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      金属幕墙之门窗设计施工总结

      发布时间:2018-10-30 14:40:57浏览次数:10033文章出处:铝板

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        本文简要介绍了在金属门窗幕墙设计与施工过程中,从结构和使用功能方面考虑,对型材截面和节点设计中做出相应变化以及对施工方法进行一些调整。

        随着房地产行业的兴起,在城市中的各类建筑都纷纷拔地而起,30 年前在建筑中较少使用的金属门窗幕墙现在也已经随处可见,以下就谈谈我在这个行业中的一点经验。

        一、门窗幕墙设计中,材料的设计必须考虑实际制作安装的需要。

        金属幕墙设计知识

      (金属幕墙设计知识——图一)

        因为平开窗有良好的气密性能和水密性能,因此在建筑中大量使用,但由于中国人的使用习惯,在建筑中使用的平开窗大部分都是采用外开启方式,因此开启扇从窗上脱落的情况时有发生,这给窗的使用带来了巨大的安全隐患。开启扇与窗框的连接方式一般分为两种:①采用不锈钢滑撑形式连接。②采用合页方式连接。如采用不锈钢滑撑连接形式,在安装不锈钢滑撑时,一般使用 ST4.2×12 或 ST4.8×12 盘头或大扁头不锈钢自攻螺钉,而这两种不锈钢螺钉的螺距 P 分别为1.4mm 和 1.6mm幕墙设计前景,根据 GB/T8478《铝合金门窗》的要求,窗的主型材截面基材壁厚不小于 1.4mm(绝大多数企业考虑生产成本问题,都只是将基材壁厚设计为 1.4mm,如图 2),因此在这些部位按螺钉的螺距计算,则螺钉与铝型材之间只有一个丝扣相连,而根据《铝合金门窗》的要求,窗扇必须满足反复启闭 10000 次的要求设计流程,且外窗还需承受可变荷载风荷载的影响,因此此部位的螺钉反复承受一定的动荷载作用,而铝型材的强度较不锈钢低,因此型材与螺钉接触位置因壁厚较小容易产生变形和磨损,这将很容易造成螺钉反松脱落。在图1 的型材截面中,在型材空腔内部将与螺钉连接部位的型材壁厚进行加厚设计,这样使连接不锈钢滑撑与铝型材的自攻螺钉与型材的咬合达到 2 个丝扣,且增大了型材壁的承压面积,从而降低了型材上螺钉孔部位的变形风险,进而保证了窗的安全使用。当然为了减少螺钉松脱而造成窗扇脱落的情况出现也可以采用不锈钢铆钉或高强铝铆钉来代替不锈钢自攻螺钉。在图 3 的幕墙节点中,设计师就是考虑型材壁厚承压情况,也将穿螺栓部位的型材壁进行了局部加厚处理。

        金属幕墙设计知识金属幕墙设计知识

      金属幕墙设计知识——图二)

        二、门窗幕墙节点设计中尽量减少构件的拼合。

        由于现在的建筑设计较以前复杂很多,功能性要求也越来越高,随之要求门窗幕墙的设计也越来越复杂,但专业设计人员必须把握在保证功能性要求的前提下尽量将设计简单化。例如在以下几种形式的门窗设计中:

        金属幕墙设计知识

      金属幕墙设计知识——图三、图四)

        图 4 中的节点形式因采用了反工材料,因此在与图 5 节点形式完成同样设计功能(固定玻璃采用内安装形式)的前提下:①图 4 节点中,使节点中铝型材遮挡的宽度由 102.9mm 缩窄为 81.5mm,增加了整窗的采光面积,且使整窗在室内侧看所有型材部位的遮挡宽度较为接近。②图4 节点中因减少使用反转框材料,减轻了窗的制作复杂程度,同时使窗的材料成本和制作成本下降。③在图 5 中采用虚线圆圈圈住的部位因为两种金属材料拼接,造成此部位容易因材料有弯曲或扭拧变形出现缝隙,从而给整窗带来漏水的隐患。因此如实在需要采用图 5的节点形式,则最好在此部位拼装时先在圆圈圈住的部位涂刷密封胶,然后立即将反转框材料拼装上去,这样也可以降低此部位漏水的概率。图 6、图 7 节点的形式也类似。

