(shè)備生產(chǎn)能力約10萬t/a，成為在亞洲與日本實(shí)力相當(dāng)?shù)乃芰祥T窗生產(chǎn)基地。但是，在整個80年代，大規(guī)模的引進(jìn)并沒有帶來塑料門窗業(yè)的大發(fā)展，價(jià)格偏高、窗型不齊全、五金件不配套以及人們對其質(zhì)量的懷疑，使塑料門窗業(yè)的發(fā)展走了一段下坡路，表現(xiàn)為產(chǎn)品應(yīng)用銷路沒有打開，除沿海地區(qū)部分廠家因質(zhì)量較好，占有部分市場外，許多廠家開工不足，個別廠家停產(chǎn)、轉(zhuǎn)產(chǎn)甚至破產(chǎn)。這種不景氣的主要原因有：
（1）原材料價(jià)格不穩(wěn)，使得PVC塑料門窗價(jià)格高于鋼、鋁門窗；
（2）窗型不符合國情，模具不配套；
（3）PVC異型材、成品門窗質(zhì)量問題較多，國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不健全；
（4）配件和五金件不配套；
（5）傳統(tǒng)觀念的影響，盡管PVC塑料門窗的強(qiáng)度、變形、老化等問題從理論和實(shí)踐早有定論其使用壽命可在50年以上，但是，建筑設(shè)計(jì)人員及用戶認(rèn)識上仍有疑慮，不敢選用；
（6）國家有關(guān)政策的影響，對塑料門窗的宣傳不利，當(dāng)時只提出“以塑代木”、“以塑代鋼”，并沒有提到節(jié)約能源、節(jié)省資源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的政策高度，導(dǎo)致了人們把塑料門窗當(dāng)做可用可不用的代用品。
我國政府十分重視化學(xué)建材工業(yè)的發(fā)展，早在1984年的全國化學(xué)建材會議上，李鵬總理做了“發(fā)展化學(xué)建材大有可為”，方毅副總理做了“大力發(fā)展化學(xué)建材”的題詞。1986年起國家陸續(xù)制訂并發(fā)布了塑料門窗的各項(xiàng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)過五、六年科研的推廣應(yīng)用的艱苦努力，自1989年起塑料門窗行業(yè)開始好轉(zhuǎn)，1989年國家公布了《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)規(guī)范》，國家限制鋁門窗在民用建筑中使用的精神和淘汰25鋼窗的政策的落實(shí)，同時把PVC塑料門窗作為節(jié)能型門窗，加速了塑料門窗行業(yè)的好轉(zhuǎn)。1991年在青島召開了塑料門窗行業(yè)研討會。1992年朱镕基副總理指示原化工部，要抓好化學(xué)建材。1994年由建設(shè)部、化工部、輕工部、國家建材局、石化總公司五個部門聯(lián)合成立了“全國化學(xué)建材推廣應(yīng)用協(xié)調(diào)組”，全面貫徹落實(shí)國務(wù)院的指示精神，制訂和發(fā)布了有關(guān)發(fā)展化學(xué)建材的目標(biāo)、規(guī)劃、政策和規(guī)范等，進(jìn)一步協(xié)調(diào)各部門，加快了塑料門窗的推廣應(yīng)用和發(fā)展速度。同年9月，由全國化學(xué)建材協(xié)調(diào)組在北京組織召開了“全國化學(xué)建材第一次推廣應(yīng)用工作會”并舉辦了“全國新型化學(xué)建材產(chǎn)品與應(yīng)用技術(shù)展覽會”。展覽會上展示了塑料門窗等四大類新型化學(xué)建材十余年來所取得的成績，其中塑料門窗的成績最為顯著。1994年，建設(shè)部成立了“中國金屬結(jié)構(gòu)協(xié)會塑料門窗委員會”。所以說，我國PVC塑料門窗行業(yè)發(fā)展的轉(zhuǎn)折，以1994年9月召開的“全國化學(xué)建材第一推廣應(yīng)用工作會”為標(biāo)志，步入正規(guī)“自學(xué)階段”。隨著國家質(zhì)量規(guī)范及鼓勵政策的落實(shí)，工程設(shè)計(jì)部門、建設(shè)部門終于大膽采用PVC塑料門窗。
