铝合金门窗如何设计
设计材料说明:
1.玻璃
各种材料断面尺寸﹑厚度﹑类型﹑性能等参数均通过设计计算确定,保材料的选用既安全可靠又经济适用。同时出具供应商的厂名﹑资质﹑质量保证﹑技术参数等书面证明。
(一)﹑玻璃:
玻璃采用规格如下:
玻璃-01 6+12A+6中空玻璃 用于外立面门窗
玻璃-02 6钢+12A+6钢中空玻璃 用于外立面门窗
玻璃-03 6 +12A+6磨砂中空玻璃 用于外立面门窗
所使用的玻璃除需满足厂家提供的参数外,还必须满足本设计说明中“三﹑设计依据及规范”中适用的现行规范和标准。
2.铝型材
铝合金型材选用国内知名型材,如鼎丰产品。并符合《铝合金结构设计规范》GB50429-
2007﹑《铝及铝合金加工产品的化学成分》(GBT3190)﹑《铝及铝合金轧制板材》(GB3880-1997)等标准。型材的合金编号为6063-T5﹑T6,6061-T6.
型材表面处理:室内外均为静电喷涂。
A.铝合金化学成分见表:
B.铝合金型材的室温力学性能见表:
C.铝型材横截面大小按照设计计算确定,窗结构用材料壁厚≥1.4mm,门结构用材料壁厚≥2.0mm,非结构用厚度最小为1.0mm.
D.铝合金型材强度设计值见表:
表3 铝合金型材强度设计值(N/mm2)
3、密封胶
使用杭州之江密封胶,符合国际《建筑用硅酮结构密封胶》GB16776-97和《硅酮建筑密封胶》GB/T14683-2003性能标准。
3.1硅酮建筑密封胶必须为中性固化胶,不得使用已过期的产品。
3.2 在使用密封胶时,一定要严格遵守材料制造商关于产品使用及接缝尺寸限制的书面说明。
3.3 密封胶颜色需事先经建筑师同意方可采用。
耐候硅酮密封胶必须符合以下性能要求:
项目 技术指标
密度 1.5±0.1g/cm³
挤出性 ≥80Ml/min
适用时间 ≤3h
表干时间 ≤6 h
完全固化时间 ≤14d
下垂度(N型) 0 mm
低温柔性 -30℃
邵氏硬度 ≥26
极限拉伸强度 ≥1.4Mpa
撕强度 ≥3.8N/mm
定伸黏结性(定伸160%)黏结和内聚破坏面积 ≤5%
热水循环后定伸黏结性(定伸160%)黏结和内聚破坏面积 ≤5%
水、紫外光照射后定伸黏结性定伸160%)黏结和内聚破坏面积 ≤5%
4、密封胶条及胶垫
4.1密封垫和密封胶条应采用黑色高密度的三元乙丙橡胶(EPDM)其延伸率>20%、抗拉强度>11 Mpa,并且具有良好的抗臭氧及紫外线光性能,能耐-50℃~150℃的温度,耐老化年限不小于30年。玻璃承重垫块、铝合金之间的隔热垫块及两种不同金属(不锈钢除外)之间的防腐蚀垫片均采用硬质PVC或氯丁橡胶;均应挤压或模压成行,并符合中国国家现行标准《建筑橡胶密封垫预成实芯硫化的结构密封垫用材料》GB10711的有关规定。
4.2 玻璃承重垫块、铝合金之间的隔热垫块:均采用密质挤压成型的氯丁橡胶或硅胶;邵氏硬度为85±5,玻璃托片与承重垫块的长度应根据结构计算确定,但不应小于100 mm,最小宽度则相当于玻璃厚度,玻璃垫块应放置在板块的二个1/4边长处;玻璃垫块离边缘的位置不得小于玻璃宽度的1/8或150 mm处。
一般说明
1、图中尺寸标注的单位为毫米,标高的标注单位为米,角度的标注单位为度。
2、图中钢件的焊缝高度为其材壁厚的70%。
国家标准及规范
1. 建筑及结构规范
《建筑结构荷载规范》(GB 50009-2001)(2006年版)
《建筑抗震设计规范》(GB 50011-2001)
《建筑抗震设计规程》(GBJ08-9-92)
《建筑设计防火规范》(GBJ50016-2006)
《建筑物防雷设计规范》(GB 50057-94)(2000年版)
