鋁合金門窗的設(shè)計(jì)說(shuō)明

1、鋁合金門窗的設(shè)計(jì)說(shuō)明門窗作為建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的組成部分，無(wú)論是高檔建筑、還是普通住宅，都給予了不同的建筑功能和要求，如要滿足建筑效果、防雨、采光、通風(fēng)、視野、保溫隔熱、隔聲等多種功能，才能為人們提供舒適、寧?kù)o的室內(nèi)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的要求。鋁合金門窗是現(xiàn)在應(yīng)用最廣泛的一類門窗，本文就如何設(shè)計(jì)出滿足建筑要求和功能的鋁合金門窗提出一此思路和看法。一、門窗的建筑設(shè)計(jì)門窗是建筑的單元，是立面效果的裝飾符號(hào)，最終體現(xiàn)出建筑的特點(diǎn)。盡管不同建筑對(duì)門窗的設(shè)計(jì)有不同的要求，門窗大樣分格千變?nèi)f化，但我們還是可以找尋出一些規(guī)律。1門窗立面分格要符合美學(xué)特點(diǎn)，分格設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮如下因素(1)分格比例的協(xié)調(diào)性。就

2、單個(gè)玻璃板塊來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)寬比接近黃金分格比是美的，不宜設(shè)計(jì)成正方形和長(zhǎng)寬比達(dá)1:2以上的狹長(zhǎng)矩形。(2)門窗立面分格既要有一定的規(guī)律，又要體現(xiàn)變化，在變化中求規(guī)律；分格線條疏密有度；等距離、等尺寸劃分顯示了嚴(yán)謹(jǐn)、莊重、嚴(yán)肅；不等距自由劃分則顯示韻律、活潑和動(dòng)感。(3)至少同一房間、同一墻面門窗的橫向分格線條要盡量處于同一水平線上，豎向線條盡量對(duì)齊。(4)門窗立面設(shè)計(jì)時(shí)要考慮建筑的整體效果要求，比如建筑的虛實(shí)對(duì)比、光影效果、對(duì)稱性等。2門窗顏色的選配(包括玻璃和型材的顏色)門窗的顏色的選配是影響建筑最終效果的重要一環(huán)。在確定顏色時(shí)要與建筑設(shè)計(jì)師、業(yè)主等多方共同商定，最終要有建筑設(shè)計(jì)師的簽字確認(rèn)。3門

3、窗的個(gè)性化設(shè)計(jì)可以根據(jù)顧客的不同愛(ài)好和審美觀點(diǎn)，設(shè)計(jì)出獨(dú)特的門窗造型。4門窗的通透性門窗立面在主視部位的視線高度范圍內(nèi)(1.5m1.8m左右)最好不要設(shè)置橫框和豎框，以免遮擋視線。有些門窗需要采用高透光率的玻璃或者要求具有較大的開(kāi)闊視野，便于觀看室外風(fēng)景。5門窗的采光和通風(fēng)二、門窗安全性設(shè)計(jì)1門窗鋁型材壁厚要求2門窗玻璃安全設(shè)計(jì)(1)玻璃的選擇：玻璃厚度經(jīng)計(jì)算確定，并不宜小于5mm。建筑下列部位的門窗必須采用安全玻璃(鋼化玻璃或夾層玻璃)：(a)7層及7層以上建筑外開(kāi)窗；(b)面積大于1.5的窗玻璃；(c)玻璃底邊離最終裝修面小于500mm的落地窗；(d)與水平夾角小于75°傾斜屋頂

4、且距室內(nèi)地面大于3m的傾斜窗；(e)玻璃面積大于0.5的有框玻璃門；(f)無(wú)框玻璃門應(yīng)采用厚度不小于10mm的鋼化玻璃。(2)玻璃與槽口搭接量和其它配合尺寸應(yīng)符合鋁合金窗(GB/T8479)中表5和表6的規(guī)定。(3)玻璃與鋁合金框槽應(yīng)采用橡膠墊片柔性接觸。(4)玻璃應(yīng)進(jìn)行機(jī)械磨邊處理，磨輪的目數(shù)應(yīng)在180目以上。3五金配件的選擇和設(shè)計(jì)4推拉門窗窗扇與上下框?qū)к壌罱恿繎?yīng)不小于10mm，并且必須安裝防脫落塊和防撞塊等安全措施，防止窗扇掉落和開(kāi)啟時(shí)碰撞傷人。5建筑外墻面玻璃窗活動(dòng)扇下框距室內(nèi)地面高度應(yīng)不低于900mm。特殊情況下如果低于900mm時(shí)應(yīng)采取其它防護(hù)安全措施(如增加防護(hù)欄桿等)。6鋁合金

