建筑外窗三項物理性能檢測的技術(shù)研究

王星

摘要：所謂建筑外窗三項物理性能檢測即氣密性、水密性與抗風(fēng)壓性（也叫“三性檢測”），這三項物理性能也是建筑外窗最基本的性能，直接影響到外窗維護結(jié)構(gòu)的主要作用。本文通過對建筑外窗氣密性、水密性及抗風(fēng)壓性能檢測技術(shù)的研究，結(jié)合檢測工作實踐，對其進行了分析，并對如何把好檢測關(guān)，增強建筑外窗物理性能，提高建筑工程質(zhì)量提出了建議。

關(guān)鍵詞：建筑外窗；物理性能；檢測技術(shù)

0.引言

建筑門窗作為建筑物的“眼睛”，是建筑物實現(xiàn)采光、通風(fēng)、改善室內(nèi)環(huán)境的功能性部件，直接影響著人們的生活，但是市場上門窗的質(zhì)量卻不能令人滿意。塑鋼門窗和鋁合金門窗使用已經(jīng)逐步普及，隨著高層和高檔建筑物的不斷出現(xiàn)，對門窗產(chǎn)品的要求越來越高。本文結(jié)合多年的檢測實踐對建筑外窗的三項物理性能抗風(fēng)壓性能、氣密性能、水密性能進行一些簡單的探討。

1.建筑外窗的抗風(fēng)壓性能

1.1玻璃與型材的選擇

在外窗的物理三性中，抗風(fēng)壓性能是最重要的，它關(guān)系居民的生命財產(chǎn)安全。三性檢測時如果出現(xiàn)玻璃破裂的問題則可以判定外窗抗風(fēng)壓性能不符合要求。通常在設(shè)計外窗時如果可以確定其風(fēng)荷載標(biāo)準值，則要控制玻璃面積處于最大允許用面積范圍，玻璃四周要配置防震墊塊，以防止玻璃直接接觸玻璃槽，提高玻璃的抗破裂能力，門窗用中空玻璃應(yīng)符合國家現(xiàn)行標(biāo)準GB/T11944-2012《中空玻璃》規(guī)定，單片玻璃厚度不應(yīng)低于5mm，兩玻中空層厚度（真空玻璃除外）不應(yīng)低于12mm，三玻及以上中空層厚度不應(yīng)低于9mm。外窗常用的型材主要為鋁合金型材與PVC塑料型材，這其中塑料型材的強度相對較低，由于塑料型材的彈性模量低，必須在型材的內(nèi)腔合理配置增強型鋼，才能保證門窗框扇具有一定的剛度和強度，從而滿足門窗的抗風(fēng)壓要求。鋁合金門窗的剛度和強度都較高，因此只要將鋁型材的梃料和拼樘料的尺寸加大或?qū)⑿筒牡谋诤窦雍?，就能滿足抗風(fēng)壓的需要。在DB13（J）114-2013《建筑節(jié)能門窗工程技術(shù)規(guī)范》及GB/T8478-2008《鋁合金門窗》中，對主型材截面主要受力部位基材最小實測壁厚作了修定，外門不應(yīng)低于2.0mm，外窗不應(yīng)低于1.4mm。

1.2尺寸大、使用高度高、風(fēng)壓要求高的門窗

可以通過增加增強型鋼厚度和改進增強型鋼結(jié)構(gòu)的方法，提高增強型鋼慣性矩以滿足抗風(fēng)壓要求。對于有特殊要求和特大尺寸的門窗，還可采用在扇立梃中增加輔助增強型鋼的方法，來滿足和提高抗風(fēng)壓性能的要求。另外，增強型鋼在型材內(nèi)腔中與內(nèi)壁配合的緊密程度，對型材構(gòu)件的抗彎性能有著直接的影響。增強型鋼的外形尺寸與型材內(nèi)腔尺寸完全一致時，型材才能與增強型鋼一起發(fā)揮作用。因此型材內(nèi)腔內(nèi)壁應(yīng)多設(shè)一些三角形或小凸式的加強筋，以增強型鋼間的緊密配合。

1.3增強效果措施

（1）為了保證可靠、充分地發(fā)揮增強型鋼的增強作用，除了內(nèi)腔與外形配合合理外，還必須牢靠的結(jié)合在一起，即增強型鋼的堅固必須采用大頭自攻螺釘或放墊圈的自攻螺釘。許多廠商采用沉頭螺釘或普通的半圓頭螺釘，在反復(fù)受力時易松動，使緊固作用大大降低。增強型鋼不得斷開，對于十字和T字型部位的焊接，增強型鋼應(yīng)在型材焊接熔化后對接壓緊時插入。絕對不能在增強型鋼上切割V型口，或?qū)⒃鰪娦弯撲彏閹锥?，分頭插入，這樣幾乎起不到增強效果。

（2）平開窗扇的抗風(fēng)壓性能主要取決于五金配件的質(zhì)量及其連接，因此選擇合適的五金配件是提高窗扇抗風(fēng)壓性能的關(guān)鍵。其次，五金配件安裝應(yīng)齊全、規(guī)范、牢靠，位置準確，安裝后門窗外形美觀、開窗靈活方便，不得有變形阻礙和碰撞。對于強度數(shù)據(jù)不足的配件，最好直接做強度試驗來確定其承載力，然后再按試驗結(jié)果采用。