《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ134-2001)
《民用建筑隔声设计规范》(GBJ1118-93)
《屋面工程技术规范》(GB 50207-94)
《建筑采光设计标准》(GB/T50033-2001)
2. 铝合金门窗工程技术规范
《铝合金节能窗》(DBJT08-108-2008)
《建筑节能门窗(一)》(GJBT947-2006)
《铝合金节能门窗》(GJBT608-2003)
《铝合金门窗》(GB/T8478-2008)
《建筑玻璃应用技术规程》(JGJ 113-2003)
3. 材料标准
《铝合金建筑型材》(GB/T5237-2000)
《铝及铝合金板轧制板材》(GB/T3880-1997)
《建筑铝型材、基材》(GB/T5237.1-2004)
《建筑铝型材、阳极氧化、着色型材》(GB/T5237.2-2004)
《建筑铝型材、电泳涂漆型材》(GB/T5237.3-2004)
《建筑铝型材、粉末喷涂型材》(GB/T5237.4-2004)
《建筑铝型材、隔热型材》(GB/T5237.6-2004)
《铝及铝合金加工产品的化学成分》(GB/T3190)
《铝及铝合金阳极氧化,阳极氧化膜的总规范》(GB8013-93)
《铝及铝合金彩色涂层板、带材》(YS/T15225-94)
《浮法玻璃》(GB11614-99)
《钢化玻璃》(GB9963-98)
《中空玻璃》(GB11944-2002)
《建筑用硅酮结构密封胶》(GB16776-97)
《建筑橡胶密封垫预成型实芯硫化的结构密封垫用材料》(GB10711)
《聚氨酯建筑密封胶》(JC/T482-2003)
《聚硫建筑密封胶》(JC/T483-2006)
《丙烯酸酯建筑密封胶》(JC/T484-2006)
《中空玻璃用弹性密封胶》(JC/T486-2001)
《中空玻璃用丁基热熔密封胶》(JC/T914-2003)
《紧固件公差、螺栓、螺钉、螺柱和螺母》(GB/T3103.1-2002)
《紧固件机械性能 抽芯铆钉》(GB/T3098.19-2004)
4. 五金件标准
《建筑门窗五金件传动机构用执手》(JG/T124-2007)
《建筑门窗五金件合页(铰链)》(JG/T125-2007)
《建筑门窗五金件传动锁闭器》(JG/T126-2007)
《建筑门窗五金件滑撑》(JG/T127-2007)
《建筑门窗五金件滑轮》(JG/T129-2007)
《建筑门窗五金件通用要求》(JG/T212-2007)
《建筑门窗五金件插销》(JG/T214-2007)
《外装门锁》(QB/T2473-2000)
《建筑门窗用密封胶条》(JG/T187-2006)
《建筑门窗密封毛条技术条件》(JC/T635-1996)
5. 性能检测方法
《建筑外窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》(GB/T7106-2008)
《建筑外门窗保温性能分级及检测方法》(GB/T8484-2008)
《建筑门窗空气隔声性能分级及检测方法》(GB/T8485-2008)
《建筑外窗采光性能分级及检测方法》(GB/T11976-2002)
《铝合金门》(GB/T8478-2003)
《铝合金窗》(GB/T8479-2003)
6. 相关验收规范
《建筑节能工程施工质量验收规范》(GB50411-2007)
《建筑结构检测技术标准》(GB/T50344-2004)
《采暖居住建筑节能检验标准》(JGJ132-2001)
《铝合金门窗工程设计、施工及验收规范》(DBJ15-30-2002)
铝合金材料出现门窗变形、推拉不动等现象屡见不鲜。消费者选购时应注以下几点:
一看材质。在材质用料上主要有6个方面可以参考:
1、厚度:铝合金推拉门有70系列、90系列两种,住宅内部的铝合金推拉门用70系列即可。系列数表示门框厚度构造尺寸的毫米数。铝合金推拉窗有55系列、60系列、70系列、90系列四种。系列选用应根据窗洞大小及当地风压值而定。用作封闭阳台的铝合金推拉窗应不小于70系列。
2.强度:抗拉强度应达到每平方米毫米157牛顿,屈服强度要达到每平方毫米108牛顿。选购时,可用手适度弯曲型材,松手后应能复原状。
3.色度:同一根铝合金型材色泽应一致,如色差明显,即不宜选购。
4.平整度:检查铝合金型材表面,应无凹陷或鼓出。
5.光泽度:铝合金门窗避免选购表面有开口气泡(白点)和灰渣(黑点),以及裂纹、毛刺、起皮等明显缺陷的型材。
6.氧化度:氧化膜厚度应达到10微米。选购时可在型材表面轻划一下,看其表面的氧化膜是否可以擦掉
铝合金门窗的规格:
铝合金门窗有推拉铝合金门、推拉铝合金窗、平开铝合金门、平开铝合金窗及铝合金地弹簧门五种。都有国家建筑标准设计图。
每一种门窗分为基本门窗和组合门窗。基本门窗由框、扇、玻璃、五金配件、密封材料等组成。组合门窗由两个以上的基本门窗用拼樘料组合成其他形式的窗或连窗门。
每种门窗按门窗框厚度构造尺寸分为若干系列,例如门框厚度构造尺寸为90mm的推拉铝合金门,则称为90系列推拉铝合金门。
铝合金推拉门有70系列和90系列两种,基本门洞高度有2100、2400、2700、3000mm,基本门洞宽度有1500、1800、2100、2700、3000、3300、3600mm。推拉铝合金窗有55系列、60系列、70系列、90系列、90一I系列。基本窗洞高度有900、1200、1400、1500、1800、2100mm;基本窗洞宽度有1200、1500、1800、2100、2400、2700、3000mm。
铝合金平开门有50系列、55系列、70系列。基本门洞高度有2100、2400、2700mm,基本门洞宽度有800、900、1200、1500、1800mm。平开铝合金窗有40系列、50系列、70系列。基本窗洞高度有600、900、1200、1400、1500、1800、2100mm;基本窗洞宽度有600、900、1200、1500、1800、2100mm。
铝合金地弹簧门有70系列、100系列。基本门洞高度有2100、2400、2700、3000、3300mm,基本门洞宽度有900、1000、1500、1800、2400、3000、3300、3600mm。
铝合金型材表面阳极氧化膜颜色有银白色、古铜色。
玻璃品种可采用普通平板玻璃、浮法玻璃、夹层玻璃、钢化玻璃、中空玻璃等。玻璃厚度一般为5mm或6mm。
铝合金门窗表面质量要求:
1.门窗表面不应有明显的擦伤、划伤、碰伤等缺陷。
2.门窗相邻杆件着色表面不应有明显的色差。
3.门窗表面不应有铝屑、毛刺、油斑或其他污迹,装配连接处不应有外溢的胶粘剂。
如何选择铝合金门窗
l)铝合金门窗的特点与钢木门窗相比,铝合金门窗具有以下优点:
l)自重轻、强度高。密度仅为钢材的l/3。
2)密闭性能好。密闭性能直接影响着门窗的使用功能和能源 的消耗。密闭性能包括有气密性、水密性、隔热性和隔声性等四个方面。
3)耐久性好,使用维修方便。铝合金门窗不锈蚀、不褪色、不脱 落、几乎无需维修,零配件使用寿命极长。
4)装饰效果优雅。铝合金门窗表面都有人工氧化膜并着色形 成复合膜层,这种复合膜不仅耐蚀、耐磨,有一定的防火力,而且光 泽度极高。 铝合金门窗由于自重轻,加工装配精密、准确,因而开闭轻便 灵活,无噪声。
(2)铝合金门窗的种类及规格
1)铝合金门窗的产品
表2-71铝合金门商产品代号
产品名称 平开铝合金窗 平开铝合金门 推拉铝合金窗 推拉铝合金门