1993年后行業(yè)進(jìn)入第二次高潮，我國有些企業(yè)又從前聯(lián)邦德國、奧地利、美國、韓國以及我國臺灣省等國家和地區(qū)引進(jìn)塑料門窗生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)，但是緊接著被1995年原料漲價(jià)使塑料門窗的發(fā)展卷入低谷。隨著國家化學(xué)建材協(xié)調(diào)組的成立和國家一系列政策的出臺，1996年發(fā)展平衡并呈上升趨勢。1997年以來我國塑料門窗的生產(chǎn)和應(yīng)用又掀起了新的熱潮，塑料門窗行業(yè)再次成為人們關(guān)注和投資的熱點(diǎn)，經(jīng)過近二十年的風(fēng)風(fēng)雨雨，艱苦努力。我國塑料門窗的生產(chǎn)和應(yīng)用終于走上順利、健康發(fā)展的道路。
通過“六五”、“七五”、“八五”科技攻關(guān)，80年代中期及90年代初期兩次引起設(shè)備技術(shù)的高潮以及引進(jìn)技術(shù)的消化吸收工作，為我國的塑料門窗行業(yè)奠定了良好的基礎(chǔ)。無論在生產(chǎn)裝備水平和生產(chǎn)能力，還是工藝技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量都有了較大發(fā)展和提高。特別是90年代以來，通過設(shè)備引進(jìn)，集世界各國設(shè)備之精華，可以說中國在生產(chǎn)裝備方面趕上了世界先進(jìn)水平。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，1998年全國已有PVC塑料門窗用異型材生產(chǎn)廠300多家，擁有國內(nèi)外PVC塑料異型材生產(chǎn)線近2100條，生產(chǎn)能力約80萬t/a；門窗組裝生產(chǎn)線3300余條，生產(chǎn)能力約6000萬m2/a。同時也帶動了與之相關(guān)技術(shù)的迅速發(fā)展，例如混料設(shè)備、型材擠出設(shè)備、模具、組裝設(shè)備的制造廠家多達(dá)數(shù)十家，諸如雙螺桿擠出機(jī)以及配套設(shè)備，覆膜機(jī)、印刷機(jī)、各種焊接機(jī)、切割鋸、銑削設(shè)備、清角設(shè)備、弧形窗設(shè)備以及各種性能檢測設(shè)備、五金配件、密封件等均可以自行設(shè)計(jì)制造，有的技術(shù)和質(zhì)量指標(biāo)達(dá)到或接近國外先進(jìn)水平，相關(guān)原料、助劑也能配套生產(chǎn)并滿足質(zhì)量要求。我國的PVC塑料門窗已形成具有相當(dāng)規(guī)模的綜合性技術(shù)的新興行業(yè)。
四、PVC塑料門窗的性能特點(diǎn)
PVC塑料門窗、特別是塑料窗，在國外迅速發(fā)展的主要原因，是其具有的優(yōu)異性能特點(diǎn)。
一、PVC塑料門窗的性能特點(diǎn)
（一）抗風(fēng)壓強(qiáng)度佳、耐沖擊
抗風(fēng)壓強(qiáng)度性能是建筑外窗最重要的性能，它關(guān)系到建筑構(gòu)件的安全問題。
