门窗作为建筑外围护结构的组成部分
门窗作为建筑外围护结构的组成部分，无论是高档建筑、还是普通住宅，都给予了不同的建筑功能和要求，如要满足建筑效果、防雨、采光、通风、视野、保温隔热、隔声等多种功能，才能为人们提供舒适、宁静的室内环境，实现社会可持续发展的要求。铝合金门窗是现在应用最广泛的一类门窗，本文就如何设计出满足建筑要求和功能的铝合金门窗提出一些思路和看法。一、门窗的建筑设计门窗是建筑的单元，是立面效果的装饰符号，最终体现出建筑的特点。尽管不同建筑对门窗的设计有不同的要求，门窗大样分格千变万化，但我们还是可以找寻出一些规律。1门窗立面分格要符合美学特点，分格设计时，要考虑如下因素1)分格比例的协调性。就单个玻璃板块来说，长宽比接近黄金分格比是美的，不宜设计成正方形和长宽比达 1：2 以上的狭长矩形。2) 门窗立面分格既要有一定的规律，又要体现变化，在变化中求规律；分格线条疏密有度；等距离、等尺寸划分显示了严谨、庄重、严肃；不等距自由划分则显示韵律、活泼和动感。3)至少同一房间、同一墙面门窗的横向分格线条要尽量处于同一水平线上，竖向线条尽量对齐。4) 门窗立面设计时要考虑建筑的整体效果要求，比如建筑的虚实对比、光影效果、对称性等。2门窗颜色的选配 (包括玻璃和型材的颜色)门窗的颜色的选配是影响建筑最终效果的重要一环。在确定颜色时要与建筑设计师、业主等多方共同商定，最终要有建筑设计师的签字确认。3门窗的个性化设计可以根据顾客的不同爱好和审美观点，设计出独特的门窗造型。4门窗的通透性门窗立面在主视部位的视线高度范围内(1。5m1。8m 左右)最好不要设置横框和竖框，以免遮挡视线。有些门窗需要采用高透光率的玻璃或者要求具有较大的开阔视野，便于观看室外风景。5门窗的采光和通风门窗的通风面积和活动扇数量要满足建筑通风要求；同时门窗的采光面积也应满足建筑采光设计标准(GB/T50033-2001)的规定和建筑设计图的要求。公共建筑节能设计标准(GB50189-2005) 第 4。2。4 条规定：建筑外窗每个朝向的窗墙面积比均不应大于 0。70。当窗墙面积比小于 0。40 时，玻璃的可见光透射比不应小于 0。4 。二、门窗安全性设计1门窗铝型材壁厚要求2门窗玻璃安全设计(1)玻璃的选择：玻璃厚度经计算确定，并不宜小于 5mm。建筑下列部位的门窗必须采用安全玻璃(钢化玻璃或夹层玻璃)：(a)7 层及 7 层以上建筑外开窗；(b)面积大于 1。5 的窗玻璃；(c)玻璃底边离最终装修面小于 500mm 的落地窗；(d)与水平夹角小于 75°倾斜屋顶且距室内地面大于 3m 的倾斜窗；(e)玻璃面积大于 0。5 的有框玻璃门；(f)无框玻璃门应采用厚度不小于 10mm 的钢化玻璃。(2)玻璃与槽口搭接量和其它配合尺寸应符合铝合金窗 (GB/T8479) 中表 5 和表 6 的规定。 (3)玻璃与铝合金框槽应采用橡胶垫片柔性接触。(4)玻璃应进行机械磨边处理，磨轮的目数应在 180 目以上。3五金配件的选择和设计。4推拉门窗窗扇与上下框导轨搭接量应不小于 10mm，并且必须安装防脱落块和防撞块等安全措施，防止窗扇掉落和开启时碰撞伤人。5建筑外墙面玻璃窗活动扇下框距室内地面高度应不低于 900mm。特殊情况下如果低于 900mm 时应采取其它防护安全措施( 如增加防护栏杆等)。6铝合金门窗连接固定采用的螺钉、螺栓必须采用优质不锈钢制品，以防止电化腐蚀产生螺钉松动。不锈钢螺钉尽量采用机制螺纹，尽量避免使用自攻钉，螺钉连接最好设计成受剪状态。7门窗应与墙体可靠连接固定门窗与墙体连接方法主要有钢附框连接、燕尾铁脚焊接连接、燕尾铁脚与预埋件连接、固定钢片射钉连接、固定钢片金属膨胀螺栓连接等几种。燕尾铁脚厚度应3mm。固定钢片厚度1。5mm，宽度15mm。所有燕尾铁脚和固定钢片表面应进行热浸镀锌处理。门窗连接固定点间距一般在 300mm500mm 之间，不能大于 500mm。