铝合金断热门窗的选用和设计

浅谈如何合理的选用和设计断热铝合金平开窗

概述 上世纪90年代后期断热铝合金门窗引入国内并开始在工程上使用以来，经过近十年的发展，已经逐渐成为建筑用门窗产品的主流，产品继承了传统非断热铝合金门窗坚固耐用、密封性好、装饰性强的优点，更有传统非断热铝合金门窗所欠缺的保温节能、内外型材表面可做不同颜色、不同处理方式等方面的特点。开启方式也从早期的内外开、推拉等比较单一的开启形式发展到现在的内倾内开、折叠推拉、提升推拉、中悬翻转、推拉上悬等多种具有复合式开启功能的开启形式。能够生产断热铝合金型材厂家从早期的几家发展到现在的几百家，产品系列种类千差万别，同时一些有型材设计能力的门窗厂家也根据自身的需求开发了各类门窗系列供其自身使用，在市场上常用的相同系列断热门窗种类多达上百种，很多门窗型材存在先天的设计缺陷，五金配件又五花八门种类繁多，如选用不当，会造成断热门窗产品性能、安全、外观质量、使用功能等诸多方面的问题。本文就如何合理的进行铝合金断热平开窗的选用和设计提出一些见解和建议。

1、 内开窗（内平开/内倾内开/内下悬）的选用和设计：内开窗为目前市场上断热铝合金窗的主流产品，以其密封保温性好、多样人性化开启方式，安全耐用，维护使用方便等诸多优点深受消费者推崇；目前市场上的断热铝合金内开窗基本上都是采用标准欧标槽口设计，五金配件通用性强，进口和国产五金都可以使用，适用范围广，各类中底高层建筑都可以使用，在实际的应用中中应根据工程的具体情况合理选用和设计。

1.1 型材璧厚应满足现行国家标准中关于窗型材壁厚要求的有关规定；

1.2 五金安装槽口应符合通用的欧标槽口要求（建议以金属结构协

会建筑门窗配套件委员会2006年初发布推荐的统一标准尺寸为参照）；

1.3 窗合叶必须选用可调节搭接量和压紧力的合叶结构；

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1.4 窗合叶后衬板应采用不锈钢材质，并带有机械压制的增强夹持力齿牙；

1.5 执手侧扇、框下边必须配备助升块；

1.6 无特殊要求时，执手一般应采用拨叉式大执手，执手固定位置应配有增强不锈钢夹片，固定执手螺钉应有弹簧垫；

1.7 内平开窗扇高度超过1400mm时合叶侧应加装第三合叶或限位锁扣，扇宽度大于900mm时应在上下两侧加装转角器、转角锁点，保证开启部分的密封和安全性能；

1.8 内倾内开扇高度超过1300mm时合叶侧要加装加强锁点，扇宽度大于1000mm时应在加装加装第二斜拉杆，保证开启部分的密封和安全性能；

1.9 内平开窗锁应该选用双向传动的形式，使锁闭时的两端锁点摩擦受力方向也是双向的，避免出现由于锁点单向受力造成的窗扇移位，影响密封效果，降低五金件使用寿命，另外，平开窗应在执手侧的扇、框下方也配置安装助升块，防止窗扇关闭后掉角影像密封和美观，同时使五金件在窗扇关闭的情况下，所受荷载减小，延长五金件使用寿命；

1.10采用非夹持式合叶时不能直接用自攻钉固定（角连接件上带五金安装孔的除外），应在窗框上安装铆螺母，再用螺钉连接固定，直接采用自攻钉的方式有安全隐患，合叶通过自攻钉固定在窗框的侧壁上（一般壁厚为1.4mm左右），紧固强度远远不够；

1.11 内开窗如有条件，应采用三道密封技术：目前国内市场上绝大部分内开断热铝合金窗 的技术都源自欧洲，一般采用两道密封胶条，室外侧为开敞式设计的水密腔，室内侧为密封式设计的气密腔，利用等压原理使水密腔和室外空气压力一致形成等压，更有利于排水；欧洲大量使用断热铝合金窗的国家基本集中在地中海沿岸地区，如法国、意大利、西班牙、葡萄牙、希腊等国，气候条件较

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好，空气湿润，四季温差小，降水适中，极端恶劣的天气很少，加之材料精度质量高、加工工艺技术精湛（这是去过欧洲的人参观都有目共睹的），型材拼缝都普遍作密封处理，这样外腔即使进水也不会发生渗漏，雨水由排水孔排出室外，由于气候原因外腔也不会大量积尘；而在中国情况就发生了改变，国内的气候条件地区差异很大，我们以中国北方地区为例，我国北方风沙较大，四季温差大，降水差异性大，对外窗的要求，特别是密封要求较高，在外侧增设的第三道密封胶条，可以明显增强密封性，避免外腔大量积尘，同时有效的阻挡外腔进水发生的渗漏（目前，国内很多门窗厂家中挺拼接处的密封都做得不好，一旦外腔进水既有可能发生渗漏），可以采用两种设计使外腔在基本密封的情况下还能够形成等压，一种是在开启扇上方的窗框与排水孔相对应的位置开设等压平衡孔形成等压腔，另一种是第三道密封胶条安装侧边和下边，上边不装（开敞），与排水孔相对应形成等压腔；后一种结构在工程中应用更多，起到防水、防尘、降噪的作用。总之，内开窗采用三道密封技术，无论从增强水密性能、气密性能，还是提高保温性能、防风沙性能等多方面都有积极的意义。