抗風(fēng)壓強(qiáng)度主要是指窗戶在承受風(fēng)雨壓力時，窗框抗彎曲變形的能力而言。在強(qiáng)風(fēng)吹襲下，隨建筑物構(gòu)造立面投影全面積，將受到由風(fēng)速所產(chǎn)生的風(fēng)壓力，其隨建筑物高度增加而增大。風(fēng)速對窗戶產(chǎn)生的壓力值，可按窗戶單位面積所受的力來衡量，其單位為Pa（帕斯卡，1Pa=1N/m2）。在評價(jià)PVC塑料窗的抗風(fēng)壓強(qiáng)度時一般按國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的窗洞口尺寸，即1500mm×1500mm為標(biāo)準(zhǔn)窗洞口的窗戶承受風(fēng)壓力產(chǎn)生變形時，其主要受力桿件的彎曲變形（即撓度）不得超過1/300時的風(fēng)壓數(shù)值，即是該窗戶所能承受的最大風(fēng)壓的允許值。國家標(biāo)準(zhǔn)GBJ9-87《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》第六章“風(fēng)荷載”，給出了全國基本風(fēng)壓分布圖和全國主要省、市基本風(fēng)壓數(shù)值表。全國各風(fēng)力區(qū)各級高度所受的最大風(fēng)力表見1。國家標(biāo)準(zhǔn)GB7106《建筑外窗抗風(fēng)壓性能分級及其檢測方法》規(guī)定，建筑外窗的抗風(fēng)壓性能要達(dá)到表1-2的規(guī)定值。可以看出表2的取值是GBJ9-87《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》中設(shè)計(jì)荷載取值的2.25倍，相當(dāng)于50年一遇瞬間風(fēng)速的風(fēng)壓。
PVC塑料異型材采用耐沖擊配方和精心設(shè)計(jì)的型材截面結(jié)構(gòu)，在-10℃，1kg和1m高的落錘試驗(yàn)不破裂。型材內(nèi)腔襯入1.5～2.5mm厚的型鋼增強(qiáng)，形成塑鋼結(jié)構(gòu)，所制成的塑料門窗抗風(fēng)壓強(qiáng)度在2500～3500Pa，為國標(biāo)GB7106規(guī)定的Ⅲ～Ⅰ級，符合國家標(biāo)準(zhǔn)GBJ9-87《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》的規(guī)定，可適用于各類建筑物使用。從全國基本風(fēng)壓分布圖和基本風(fēng)壓數(shù)值表中可以看出，東南沿海是我國大陸的最大風(fēng)壓區(qū)，平均風(fēng)壓在800Pa，西北、東北地區(qū)風(fēng)壓在500～600Pa，其它地區(qū)風(fēng)壓多數(shù)在400 Pa左右。因此，只要通過金屬增強(qiáng)達(dá)到表2中規(guī)定的抗風(fēng)壓強(qiáng)度值的塑料門窗，在我國任何地區(qū)均可使用。但是，要根據(jù)當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)壓值、建筑物高度、洞口大小、窗型設(shè)計(jì)來選擇型材系列和加強(qiáng)鋼襯的厚度和形狀，以保證建筑對門窗抗風(fēng)壓強(qiáng)度的要求。
（二）耐候性能佳、使用壽命長
改性UPVC采用特殊配方，原料中添加了光、熱穩(wěn)定劑，紫外線吸收劑和低溫耐沖擊等改性劑，使塑料門窗具有更佳的耐候性、耐老化性和抗紫外線破壞的性能，長期使用于氣候型態(tài)劇烈變化的環(huán)境中，在-30～50℃之間，經(jīng)受烈日、暴雨、風(fēng)雪、干燥、潮濕之侵襲而不變質(zhì)、不脆化、性能不衰。國內(nèi)外研究資料表明，硬質(zhì)PVC的老化過程是一個十分緩慢的過程，其老化降解系在一個薄層內(nèi)進(jìn)行。自然老化25年的硬質(zhì)PVC窗框型材，老化層滲透深度僅在表面層0.1～0.2mm范圍，在外觀上出現(xiàn)輕微粉化變色，力學(xué)強(qiáng)度有所降低，但強(qiáng)度保留值均在80%以上。