        金属幕墙设计知识

      金属幕墙设计知识——图五、图六)


        三、 在门窗设计中,在条件允许的情况下,最好考虑采用从室内侧安装玻璃的方式。因为现在绝大多数工程都采用钢化玻璃,而钢化玻璃存在一定的自爆率,且在后期使用过程中也难免会出现人为因素损坏玻璃的情况,这时如玻璃是采用室外侧安装的形式,更换玻璃没有外脚手架将非常困难,无形中增加了客户的维修成本和风险。如工程还在保修期范围内,也增加了施工单位自己的成本和风险。

        四、 在门窗幕墙设计中,经常会出现由于型材截面不够大,型材的强度无法达到设计要求而进行穿钢加强的情况。这时需要注意由于钢材和铝材之间的电极电位不同,两种金属如直接接触容易发生电化腐蚀。因此在实际施工过程中需注意采取一些行之有效的措施,将两种金属隔离开来,例如在钢材表面进行镀锌处理或直接使用胶垫或塑料垫将钢材与铝材隔离,防止发生电化学反应,进而腐蚀钢材或铝材。在幕墙设计施工中,在连接件与幕墙立柱之间设计隔离胶垫也是出于这种考虑,见图 3。

        五、 现在在门窗幕墙施工过程中出现最多的问题就是漏水问题,在广东省的绝大多数工程中依然采用的是湿法施工,即门窗幕墙洞口周边采用水泥砂浆塞缝方式,这种方式的优点是简单易行,且施工成本相对低廉,缺点是容易因型材与水泥砂浆的膨胀系数不同在塞填部位出现裂缝,从而造成门窗幕墙在这些部位出现漏水现象。在图 8 中,①首先将窗框型材靠室外侧的腿部加长了 10mm,这样可以使型材与水泥砂浆的接触面积增大,且室内高度相对室外要高,减少漏水的概率。②在室外侧与外墙砖的接触部位留出 5×5 的槽口进行打胶密封,因为胶为柔性材料,且与型材和外墙砖有良好的粘接性能,因此可以防止外墙砖与窗框之间的缝隙渗水。在施工过程中要注意,由于窗框在安装

        时都黏贴有塑料保护膜,在打胶施工之前必须将这种薄膜揭起,让密封胶与窗框和外墙砖直接接触,避免将胶打在保护膜上。如密封胶直接打在保护膜上,当保护膜老化从窗框上脱落时会造成密封胶失效。③塞缝用水泥砂浆的水泥砂浆比为 1:2,且最好在水泥砂浆中加入 5~10%的水泥防水剂(如水玻璃、有机硅防水剂等)搅拌均匀。塞缝时工程现场一般有两种施工方式:⑴先用搅拌好的水泥砂浆将窗框的外框槽口抹平,等水泥砂浆固化后安装到相应的窗洞上,然后再用干性水泥砂浆填充窗框与洞口周边的空隙,并修饰平整。⑵将窗框直接安装到相应的窗洞上中国煤炭交易中心异形幕墙,玻璃幕墙设计案例,然后再用干性水泥砂浆填充窗框槽口和与洞口周边的空隙,并修饰平整。方式⑴塞缝分两次完成,优点是窗框填充饱满,但在二次填充时容易在两次填充界面产生裂缝,方式⑵塞缝一次完成,优点是不会出现两次填充界面产生裂缝的现象,但容易出现窗框填充不饱满的情况。以上两种填充方式都必须注意在填塞水泥砂浆时将墙

      金属幕墙设计知识

      金属幕墙设计知识——图七)

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