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如何设计出优质的铝合金门窗?
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。
只有满足建筑效果、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。
铝合金门窗是现在应用最广泛的一类门窗,今天我们分享如何设计出满足建筑要求和功能的铝合金门窗。

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,长宽比尽量接近黄金分割比,不宜设计成正方形和长宽比达1:2以上的狭长矩形,亮子高度一般为框高的1/4~1/5,不宜太大或太小;   
(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,门窗颜色要与建筑特性搭配,在确定颜色时要与建筑设计师、业主等多方共同商定。    
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,设计出独特的门窗立面造型。    
4.门窗的通透性    门窗立面在主视部位的视线高度范围内(1.5m~1.8m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》(GB 50189-2005)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
门窗铝型材壁厚要求窗用铝型材壁厚符合现行国家标准高精度级,受力构件最小壁厚≥1.4mm。
1、门窗受力杆件(如推拉窗的光勾企、中柱、带亮下滑、带亮上滑、双边锋等)必须经过进行严格抗压计算,型材作为受力杆件时,其型材壁厚应根据使用条件,通过计算选定。铝合金门窗受力构件应经试验或计算确定。    
 
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。
(1)在选用五金配件时,尽量选择质量有保证的产品,五金配件的质量等级应与门窗的质量等级相一致,五金配件的结构、形状应与型材相吻合,色彩协调美观、功能正确、操作灵活、安装方便。    
(2)五金配件安装应齐全、规范、牢靠、位置准确。安装后,门窗外形美观、开启灵活方便、不得有变形、阻碍和碰撞。   
(3)五金配件的外露紧固件应优先选用不锈钢制品。   
(4)平开门窗和尺寸大的推拉门窗关闭时应采用多锁点,否则在负压差作用下气密性将大大降低,考虑到操作方便,最好使用多锁点执手或传动器。   
(5)平开窗滑撑的长度一般为窗扇宽的2/3,如窗扇较轻可为1/2,上悬窗的滑撑长度一般为窗扇的1/2。 
(6)台风地区及高层建筑外开窗,窗扇建议采用滑撑安装,不用或少用合页。   
 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300mm~500mm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
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6mm。  
(3)高层建筑、寒冷地区及节能要求较高地区,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2~3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。

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