摘 要:隨著人們生活水平不斷提高,對居住條件的要求越來越高,建筑門窗外立面設計日益彰顯美觀、舒適、高端,而且向著高檔化(高承重、大開啟、隱框式)方向發展,這給門窗幕墻五金的發展帶來諸多的挑戰。本文講述外開窗型材選型、五金選型、窗扇啟閉以及工程案例,希望給大家提供一些參考。
關鍵詞:歐標槽;幕墻型材;加高滑撐;不銹鋼鉸鏈;連接;螺釘;扇玻璃;隱框型材;
作 者:總工程師葉秀挺
前 言
鋁合金外平開窗由于其高水密性、不占用室內空間、通風引風效果好、安裝紗窗方便、擦洗外玻璃方便等特點,在國內廣泛應用,尤其在南方的亞熱帶地區,以及低緯度的熱帶地區。
近幾年門窗設計的外平開窗采用玻璃幕墻隱藏式外平開窗,基于歐標型材的歐標槽不變的情況下,對外框腔體結構進行改善,縮小窗框可視面,從而增大采光面積;在整體強度不變甚至提高的情況下,對型材的厚度和壁厚進行加大設計,增大玻璃幕墻整體的通透性和外觀性;但是安全性、穩定性較差,出現窗扇墜落事故、無法開啟等現象,導致外平開窗在有些區域被限制使用。下面針對鋁合金外平開窗運用過程中的一些注意事項進行淺析。
型材選型注意事項
外平開窗型材大致可以分為:歐標型材、非標普鋁型材、幕墻型材。
△圖1 歐標型材
△圖2 非標普鋁型材
△圖3 幕墻型材
△圖4 歐標槽特殊型材
1、歐標型材:目前使用普及率達80%以上,首先從扇型材的截面形狀(圖1)看,呈現一個T字形狀,五金槽口靠室外側,中間隔熱條,室內側臺階壓框皮條,三者成階梯狀,一道比一道低。這樣的設計能更好地吻合窗扇開啟時的軌跡(滑撐開啟軌跡為拋物線)。歐標型材是一個成熟穩定的產品,室外可視面較寬,但是有些廠家為了節省成本,將階梯狀取消(告知為減小邊框,增大透光面),更有甚者將室內加筋(圖4),改善形狀,導致窗扇開啟刮擦五金和框型材,五金通道11.5mm,變成9.5mm,即使滑撐能安裝和開啟,窗扇(執手側)豎向型材的這個筋,開啟時也會刮擦鎖扣,無法正常開啟。
2、非標普拉型材:一個沒有歐標槽口、沒有隔熱條的全鋁單腔體型材,甚至框上沒有腔體,主要適用于對保溫隔熱性能要求較低的地區,如福建、廣東、海南。從圖2看出,窗扇型材截面并未成階梯狀,室內側有筋凸起,五金安裝在室外側16.5mm的五金通道,這道筋將改變五金通道的尺寸,導致窗扇型材開啟刮擦五金、窗扇開啟困難、門窗強度偏弱、無組角角碼、壁厚薄、五金安裝不牢固、易變形、密封差等諸多問題。此時應選用壁厚1.8mm以上、有腔體成階梯狀的帶有歐標槽口的普鋁型材,這樣能更好的吻合五金安裝使用的整體性。
3、幕墻型材:一個將扇玻璃安裝位置設置在型材外側的型材,可以達到整體玻璃幕墻可視面的效果,減小了室內側型材的邊框,增大了透光面。從圖3看出,窗扇截面整體亦是成階梯狀,但是為了美觀,隱框型材設計,即室外側型材不可視,或者僅2mm的玻璃托板可視。這樣的階梯跨度有著過寬、過高的尺寸設計,導致無適配五金(主要是無法開啟),型材設計開發者認為沒關系,五金安裝位置及尺寸未改變,窗扇就可以開啟。
綜上所述,門窗正常開啟,型材截面的形狀和五金開啟軌跡的吻合是非常重要的。必須與選用的五金做設計開發階段的模擬,這樣才能減少損失,也是五金廠家做好服務的關鍵一步。
鉸鏈和滑撐的選型注意事項
1、 適用范圍不同
鉸鏈需符合JG/T125-2017《建筑門窗五金件 合頁(鉸鏈)》的執行標準,文件中第一條范圍中,明確寫明“本標準適用于建筑平開門、內平開窗用合頁(鉸鏈)?!?