但相對而言，降解層的厚度對于壁厚2.5mm以上的整個窗框型材來說是微乎其微，并且降解在達(dá)到0.1～0.2mm厚度時不再繼續(xù)進(jìn)行。雖然力學(xué)性能有所降低，但仍然滿足國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的性能指標(biāo)，不會影響塑料門窗的使用功能。據(jù)有關(guān)專家們研究推測，在正常環(huán)境條件下，PVC塑料門窗使用壽命可達(dá)50年以上，采用相關(guān)配方的塑料門窗，在歐洲地區(qū)首批使用的PVC塑料窗已有40余年的應(yīng)用歷史，仍在繼續(xù)使用。
（三）保溫隔熱性能佳、節(jié)約能源
熱工性能與應(yīng)用節(jié)能使PVC塑料窗顯示無比的優(yōu)越性
通常一棟具有冷、暖氣空調(diào)的現(xiàn)代建筑物，其室內(nèi)之能源傳散損失經(jīng)由門窗部位泄漏的約占37%～40%。為保持室內(nèi)冷、暖氣需選擇熱傳導(dǎo)性低的門窗，以避免傳導(dǎo)損失，達(dá)到節(jié)約能源的效果。而門窗的框材材質(zhì)和玻璃是影響熱傳導(dǎo)性的重要因素，因決于門窗的框材材質(zhì)和斷面結(jié)構(gòu)、玻璃的層數(shù)和間距、窗型設(shè)計(jì)和窗框比的綜合隔熱保溫效果。
PVC塑料門窗材質(zhì)的導(dǎo)熱系統(tǒng)為0.16W/（m2·K），僅為鋼材的1/360，鋁材的1/1250。幾種材料的傳熱系數(shù)見表1-3。PVC塑料門窗用的塑料異型材在結(jié)構(gòu)上采用中空多腔室，內(nèi)部被隔成數(shù)個充滿空氣的密閉小空間，使熱傳導(dǎo)率可相對降低，具有優(yōu)良的隔熱保溫性能。不同材質(zhì)門窗的傳熱系數(shù)見表4。由表4可以看出，單框雙玻PVC塑料門窗的傳熱系數(shù)K0=2.4～2.8 W/（m2·K）；而單框雙玻鋼、鋁門窗的傳熱系數(shù)K0=3.3～3.8 W/（m2·K），故一般相同面積、相同玻璃層數(shù)的PVC塑料門窗的隔熱保溫性能比金屬門窗為優(yōu)。據(jù)有關(guān)部門試驗(yàn)，在采暖能源消耗30%以上，為最佳節(jié)約能源之窗材。
根據(jù)國家節(jié)能政策，節(jié)能50%的要求，外窗傳熱系數(shù)不應(yīng)低于國家標(biāo)準(zhǔn)GB8484《建筑外窗保溫性能分級及其檢測方法》規(guī)定的Ⅱ級[傳熱系數(shù)K0=3.0W/（m2·K）]。由表4中可以看出，單層玻璃金屬門窗的K0=6.4W/（m2·K）以上，是隔熱保溫性能最差的一類窗。金屬雙層玻璃窗的傳熱系數(shù)K0在3.2～4.9 W/（m2·K）之間變化，也無法達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求。PVC塑料雙層玻璃窗K0值在2.2～3.1 W/（m2·K）之間變化，可以滿足國家節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)要求。
發(fā)展和使用PVC塑料保溫門窗不僅在建筑長期使用中節(jié)省能源，而且生產(chǎn)PVC塑料門窗的能耗也是最低的，生產(chǎn)同樣重量的PVC塑料的能耗，是生產(chǎn)鋼的1/4.5，生產(chǎn)鋁的1/8.8。“以塑代木”可以減少森林砍伐，有利生態(tài)平衡和環(huán)境保護(hù)，其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益都是巨大的。
（四）氣密性佳