5、門窗連接固定采用的螺釘、螺栓必須采用優(yōu)質(zhì)不銹鋼制品，以防止電化腐蝕產(chǎn)生螺釘松動(dòng)。不銹鋼螺釘盡量采用機(jī)制螺紋，盡量避免使用自攻釘，螺釘連接最好設(shè)計(jì)成受剪狀態(tài)。7門窗應(yīng)與墻體可靠連接固定門窗與墻體連接方法主要有鋼附框連接、燕尾鐵腳焊接連接、燕尾鐵腳與預(yù)埋件連接、固定鋼片射釘連接、固定鋼片金屬膨脹螺栓連接等幾種。燕尾鐵腳厚度應(yīng)3mm。固定鋼片厚度1.5mm，寬度15mm。所有燕尾鐵腳和固定鋼片表面應(yīng)進(jìn)行熱浸鍍鋅處理。門窗連接固定點(diǎn)間距一般在300mm500mm之間，不能大于500mm。(1)鋼附框適用于門窗與各種墻體的連接，安裝精度高，連接可靠，但成本較高。(2)門窗與鋼結(jié)構(gòu)的連接可采用燕尾鐵腳焊接

6、連接方法。燕尾鐵腳與鋼結(jié)構(gòu)的連接用鋼條或鋼角碼焊接調(diào)節(jié)。(3)門窗與輕質(zhì)墻體的連接宜采用燕尾鐵腳與預(yù)埋件焊接連接方法。燕尾鐵腳與預(yù)埋件之間用鋼條或鋼角碼焊接調(diào)節(jié)。(4)門窗與鋼筋混凝土墻體的連接可用固定鋼片(或燕尾鐵腳)射釘或金屬膨脹螺栓連接等。當(dāng)采用固定鋼片連接固定門窗時(shí)，門窗四周邊框與墻體之間的縫隙應(yīng)采用水泥砂漿塞縫。水泥砂漿塞縫能使門窗外框與墻體牢固可靠地連接，并對(duì)門窗的框料起著重要的加固作用。當(dāng)縫隙采用聚胺脂泡沫填縫劑或其它柔性材料填塞時(shí)，固定鋼片應(yīng)采用燕尾鐵腳代替，以保證門窗與墻體的連接固定可靠度。(5)門窗與磚墻的連接可用固定鋼片(或燕尾鐵腳)金屬膨脹螺栓連接。在磚墻上嚴(yán)禁采用射釘

7、固定門窗。同鋼筋混凝土墻體一樣，當(dāng)采用固定鋼片時(shí)縫隙應(yīng)采用水泥砂漿塞縫，當(dāng)縫隙采用聚胺脂泡沫填縫劑或其它柔性材料填塞時(shí)，應(yīng)采用燕尾鐵腳固定。三、鋁合金門窗的防水密封設(shè)計(jì)1鋁合金門窗水密性能最低控制指標(biāo)鋁合金門窗水密性能最低指標(biāo)可按下式取值且不小于250Pa(即鋁合金門窗的水密性能不能低于3級(jí)指標(biāo))：P=k×z×s×W0式中P：水密性設(shè)計(jì)取值（Pa）；w0：基本風(fēng)壓（N/）；z：風(fēng)壓高度變化系數(shù)；s：體形系數(shù)，可取1.2；k：系數(shù)，沿海熱帶風(fēng)暴和臺(tái)風(fēng)地區(qū)k值取0.3，其它地方取0.25。2門窗結(jié)構(gòu)防水設(shè)計(jì)(1)鋁合金門窗結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)積極采用等壓原理，是提高門窗防水密封