(1)钢附框适用于门窗与各种墙体的连接，安装精度高，连接可靠，但成本较高。(2)门窗与钢结构的连接可采用燕尾铁脚焊接连接方法。燕尾铁脚与钢结构的连接用钢条或钢角码焊接调节。(3)门窗与轻质墙体的连接宜采用燕尾铁脚与预埋件焊接连接方法。燕尾铁脚与预埋件之间用钢条或钢角码焊接调节。(4)门窗与钢筋混凝土墙体的连接可用固定钢片(或燕尾铁脚)射钉或金属膨胀螺栓连接等。当采用固定钢片连接固定门窗时，门窗四周边框与墙体之间的缝隙应采用水泥砂浆塞缝。水泥砂浆塞缝能使门窗外框与墙体牢固可靠地连接，并对门窗的框料起着重要的加固作用。当缝隙采用聚胺脂泡沫填缝剂或其它柔性材料填塞时，固定钢片应采用燕尾铁脚代替，以保证门窗与墙体的连接固定可靠度。(5)门窗与砖墙的连接可用固定钢片(或燕尾铁脚)金属膨胀螺栓连接。在砖墙上严禁采用射钉固定门窗。同钢筋混凝土墙体一样，当采用固定钢片时缝隙应采用水泥砂浆塞缝，当缝隙采用聚胺脂泡沫填缝剂或其它柔性材料填塞时，应采用燕尾铁脚固定。三、铝合金门窗的防水密封设计1铝合金门窗水密性能最低控制指标铝合金门窗水密性能最低指标可按下式取值且不小于 250Pa(即铝合金门窗的水密性能不能低于 3 级指标 )：P=k×z×s×W0式中 P：水密性设计取值（Pa ）；w0：基本风压（N/）；z：风压高度变化系数；s：体形系数，可取 1。2；k：系数，沿海热带风暴和台风地区 k 值取 0。3，其它地方取 0。25。2门窗结构防水设计(1)铝合金门窗结构设计时积极采用等压原理，是提高门窗防水密封性能的最有效途径。(2)活动扇与窗框的搭接量不能过小。平开窗活动扇与窗框的搭接量不宜小于7mm。(3)尽量采用平开型门窗结构形式，少用或不用推拉型门窗结构形式。由于推拉型门窗活动扇与上下滑轨间存在较大缝隙、且相临的两个窗扇不在同一个平面上，两个窗扇之间没有密封压紧力存在，仅仅依靠毛条进行重叠搭接，而毛条之间存在缝隙，密封作用非常微弱，所以推拉门窗防水密封性能很差。而平开型门窗窗扇和窗框间均设有 23 道密封橡胶胶条密封，在窗扇关闭锁紧后密封橡胶条压得很紧，而且中间空腔很容易形成等压腔，因此可以设计出密封性能非常优越的门窗。(4)门窗安装玻璃的铝合金玻璃压线宜设计在室内方向，避免玻璃压线与窗框之间的细微缝隙渗水。(5)推拉类型门窗下滑室内侧要设计足够高的挡水板，否则当室外雨水有一定压力时，雨水将越过挡水板流入室内。(6)门窗活动扇上部应设置披水板，下部设置排水孔。(7)组合门窗尽量减少外露拼缝，因为细微缝隙无法采用密封胶密封而产生渗漏。因结构原因无法避免外露拼缝时，则拼缝处型材两接触面形成 90°，便于注密封胶密封。环保与节能在过去三年中，中国建筑行业蓬勃发展，而对于铝合金节能门窗的需求与用量，更是一日千里。在 2000 年广州的铝合金，幕墙年会时，当时国内的铝合金隔热型材生产线总数不超过 10 条。三年来，在国家政策的引导，行业领导，专家的推动及市场的需求下，如今全国的欧式铝合金断桥(穿条式)生产线，已超过 150 条，使用的厂家也超过 120 家，2003 年的隔热条用量已超过 3000 万米。市场的迅猛发展诚然可喜可贺！但我们也注意到在这大好时机背后，所隐藏的危机与转机。这里透过铝合金节能门窗在欧洲发展的轨迹，对现在中国市场存在的一些特殊现象，及今后行业如何与国际接轨，竞争作一探讨。1、欧洲节能门窗的发展在 1970 年代，因为中东阿以战争，导致两次石油危机，造成以德国，意大利为主的工业国家深受能源短缺之苦，更加强了他们在新能源开发及节约能源的投人。据统计，一般家庭，公共建筑的能源消耗，有 40%-50%使用在空调或取暖上，这其中门窗是否采用节能门窗，又关系到 30%-50%的节约效果(依 K 值大小而定)。因此大力推广节能门窗，既可以发挥立竿见影的节约效果，也成为政府的重要能源政策。在节能门窗的发展上，以材料的使用范围，分成三大领域，即木门窗，塑钢门窗及铝合金断桥门窗。