PVC塑料門窗加工精度高，框、扇搭接裝配，各縫隙處均裝有耐久性橡塑彈性密封條或毛刷條和阻風(fēng)板，整窗氣密性佳，防塵效果好。經(jīng)風(fēng)雨試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)結(jié)果，壓差為10Pa時，其單位時間單位縫隙長度滲透空氣體積量為：平開窗的氣密性可達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)GB7107《建筑外窗空氣滲透性能分級及其檢測方法》Ⅰ級[≤0.5m3/（m·h）]，數(shù)值越小氣密性越高。在有空調(diào)和采暖設(shè)施的建筑物內(nèi)，能使室內(nèi)與室外因窗戶縫隙流通空氣量降至最小，藉此充分發(fā)揮空調(diào)與采暖系統(tǒng)效率及節(jié)約能源。
國家《節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)》對門窗氣密性的要求≤1.5m3/（m·h），見表5。平開和推拉PVC塑料門窗都能滿足國家節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)對門窗氣密性的要求。
（五）水密性佳
PVC塑料門窗框材質(zhì)吸水率小于0.1%?？蛏瓤p隙處均裝有彈性密封條或阻風(fēng)板，防空氣滲透和雨水滲漏性能佳。又因PVC塑料異型材為多腔室結(jié)構(gòu)，設(shè)有獨(dú)立的排水腔，并于窗框、扇適當(dāng)位置開設(shè)排水槽孔，能將雨水和冷凝水有效地排出室外。經(jīng)風(fēng)雨試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)結(jié)果，在國家標(biāo)準(zhǔn)GB7108《建筑外窗雨水滲漏性能分級及其檢測方法》規(guī)定的水密性等級等壓差，淋水量2L/（m2·min）之下歷時10min完全不滲水，符合國標(biāo)GB7108分級的規(guī)定。
一般情況下，平開窗的水密性高于推拉窗，平開窗的水密性可達(dá)到國標(biāo)Ⅰ級（≥500Pa），推拉窗的水密性可達(dá)到國標(biāo)Ⅱ級（≥350Pa）
（六）隔間性佳
門窗都是由框、扇組成。在框和開啟扇之間存在著開啟縫隙，所以門窗的隔聲性能不但決定于框扇材料的隔聲材料，還依賴于框扇間縫隙漏聲的程度。
PVC塑料門窗用異型材為多腔室中空結(jié)構(gòu)，內(nèi)部隔成數(shù)個充滿空氣的小空間，隔音效果佳。又其結(jié)構(gòu)精心設(shè)計(jì)，框、扇搭接嚴(yán)密，防噪音性好，塑料窗的隔音效果可達(dá)33～34dB，達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)GB8485《建筑外窗空氣聲隔聲性能分級及其檢測方法》的Ⅲ級至Ⅳ級，如采用雙層玻璃或中空玻璃結(jié)構(gòu)其隔音效果更理想。優(yōu)良的隔聲性能，使塑料門窗適用于交通頻繁、噪音侵襲嚴(yán)重或特別需要安靜的場所，如醫(yī)院、學(xué)校、賓館、辦公大廈等。
（七）耐腐蝕性
硬質(zhì)PVC材料有極好的化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性，不受任何酸、堿、鹽霧、廢氣和雨水的侵蝕，耐腐蝕、耐潮濕、不朽、不銹、不霉?fàn)€，任何腐蝕性、潮濕性環(huán)境下均可使用。這是木質(zhì)和金屬門窗所不能比擬的，但應(yīng)避免與發(fā)煙硫酸、硝酸、丙酮、二氯乙烷、四氯化碳及甲苯等直接接觸。PVC塑料門窗的耐腐蝕性能主要取決于五金配件的選擇，如選防腐五金件，不銹鋼材料其使用壽命是鋼窗的10倍左右。
（八）防火性