8、性能的最有效途徑。(2)活動(dòng)扇與窗框的搭接量不能過(guò)小。平開(kāi)窗活動(dòng)扇與窗框的搭接量不宜小于7mm。(3)盡量采用平開(kāi)型門窗結(jié)構(gòu)形式，少用或不用推拉型門窗結(jié)構(gòu)形式。由于推拉型門窗活動(dòng)扇與上下滑軌間存在較大縫隙、且相臨的兩個(gè)窗扇不在同一個(gè)平面上，兩個(gè)窗扇之間沒(méi)有密封壓緊力存在，僅僅依靠毛條進(jìn)行重疊搭接，而毛條之間存在縫隙，密封作用非常微弱，所以推拉門窗防水密封性能很差。而平開(kāi)型門窗窗扇和窗框間均設(shè)有23道密封橡膠膠條密封，在窗扇關(guān)閉鎖緊后密封橡膠條壓得很緊，而且中間空腔很容易形成等壓腔，因此可以設(shè)計(jì)出密封性能非常優(yōu)越的門窗。(4)門窗安裝玻璃的鋁合金玻璃壓線宜設(shè)計(jì)在室內(nèi)方向，避免玻璃壓線與窗框之間的

9、細(xì)微縫隙滲水。(5)推拉類型門窗下滑室內(nèi)側(cè)要設(shè)計(jì)足夠高的擋水板，否則當(dāng)室外雨水有一定壓力時(shí)，雨水將越過(guò)擋水板流入室內(nèi)。(6)門窗活動(dòng)扇上部應(yīng)設(shè)置披水板，下部設(shè)置排水孔。(7)組合門窗盡量減少外露拼縫，因?yàn)榧?xì)微縫隙無(wú)法采用密封膠密封而產(chǎn)生滲漏。因結(jié)構(gòu)原因無(wú)法避免外露拼縫時(shí)，則拼縫處型材兩接觸面形成90°，便于注密封膠密封。3門窗四周與墻體結(jié)構(gòu)之間的縫隙處理洞口周邊的墻體質(zhì)量好壞及其尺寸的精確與否，對(duì)門窗防水性能有極其重要的影響。所以洞口周邊墻體應(yīng)盡可能采用混凝土結(jié)構(gòu)，盡量避免劣質(zhì)砌體的使用。門窗與洞口墻體周邊的標(biāo)準(zhǔn)間隙應(yīng)控制在25mm之間，其最大尺寸不應(yīng)超過(guò)40mm，最小不小于15mm

10、，否則應(yīng)進(jìn)行修整后方可進(jìn)行門窗的安裝。 目前鋁門窗外框與墻體的縫隙填塞主要有兩種方法：(1)水泥砂漿填塞法。這是施工最簡(jiǎn)單、應(yīng)用最廣泛的一種方法。水泥砂漿填縫時(shí)要注意以下問(wèn)題：(a)注意對(duì)門窗型材的保護(hù)，防止施工時(shí)其它材料(如水泥砂漿和墻體涂料)對(duì)鋁型材表面的污染，只有在室內(nèi)外墻體表面裝飾完畢后，才能取掉鋁型材裝飾面的保護(hù)膠帶；(b)對(duì)門窗外框型材與水泥砂漿接觸的內(nèi)表面涂防腐漆以防止水泥砂漿在凝固過(guò)程中對(duì)鋁材的腐蝕； (c)要控制水泥砂漿的配比，保證水泥砂漿的質(zhì)量；(d)在水泥砂漿中要添加防水劑提高水泥砂漿的防滲漏性能；(e)填縫時(shí)要飽滿，不允許出現(xiàn)空谷現(xiàn)象或和產(chǎn)生裂縫；(f)填縫完畢后，窗框

11、四周與其它材料的交接部位要注防水密封膠。(2)聚胺脂泡沫劑填塞法。采用此方法在填塞前，縫隙四周要用水潤(rùn)濕，擠出的聚胺脂泡沫劑與水分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后才能發(fā)泡膨脹填滿縫隙。如果墻體是輕質(zhì)墻或磚墻，由于門窗周邊墻體因質(zhì)量問(wèn)題可能存在細(xì)小裂紋和縫隙而發(fā)生滲水現(xiàn)象。此時(shí)可在門窗邊框四周的外墻面300mm范圍內(nèi)，增涂二道防水涂料以減少雨水滲漏的機(jī)會(huì)。4密封膠條的選擇密封膠條要選用彈性較好、耐紫外線、耐老化、永久變形小、耐污染性能優(yōu)良的密封材料，如氯丁橡膠、三元乙丙熱固性橡膠或熱塑性橡膠、硅橡膠等。5玻璃與鋁合金框槽四周采用密封膠條連續(xù)擠塞安裝后，室外側(cè)還需要注密封膠。6門窗洞口上部應(yīng)設(shè)置滴水線，下部室外窗