滑撐需符合JG/T127-2017《建筑門窗五金件 滑撐》的執行標準,文件中第一條范圍中,明確寫明“本標準適用于窗扇開啟距離不大于300mm的建筑外開上懸窗,窗扇寬度不大于570mm的外平開窗用滑撐?!?
標準明確兩者的適用范圍不同,即應用的窗型不同。
標準中五金的檢查項目更是不同,(表6)合頁(鉸鏈)主要檢驗項目:外觀、耐蝕性、膜厚度及附著力、轉動力、承重性能、承受靜態荷載、反復啟閉、懸端吊重、撞擊洞口、撞擊障礙物。
(表5)滑撐主要檢驗項目:外觀、自定位力、啟閉力、操作力、間隙、剛性、反復啟閉、抗破壞、懸端吊重。
標準編制組專家認為,窗型受室內和室外的影響條件不同,因此對窗型的檢驗性能、五金的性能要求也不同。
確實有不銹鋼鉸鏈用于外平開窗,一般在陽臺、一層、地下室、室內窗用,但是有一定的限制條件,考慮到受外風的條件比較少,窗不高、窗下有陽臺,并且選用不銹鋼鉸鏈帶有摩擦力調節功能的,絕對不允許選用軸式轉動的鋁合金合頁,這些都需要事先與客戶協商后方可運用。
滑撐又稱摩擦式鉸鏈,標準中定義為“用于連接窗框和窗扇,支承窗扇,實現向室外產生旋轉并同時平移開啟的多桿件裝置”。從定義和檢驗項目中,滑撐主要的一個性能是有摩擦力、自定位力,這是與合頁最主要的差異參數。
合頁(鉸鏈)型號規格根據窗扇的重量來選擇。
例如:扇寬700mm,扇高1500mm,三玻兩腔的玻璃6+12A+6+12A+6,應選擇承重75KG的SHJ36S合頁,而不是選擇承重55KG的SH36合頁。并且當窗扇高大于1400mm,應選擇3個合頁。
75KG>窗扇重量*安全系數1.3=0.7*1.5*(6+6+6)*2.5*1.3=61.4KG>55KG
選擇合頁時,合頁的承重參數應大于窗扇的重量乘以安全系數后的重量。還應考慮窗型的高寬比(合頁力矩的校驗有關),當高寬比大于1.5時,可以根據上述公式選擇相應合頁,當高寬比小于1.5大于1時,選擇合頁要選擇高一級別的型號。當高寬比小于1時,應雙方協商,并試裝確定。
滑撐規格的選擇應根據窗戶的重量和窗型大小。
1.1滑撐的要求承重=窗扇的重量(玻璃重量十窗扇型材重量)*安全系數1.3。根據窗重查詢滑撐規格表得到滑撐所滿足承重要求的系列或規格。
1.2滑撐的長度規格選用:一般情況下是窗寬的2/3;如果窗戶較輕時,可以是窗寬的1/2。上懸窗在選用鉸鏈時,一般情況下選用的較鏈為窗高的1/2。
1.3根據分別滿足第1、2項窗重和窗戶尺寸的要求從滑撐規格表中查得滑撐的規格長度。
1.4窗扇的最大開啟角度還與滑撐系列的選用及安裝位置有關。
例如:扇寬600mm,扇高1300mm,雙玻中空的玻璃6+12A+6,應選擇承重33KG的14寸滑撐。
33KG>窗扇重量*安全系數1.3=0.6*1.3*(6+6)*2.5*1.3=30.4KG
2、 連接方式不同
合頁(鉸鏈)與型材連接采用夾塊的固定方式,并且由自攻螺釘或錐端螺釘來定位合頁,確保窗扇和窗框的位置相對固定不動。窗扇較小時采用自攻螺釘固定。
滑撐與型材連接采用自攻螺釘固定,一些系統窗采用機絲螺釘和夾塊的形式來固定。所以型材中滑撐安裝螺絲部位應有3mm的厚度,這樣連接強度才牢固。有些廠家對型材有加強設計,如圖5。
△圖5 歐標型材
窗扇啟閉注意事項
從型材的選型中,已經發現型材的不同,我們的五金選型也應不同。
1、歐標型材,槽口靠室外側,滑撐和傳動桿,鎖扣都是安裝在槽口的,歐標型材開啟注意的是五金通道11.5mm是否整個通道都是,比如圖4的,就不是合理的,安裝五金的尺寸雖然是11.5mm,但是以及扇筋的凸出2mm后,五金通道僅有9.5mm,這會導致凸出的扇筋開啟時,刮擦滑撐和執手側會刮鎖扣。這時開啟時要注意,能否開到最大位置呢?