硬質(zhì)聚氯乙烯塑料屬難燃材料，自燃溫度為450℃，因此它具有不易燃、不自燃、不助燃、燃燒后離火能自熄的性能，防火安全性比木門窗高。經(jīng)消防科學(xué)研究院測定，其氧指數(shù)達(dá)42%以上，說明PVC塑料門窗不會因火災(zāi)而具有危險(xiǎn)性。在國外，PVC塑料門窗可以用于各種類型的建筑物，消防當(dāng)局也認(rèn)可其防火性，國際上公認(rèn)共其優(yōu)良之完全建筑材料。
（九）電絕緣性高
塑料門窗使用的硬質(zhì)PVC電阻率高達(dá)1015Ω·cm，為優(yōu)良電絕緣材料，不導(dǎo)電，使用安全性高。
（十）熱膨脹性
塑料門窗用的硬質(zhì)PVC框材的線向熱膨脹系數(shù)較低，為5×10-5/℃，形狀和尺寸穩(wěn)定，不松散，不變形，只要加工制作精確、安裝規(guī)范的門窗，在一般使用情況下不會影響門窗正常使用功能，例如：安裝門窗時的溫度為25℃，若夏天室外極端溫度為45℃，其室內(nèi)溫度為25℃時，則塑料窗框內(nèi)部溫度為33℃，夏天塑料窗框極端溫度變化為8℃，1.5m長的PVC窗框膨脹伸長的尺寸為1.5×0.00005mm/m℃×8℃=0.6mm；冬天室外溫度為-20℃，室內(nèi)溫度為時20℃，則塑料窗框極端溫度變化為20℃，則冬天1.5m長的PVC窗框收縮尺寸為1.5×0.00005mm/m℃×20℃=1.5mm。當(dāng)然這樣的伸縮比例可以通過門窗安裝時，窗框與洞口墻體間的彈性密封材料予以調(diào)整，不會影響塑料門窗結(jié)構(gòu)和使用功能。
（十一）防蟲蛀
用CPE改性的PVC塑料門窗材料有防白蟻的特性，與木門窗相比具有明顯的優(yōu)越性。
（十二）成品尺寸精度高
PVC塑料型材外形尺寸精度高，機(jī)械加工性能好，可鋸、切、銑、鉆等，型材經(jīng)機(jī)械切割，熱熔焊接加工制造的成品門窗，其長、寬及對角線尺寸公差均能控制在±2mm以內(nèi)，加工精度高；焊角強(qiáng)度可達(dá)3500N（牛頓）以上，焊接處經(jīng)清角機(jī)除去焊瘤，型材焊接處表面平整；形狀和尺寸穩(wěn)定，不松散、不變形，這是木、鋼門窗不可比擬的。
（十三）外觀精致，保養(yǎng)容易
塑料門窗型材表面細(xì)膩光滑，質(zhì)感舒適，質(zhì)量內(nèi)外一致。組裝門窗采用熔接方法，外表約無縫隙凹凸不平，整體門窗造型挺撥秀麗，高雅氣派，可與各檔次建筑物相協(xié)調(diào)。又其色澤均勻一致，不需油漆著色和維護(hù)保養(yǎng)，如有臟污可用軟布蘸水性清洗劑擦洗，擦洗后光潔如新。
（十四）防盜性
塑料門窗的玻璃壓條都裝在室內(nèi)，玻璃破損易于更換。門窗用型材硬度較高，耐沖擊，其內(nèi)腔襯入型鋼加強(qiáng)筋，且在窗扇拐角部位用鐵卡固定，窗扇不易破損，防盜性能好。
（十五）綜合性能好
PVC塑料門窗兼具各種材質(zhì)門窗之優(yōu)點(diǎn)，能滿足建筑使用要求，而且在節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境，改善居住熱舒適條件等方面，是較為理想的可靠的建筑門窗。
二、PVC塑料門窗的缺點(diǎn)
（1）塑料門窗用的PVC塑料異型材截面尺寸較大，構(gòu)成的擋光面大，所以采光面積比鋼窗小。
（2）硬質(zhì)PVC塑料的熱變形溫度較低，維卡軟化點(diǎn)在83～85℃，因此不宜用于長期高溫高熱的65℃以上（工業(yè)環(huán)境）。
（3）單層或雙層玻璃PVC塑料窗的價(jià)格均比鋼窗高30%左右，但單框雙層玻璃的PVC塑料窗的隔熱保溫、采光比雙層鋼窗好。
五、發(fā)展PVC塑料門窗的基本國策
隨著國家對資源、能源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境和材料工作的日益重視，發(fā)展包括PVC塑料門窗在內(nèi)的新型化學(xué)建材工業(yè)逐漸被提到議事日程。我國是能源供應(yīng)緊張，木材資源貧乏的國家，節(jié)約能源，保護(hù)資源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境是我國發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的重要國策之一。