12、臺(tái)板應(yīng)設(shè)置向外坡水斜面。四、門窗的氣密性設(shè)計(jì)水密性能較好的門窗，其氣密性能也較好。鋁合金門窗氣密性能最低控制指標(biāo)應(yīng)按下列各規(guī)范要求取值：五、門窗的熱工性能設(shè)計(jì)1門窗傳熱系數(shù)和遮陽(yáng)系數(shù)的取值應(yīng)符合公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(GB 50189-2005)第4.2條、民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)(采暖居住部分)(JGJ26-95)第4.2條的規(guī)定和要求。2選擇適當(dāng)?shù)墓?jié)能玻璃。由于玻璃面積占門窗面積的70%以上，根據(jù)建筑不同的熱工性能要求，正確選擇適當(dāng)?shù)牟Ａь愋?，是門窗節(jié)能設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。(1)玻璃節(jié)能評(píng)價(jià)的主要參數(shù)。衡量通過(guò)玻璃進(jìn)行能量傳播的主要參數(shù)有傳熱系數(shù)K值、太陽(yáng)能透過(guò)率、遮蔽系數(shù)等。(a)傳熱系數(shù)K值：在穩(wěn)態(tài)

13、條件下，圍護(hù)結(jié)構(gòu)兩側(cè)空氣溫度差為1，1h內(nèi)通過(guò)1面積傳遞的熱量。K值的單位通常是W/(.K)。K值是玻璃的傳導(dǎo)熱、對(duì)流熱和輻射熱三種熱傳方式的綜合體現(xiàn)。玻璃的K值越大，它的隔熱能力就越差，通過(guò)玻璃的能量損失就越多。(b)太陽(yáng)能參數(shù)：透過(guò)玻璃傳遞的太陽(yáng)能其實(shí)有兩部分，一是太陽(yáng)光直接透過(guò)玻璃而通過(guò)的能量；二是太陽(yáng)光在通過(guò)玻璃時(shí)一部分能量被玻璃吸收轉(zhuǎn)化為熱能，該熱能中的一部分又進(jìn)入室內(nèi)。通常有三個(gè)概念來(lái)定義：太陽(yáng)光透射率：太陽(yáng)光以正常入射角透過(guò)玻璃的能量占整個(gè)太陽(yáng)光入射能的百分?jǐn)?shù)；太陽(yáng)能總的透過(guò)率：太陽(yáng)光直接透過(guò)玻璃進(jìn)入室內(nèi)的能量與太陽(yáng)光被玻璃吸收轉(zhuǎn)化為熱能后二次進(jìn)入室內(nèi)的能量之和占整個(gè)太陽(yáng)光入射能

14、的百分?jǐn)?shù)。太陽(yáng)能反射率：太陽(yáng)光被所有表面(單層玻璃有兩個(gè)表面，中空玻璃有四個(gè)表面)反射后的能量占入射能的百分?jǐn)?shù)。(c)遮陽(yáng)系數(shù)：相同條件下，太陽(yáng)輻射能量透過(guò)玻璃的熱量與透過(guò)3mm透明玻璃的熱量之比(3mm無(wú)色透明玻璃的總太陽(yáng)能透過(guò)率是0.87)，即玻璃的總太陽(yáng)能透過(guò)率除以0.87即為玻璃的遮陽(yáng)系數(shù)。遮陽(yáng)系數(shù)越小阻擋陽(yáng)光直接輻射的性能越好。(2)節(jié)能玻璃種類：(a)吸熱玻璃：吸熱玻璃是在玻璃本體內(nèi)摻入金屬離子使其對(duì)太陽(yáng)能有選擇地吸收同時(shí)呈現(xiàn)不同的顏色。吸熱玻璃也可用鍍膜方法生產(chǎn)。吸熱玻璃的節(jié)能是通過(guò)太陽(yáng)光透過(guò)玻璃時(shí)將30%40%的光能轉(zhuǎn)化為熱能而被玻璃吸收，熱能以對(duì)流和輻射的形式散發(fā)出去從而減少