2.建筑外窗氣密性能

外窗的氣密性是指在外窗處于正常關(guān)閉狀態(tài)下，外窗受室內(nèi)外壓差的作用時阻止空氣滲透的能力。影響氣密性的主要因素有室內(nèi)外的壓力差、試件自身存在縫隙等，這其中室內(nèi)外的壓力差受自然條件的影響基本上無法控制，因此只有從試件自身的縫隙控制著手，提高外窗的氣密性。外窗自身的縫隙主要來自于窗扇之間的搭接縫隙、窗扇與型材之間的縫隙以及玻璃與型材之間的嵌縫等。塑料和鋁合金門窗的框扇是以搭接方式密封的，兩個搭接面之間嵌有軟性橡膠條或毛條，以阻止空氣和雨水滲漏。所以門窗氣密性和水密性的高低主要取決于橡膠條和毛條的質(zhì)量，以及組裝工藝水平的高低。

2.1密封條的合理選用

2.1.1建筑門窗用橡膠條的材質(zhì)要求有良好的彈性，拉伸性，耐候性，熱穩(wěn)定性、耐腐蝕性，不易龜化、不易老化的品種比較理想，建議選用三元乙丙橡膠條。橡膠條規(guī)格合理，與型材相匹配。

2.1.2建筑門窗用密封毛條應(yīng)該采用丙綸纖維異性長絲，并經(jīng)紫外線穩(wěn)定性處理和硅化處理。非硅化毛條長期使用或遇水后，倒伏嚴重，漏風(fēng)漏水，硅化毛條遇水后仍完好如初，幾乎不影響密封效果。建議選用硅化毛條，平板加片型毛條效果更佳。毛條的規(guī)格應(yīng)適宜，應(yīng)根據(jù)型材的配合間隙來選擇，一般應(yīng)有1～2mm的壓縮量。

2.2平開門窗的密封

平開門窗的框與扇之間的密封一般采用橡膠條密封。開啟扇是通過執(zhí)手鎖點的鎖緊力將橡膠條壓緊在框料上，由于框與扇的裝配間隙保證橡膠條有一定的壓縮量，所以在正壓時，氣密性較好，在負壓時則可能較差。

2.3推拉門窗的密封

推拉窗的框與扇之間的密封一般采用毛條密封。在門窗關(guān)閉時，框、扇、封蓋板和上、下密封橋上的毛條組成一個完整封閉的密封系統(tǒng)，阻止空氣和雨水進入室內(nèi)。

3.建筑外窗水密性能

外窗的水密性受雨量大小、內(nèi)外壓差值以及外窗縫隙控制質(zhì)量等因素的影響。相對而言，如果平開系列窗的制作質(zhì)量相對較高，則其水密性能要遠遠優(yōu)于推拉窗。在實際檢測過程中，外窗水密性不好出現(xiàn)雨水滲漏的主要原因可以總結(jié)如下：

玻璃與窗扇、窗框的嵌縫密實性不好；窗扇與窗框之間縫隙較大；窗框與窗扇搭接縫密實性不好；搭接頂部未設(shè)置擋水塊；窗框下部未設(shè)置排水孔；或者排水孔位置不合理造成推拉窗下框積水溢出試件內(nèi)表面；在采用密封毛條密封窗扇四周時質(zhì)量控制不當(dāng)，造成雨水飛濺；下軌道外側(cè)檔水槽高度不足等等。水密性是門窗質(zhì)量高低的主要指標(biāo)之一，是最難解決的問題。尤其是推拉門窗，由于型材本身結(jié)構(gòu)和制作工藝兩個方面的原因，水密性普遍不高，給用戶留下了隱患。

門窗發(fā)生滲漏的因素有三個：雨水、縫隙和正壓力差。雨水在正壓力差下通過門窗的縫隙滲漏進入室內(nèi)，雨水越大、縫隙越多、正壓力差越高，滲漏就越快越多。因此要提高門窗的水密性能，就必須從降低門窗內(nèi)外兩側(cè)的壓力差、減少門窗上的縫隙和及時排出滲漏進框扇內(nèi)的雨水這三個方面入手，設(shè)置合理有效的排水系統(tǒng)，堵排并舉。堵住可能滲漏的縫隙，及時排出滲入室內(nèi)的雨水。

4.結(jié)語

建筑門窗開啟形式的多樣性、建筑門窗開啟與關(guān)閉的靈活性、操作的人性化取決于五金件；而門窗的密封性還取決于密封材料的優(yōu)劣和適應(yīng)性；因此門窗配套件是影響建筑門窗抗風(fēng)壓、水密、氣密性能的關(guān)鍵部件。建筑門窗必須加強從生產(chǎn)廠原料開始，經(jīng)安裝施工到竣工交付全過程的質(zhì)量管理。相關(guān)檢測站應(yīng)充分發(fā)揮物理三性檢測在外窗工程質(zhì)量中的監(jiān)督作用，為人們提供一個優(yōu)質(zhì)、安全的居住環(huán)境。

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