窗扇能否開啟最大,這與滑撐安裝位置,如圖6中A和L的尺寸有關,圖7為歐標槽特殊型材,A和L的尺寸都變大了,窗扇模擬,圖9窗扇無法開啟到最大角度。圖8為歐標型材,窗扇能開啟到最大角度。
△圖6 歐標型材圖
△圖7 歐標槽 特殊型材
△圖8 歐標型材
△圖9 歐標槽 特殊型材
1、非標普鋁型材:從圖2可以看出,滑撐、傳動桿、鎖扣安裝在靠室外側,扇形狀并未成階梯狀,這里就要重點關注,室內邊筋凸起的高度S,當S<3mm時,選用常規HP22、HPD22滑撐;當S≥3mm時,則選用HPG22、HPDG22加高滑撐;當S≥4mm時無法匹配滑撐,窗扇無法開啟,過高的筋同樣會導致窗扇刮擦鎖扣,甚至無法開啟。
2、 幕墻型材:圖10中的幕墻型材的開啟跟圖中參數A、B、L都有至關重要的聯系。經模擬后發現(圖11模擬圖)窗扇無法開啟。
△圖10 幕墻型材開啟
△圖11 模擬開啟,框扇干涉,無法開啟
技術優化參數A、B、L,并模擬。
△圖12 優化后
△圖13 模擬正常開啟
安裝注意事項
1、滑撐按配圖文件,在正確的位置安裝,靠室外側位置,安裝應上下平行,對稱,三角頭要貼靠框型材,四邊縫隙調整到一致。
2、緊固螺釘的選擇應符合桿件上孔的形狀,有沉孔的應選擇沉頭螺釘,無沉孔的則選擇盤頭螺釘。防止螺釘與滑撐桿件刮擦、擠壓,而損壞滑撐,導致窗扇使用不順暢。
3、滑撐與窗扇及窗框須緊密連接,不得松動,這要求所有螺釘孔都必須安裝螺釘,少一個都會影響滑撐使用時的拉力。
4、 建議有必要的情況下,鋁型材底部墊上襯鋼,固定采用盤頭螺釘。
5、 不能用拉鉚釘固定。
工程案例
1、 浙江某工程項目,高層采用圖4的型材,別墅采用圖7的型材。
2、華南某工程項目,扇筋刮滑撐。
解決方案:滑撐訂制,縮小窗扇尺寸,給五金一個更高的安裝空間。
不銹鋼滑撐的維護和注意事項
1、滑撐要定期維護,滑撐的底槽中不能落入沙子和太多的灰塵,這樣會使窗戶在開關時不順暢;
2、滑撐中應定期的加入一些潤滑油。
3、當螺絲和桿件有銹點時,應及時用處理,擦洗干凈,并添加防銹油。
4、固定的螺釘應無松動,以免出現晃動異響和脫落隱患。
5、窗戶上不能懸掛衣物等重物,以免增加窗戶的重量,容易損壞滑撐,導致窗扇下墜,縮短其使用壽命。
結束語
綜上所述,我們能夠看出針對窗型的五金選型是十分重要且必要的。在具體的操作過程中,要結合客戶型材節點和相關方面的意見,從實際出發進行更科學合理的設計,同時在制作安裝的過程中要確保其質量和性能,保證其安全性、穩定性。
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