15、太陽(yáng)能進(jìn)入室內(nèi)。因此吸熱玻璃具有較好的隔熱性能。如果用吸熱玻璃制成中空玻璃，則隔熱效果更加顯著。(d)中空玻璃：中空玻璃由于在兩片玻璃之間形成了一定厚度的氣體層，中間空氣或其他氣體層的流動(dòng)被限制從而減少了玻璃的對(duì)流和傳導(dǎo)傳熱，因此它具有較好的保溫隔熱能力。同時(shí)中空玻璃的單片還可以采用鍍膜玻璃和其他節(jié)能玻璃，能將這些玻璃的優(yōu)點(diǎn)都集中于中空玻璃上，從而發(fā)揮出更好的節(jié)能作用。為了保證中空玻璃的質(zhì)量，中空玻璃應(yīng)采用雙道密封(一道密封應(yīng)采用丁基熱熔密封膠，二道密封采用聚硫密封膠，也可采用硅酮密封膠)，間隔鋁框應(yīng)采用連續(xù)折彎型或插角型。(e)真空玻璃：真空玻璃是目前節(jié)能效果最好的玻璃，真空玻璃是在密封的兩

16、片玻璃之間形成真空從而使玻璃與玻璃之間的傳導(dǎo)熱接近于零，同時(shí)真空玻璃的單片一般至少有一片是Low-E低輻射玻璃，這樣其對(duì)流、輻射和傳導(dǎo)傳熱都很少，節(jié)能效果非常好。(3)節(jié)能玻璃的選擇在選擇使用節(jié)能玻璃時(shí)，應(yīng)根據(jù)建筑所在地理位置確定玻璃品種：嚴(yán)寒地區(qū)和寒冷地區(qū)的玻璃應(yīng)以控制熱傳導(dǎo)為主，盡量選擇中空玻璃或Low-E低輻射中空玻璃；夏熱冬冷地區(qū)和夏熱冬暖地區(qū)盡量控制太陽(yáng)能進(jìn)入室內(nèi)以減少空調(diào)負(fù)荷，最好選擇熱反射玻璃、吸熱玻璃及由熱反射玻璃或吸熱玻璃組成的中空玻璃和遮陽(yáng)型Low-E中空玻璃。3夏熱冬冷地區(qū)和夏熱冬暖地區(qū)門窗受日照較長(zhǎng)的門窗宜采取外遮陽(yáng)措施，如設(shè)置陽(yáng)臺(tái)、遮陽(yáng)板及遮陽(yáng)百葉等。4斷橋窗的運(yùn)用隔

17、熱斷橋鋁合金門窗是通過(guò)增強(qiáng)尼龍隔條(PA66GF25，即聚酰胺66+25玻璃纖維)將鋁合金型材分為內(nèi)外兩部分阻隔了鋁的熱傳導(dǎo)，大大提高了鋁合金門窗的保溫隔熱性能。在設(shè)計(jì)隔熱斷橋鋁合金門窗時(shí)要注意以下兩點(diǎn)才能取得最佳的隔熱效果：一是隔熱條要保持足夠的長(zhǎng)度(一般不宜小于15mm)；二是采取等溫線設(shè)計(jì)原理，即門窗外框和窗扇的隔熱條盡量處于同一中心線。六、門窗的防噪隔聲設(shè)計(jì)1選擇合適的玻璃。單層玻璃隔聲量一般在2530分貝，中空玻璃隔聲量一般在3035分貝，夾層玻璃隔聲量一般在3540分貝，中空夾層玻璃隔聲量可達(dá)4045分貝以上。2采用密封性能優(yōu)良的窗戶，是提高門窗隔聲性能的重要途徑。3門窗結(jié)構(gòu)配合要緊密。避免門窗活動(dòng)扇等因風(fēng)力作用產(chǎn)生噪聲。特別是推拉類型門窗的活動(dòng)扇由于與上下滑道之間的縫隙過(guò)大，風(fēng)力作用下發(fā)生晃動(dòng)從而產(chǎn)生噪聲。4金屬材料之間的配合接觸面應(yīng)采用柔性材料隔開(kāi)，避免因材料熱脹冷縮和外力（如風(fēng)力等）作用