1.12 内开窗扇应采用T型隔热条设计，以保证等压胶条密封后室内侧的型材表面不与外侧 水密腔连通，提高型材部分的保温性能。

1.13要注意不同系列不同型材窗扇的最小可设计尺寸，除了五金供应商给定的五金件所适 用的最小尺寸外还要注意隔热条与锁点的干涉问题，窗扇外沿与等压胶条干涉的问题,在设计中需要在电脑上根据窗扇的实际宽度模拟窗扇开启的运行轨迹，一般情况下窗扇宽度越小、窗扇型材断面尺寸越大发生干涉的可能性也越大，（见图一、图二）；

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内开窗扇运行轨迹（图一） 内开窗扇运行轨迹（图二）

2、外开窗（外平开/外上悬）的选用和设计：外开窗内开窗也是目前市场上断热铝合金窗的主要产品之一，以其密封性能好、开启灵活不占用室内空间、符合传统的开窗习惯等优点较受青眯；国内市场上的外开窗产品根据安装五金件的不同分为两大类，一类是安装连杆式摩擦铰链的外开窗，一类是安装转轴式合叶的外开窗，两类产品各有利弊，各有其适用的范围，一般情况下外上悬窗都采用连杆式摩擦铰链， 定位阻尼功能好，安装调试放便，可根据窗扇的重量，高度尺寸选用不同规格尺寸的连杆式摩擦铰链；外平开窗目前只能在7层（20米）以下的建筑上使用，高层建筑上考虑安全因素国家已经禁止使用外平开窗，在具体的应用和设计中还是要充分考虑使用的安全，采取可靠的防脱落装置，一般情况下采用连杆式摩擦铰链的外平开窗较采用转轴式合叶的外平开窗安全性要好一些，并且可以在窗扇开启角度接近90度时在室内就可以擦拭室外的窗扇玻璃，窗扇的重力作用在窗框下边上，窗扇较重时容易造成窗扇的整体向下位移，影响密封和使用效果；采用转轴式合叶的外平开窗一般采用标准的五金件安装槽口，可以安装欧标夹持式合叶，安装方便、造价相对于摩擦铰链要低一些，窗扇的重力作用在窗框侧边上，基本不会产生窗扇的位移，安装转轴式合叶的外开窗很难在室内擦拭室外的窗扇玻璃。综上所述，在选用外开窗时应根据实际情况进行选用。

2.1 型材璧厚应满足现行国家标准中关于窗型材壁厚要求的有关规定；

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2.2玻璃要在室内侧安装（组合式外开窗可在固定或开启部分加转向框来实现），对保证施工安装、维修更换、安全防盗、防雨水渗漏的多方面都具有积极意义；

2.3 框扇配合后五金件不得垮桥搭接，产生冷桥，影响保温效果；

2.4 采用螺钉、自攻钉紧固五金件的型材相应位置壁厚应根据实际要求增厚或采取其他加强 措施，保证五金件的紧固强度；

2.5 要注意不同系列不同型材窗扇的最小可设计尺寸，特别是设计转轴式合叶的外开窗时，除了五金供应商给定的五金件所适用的最小尺寸外还要注意窗扇内沿与锁点干涉的问题,在设计中需要在电脑上根据窗扇的实际宽度模拟窗扇开启的运行轨迹，一般情况下窗扇宽度越小、窗扇型材断面尺寸越大发生干涉的可能性也越大，（见图三）；

外开窗扇运行轨迹（图三）

2.6 外开窗锁也应该选用双向传动的形式，理由同内平开窗；

3、断热铝合金平开窗在加工设计中应注意的一些问题：

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3.1 欧标槽口铝合金平开窗一般理论搭接量为6mm,而型材喷涂后断面实际宽度比理论宽度宽0.2~0.3mm左右，窗扇组角后的扇边长往往要比下料尺寸大一点（组角累及间隙胀尺），合叶和型材表面都为粉末喷涂处理的情况下，边部部肯定有积粉现象（安装后合叶侧搭接量因累积叠差易造成搭接量减少），综合以上因素，加工单下料时如按理论尺寸6mm计算，那就可能五金安装后扇四面搭接量不一致（搭接量大的可达到6.5~7mm），容易造成锁点磕碰、扇外边与等压胶条干涉、影响外观效果等一系列问题；建议欧标槽口铝合金平开窗在计算窗扇搭接量时要考虑以上因素，适当减尺，就可以基本解决以上问题。

3.2 中挺连接设计问题,和上面问题类似，型材喷涂后断面实际宽度比理论宽度宽0.2~0.3mm 左右，而我们在加工设计时往往会把此忽略，按型材断面理论尺寸为基准计算，端铣搭接量一般为框槽深度－0.5mm,这样连接一根中挺后的外尺寸就比理论尺寸大0.5mm左右，如一樘窗的横向中挺有多根，和拼接累积间隙加起来外框尺寸往往超差，多的甚至达到10mm；建议中挺端铣搭接量在计算时按实际测量尺寸进行计算再适当减尺，问题就可以基本解决。

3.3 加强中挺的选用：应根据工程的实际情况合理选用加强中挺，落地高窗在现在的工程中应用比较普遍，一般来讲根据经验超过2米高的竖向中挺、宽度超过1.8米的横向中挺就应该进行加强（50~60系列），加强中挺的具体规格应按设计计算值选用，要从安全性和经济性两方面综合考虑。

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