為節(jié)約能源，節(jié)省資源，國家建設(shè)部在行業(yè)發(fā)展規(guī)劃中提出在“十五”期間重點(diǎn)推廣應(yīng)用化學(xué)建材制品，其中包括塑料門窗、塑料管材等，并提出了系列化、標(biāo)準(zhǔn)化、高檔化要求。要求新建節(jié)能建筑和有住宅節(jié)能改造工程的都必須使用節(jié)能門窗，優(yōu)先使用PVC塑料門窗。
1995年，國家五部委印發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)我國化學(xué)建材生產(chǎn)和推廣應(yīng)用的若干意見》。1996年6月，國家五部委聯(lián)合下發(fā)了《國家化學(xué)建材推廣應(yīng)用“九五”計(jì)劃和到2010年發(fā)展規(guī)劃綱要》，綱要中提出到2000年前，塑料門窗在全國建筑門窗市場占有率達(dá)到15%。其中東北、西北、和華北（簡稱“三北”）使用量占門窗市場的50%以上，沿海地區(qū)應(yīng)用比例達(dá)到30%以上，有腐蝕性環(huán)境的建筑物要盡量采用塑料門窗。到2005年的目標(biāo)是塑料門窗在全國建筑門窗市場占有率達(dá)到20%以上，其中采暖地區(qū)的占有率達(dá)到50%以上，4000萬平方米。在邁入新世紀(jì)之際的1999年11月，國家又召開了全國化學(xué)建材工作會議，部署“十五”計(jì)劃和2015年發(fā)展規(guī)劃綱要，國家五部門印發(fā)了《關(guān)于加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新推進(jìn)化學(xué)建材產(chǎn)業(yè)化的若干意見》，到2015年發(fā)展目標(biāo)是，全國實(shí)施建筑節(jié)能的地區(qū)和建筑，使用塑料門窗的比例達(dá)到60%，沿海地區(qū)達(dá)到40%，其它地區(qū)和建筑達(dá)到10%，全國塑料門窗市場占有率達(dá)到40%，需用塑料門窗8000萬平方米。
當(dāng)前，我國塑料門窗發(fā)展正面臨兩個歷史發(fā)展極好機(jī)遇，一是住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的發(fā)展和要求；二是建筑節(jié)能事業(yè)的發(fā)展，對建筑門窗產(chǎn)品及材料技術(shù)性能提出了更高的要求，有許多艱苦工作要做。國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定增長為塑料門窗的發(fā)展創(chuàng)造了良好環(huán)境，建設(shè)事業(yè)的發(fā)展為塑料門窗提供了廣闊的市場，塑料門窗走產(chǎn)業(yè)化之路必須適應(yīng)形勢的發(fā)展，滿足國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)、城鄉(xiāng)建設(shè)和工程建設(shè)的需求。我們相信，在國家政府和產(chǎn)業(yè)政策的支持下，通過廣大業(yè)內(nèi)工作者的共同努力，我國的塑料門窗等新型化學(xué)建材工業(yè)一定會在產(chǎn)業(yè)化道路上健康、持續(xù)發(fā)展，為促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)增長、推動傳統(tǒng)建筑業(yè)的更新改造做出貢獻(xiàn)。