其中铝合金断热窗又分美式注胶及欧式尼龙断桥两种。下面探讨的重点，主要集中在欧式门窗与门窗系统。经过 30 年的发展，欧式铝合金节能窗，从无到有，再发展到现在功能齐全，配备完善，外形美观多小，严格而规范的施工工艺和训练有素，责任性强的施工人员将至关重要。2、既有建筑物顶层热环境改造普通住宅由于屋面的保温和隔热性能不符合要求，所以顶楼住户常会经受"夏热冬冷"的煎熬。在康诗丹郡别墅和叶茂别墅等工程中，我们将墙体内保温板复贴在顶层屋面的内侧，夏季温度即由原来的 50降至 3190，获得了住户的一致赞许。另外，此种产品在东、西山墙的节能改造中，也将被广泛应用。3、楼地面的保温，隔热，隔音和防潮为了克服以往普通住宅隔层楼板所用的空心预制板存在着抗震性差，易产生裂纹，易渗漏等弊病，而改用厚度仅为 80mm- 120mm 的现浇实心楼板。因后者厚度远远低于空心预制板的厚度，其隔音效果随之变差。由于墙体内保温板隔音性能优良，许多住户在铺设地板时，选用它作为底垫材料，除了保温隔热外，在隔绝上下楼间的噪声传递和建筑物固体传声方面，都有独到的效果。同时该产品的防潮性能优越，底层住户也可将它铺设在地面下以杜绝潮气。4、采暖地板低温地板辐射供暖是将热源埋置于地面下，以被加热的地面作为散热面的一种辐射供热方式。随着各种电加热或热水管材的不断进步，采暖地板在节能住宅中极具发展前途。墙体内保温板作为底垫材料时，在抗压性，安全性，保温性等方面更胜一筹，极具推广价值。在国家和各地政府有关建筑节能法规和标准的推动下，我国的建筑节能事业正在蓬勃兴起，由于建筑节能在技术层面上是一个涉及热工设计，结构技术，材料技术，施工工艺，物业管理等科学的系统工程，因此培养各方面的专业人才是当前重中之重，也是保证我国建筑节能事业健康发展的关键之一。整个行业包含系统：(如德国旭格-SCHUCO)，铝材(如海德鲁-HYDRO)，玻璃，隔热条，胶条，门窗五金件，设备及其他配套公司。在整个大行业中，"系统公司"是居于领导的地位，一些有规模，有实力的铝材公司，其本身也有系统部门。而在市场上，工程用户或者一般消费者，一定指定 XX 品牌的系统门窗。没有系统的门窗，在欧洲可以说是寸步难行！如此看来，系统的重要性，可想而知。5、系统的设计要求系统对门窗的定义是，一个好的门窗，必须要有好的气密，水密，隔音，隔热，抗风压，并在设计上，必须考虑以下几点：1）尽量减少型材截面大部分的型材批发商或者门窗公司都面临一个相同的问题，型材品种繁多，且容易积压，影响资金流动及管理的困难。比如，不隔热窗，在设计型材时，若考虑内开，外开，活动百叶的共用性，即可以减少型材截面的品种。2）配件，角码，胶条的统一化3）工艺的统一，简单化一般的门窗设计，主要考虑型材断面及五金的配合。很少考虑现场工人生产，制造的方便。如果工人的生产效率愈高，品质的合格率愈高，相对的生产成本就愈低。4）完善的接点，迎合不同的开启方式建筑设计师在设计工程时，经常为了建筑物优美的造型效果，会有不同的门窗需求。因此，为了配合工程，良好的系统只要做少部分修改，即可满足需要，不须另起炉灶。对于门与窗，推拉窗(门)与平开窗(门)的接点，亦要有良好设计，不致产生好几根铝型材连在一起，影响视觉美观。同时，并能满足不同的开启需求，如外开，内开，内开内导，外翻，内翻，推拉等功能。5）良好的整体公差配合，完善的生产工艺窗结构是由铝型材，玻璃，隔热条，胶条，五金件及加工工艺配合完成，如果没有良好的公差配合，很难生产合格的门窗，因此系统公司在这方面就起到主导的作用。试想我们开的汽车，各个零部件若没有好的公差配合，其结果将会如何 欧洲对于门窗的制造销售，均要求必须通过门窗实验室的检测(如德国的ROSEHEIM )，检测的标准也有明确规定(详看 CENTC33)。为了通过检测，良好的公差配合，持续且完善的制作工艺是必须的，例如为了"水密" 及防止室内外温差造成"结露" ，"排水孔"