带纱扇 不带纱扇 带纱扇 不带纱扇 带纱扇 不带纱扇 带纱扇 不带纱扇
代号 PLC APLC PLM SPLM TLC ATLC TLM STLM
注:平齐铝合金窗的内容还适用于滑轴平开窗HPLC,固定窗GLC,上悬窗SLC, 下悬窗XLC,中悬窗CLC,立转窗LLC。
2)规格尺寸。
3)铝合金门窗接风压强度、空气渗透(气密)和雨水渗透(水密)三项性能指标,将其划分为A(高性能门窗)、B(中性能门窗)、1 C(低性能门窗)三类。按空气声隔声性能将其划分为四个等级,隔# 声量) 2 sdB者为隔声门窗。按保温性能(隔热性能)分为三级,传二 热阻值)0.25m’ K/W者为保温门窗)铝合金门窗表面膜的处理方法,有阳极氧化法和阳极氧化; 复合表膜法。
(3)铝合金门窗产品标记规则: 用户选择铝合金门窗时,首先根据房间大小选择恰当的门窗。 规格尺寸,根据使用要求,选择合适的门窗种类。其次根据门窗的使用部位(如内门、外门)确定门窗的各种性能要求值,如窗户和规门要求有一定的隔热、隔声、水密、气密性要求。最后用户根据自己 的喜好和与其他装饰部位的搭配选择合适的门窗框颜色。
铝合金门窗的质量标准:
铝合金门窗质量可以从原材料(铝型材)的选材、铝材表面处理及内部加工质量、铝合金门窗的价格等方面来作大致判断。
一看用料。优质的铝合金门窗所用的铝型材,厚度、强度和氧化膜等,应符合有关的国家标准规定,壁厚应在1.2毫米以上,抗拉强度达到每平方米毫米157牛顿,屈服强度要达到每平方毫米108牛顿,氧化膜厚度应达到10微米。如果达不到以上标准,就是劣质铝合金门窗,不可使用。
二看加工。优质的铝合金门窗,加工精细,安装讲究,密封性能好,开关自如。劣质的铝合金门窗,盲目选用铝型材系列和规格,加工粗制滥造,以锯切割代替铣加工,不按要求进行安装,密封性能差,开关不自如,不仅漏风漏雨和出现玻璃炸裂现象,而且遇到强风和外力,容易将推拉部分或玻璃刮落或碰落,毁物伤人。
三看价格。在一般情况下,优质铝合金门窗因生产成本高,价格比劣质铝合金门窗要高30%左右。有些有壁厚仅0.6-0.8毫米铝型材制作的铝合金门窗,抗拉强度和屈服强度大大低于国家有关标准规定,使用很不安全。此外,目前加工铝合金门窗的个体户较多,他们不懂得铝合金门窗的结构特点及其性能。为了降低成本偷工减料,以次充好,产品的隐患较大,一般不宜采用。最好选用正规铝合金门窗生产厂家的产品。 这里要特别说明一点:现在的国家标准的型材厚度为1.4mm,如果供应商选择的是1.2mm或者1.0mm壁厚甚至更薄的材料的话,都是属于不达标的产品,请您在选购时注意。
1.窗台高度
一般住宅建筑中,要求窗台高度不小于0.9m,当窗台高度低于0.8m时,应采取防护措施。在公共建筑中,窗台高度1.0~1.8m不等,开向公共走道的窗扇,其底面高度不应低于2.0m。
2.窗户高度
一般住宅建筑中,窗的高度为1.5m,加上窗台高0.9m,则窗顶距 地板 面2.4m。窗的高度应根据采光、通风、空间形象等要求来决定,但要注意窗户过高的刚度问题,必要时要加设横梁或"拼樘"。在公共建筑中,整块玻璃的高度有的已超过7.2m,那已不属于一般窗户的范围了。
3.窗户宽度
窗宽一般由0.6m开始,根据建筑标准洞口规范中的规定,一般建筑洞口的宽度模数是300mm,即一般宽度为600mm、900mm、1200mm、1500mm等以此类推。需注意的是,当窗洞过宽时,应加设竖向龙骨或“拼樘”,否者容易出现窗户的刚度问题。
4.门的高度
供人通行的门,高度一般不低于2m,再高也以不宜超过2.4m,否则有空洞感,门扇制作也需特别加强。如造型、通风、采光需要时,可在门上加腰窗,其高度从0.4m起,但也不宜过高。
供车辆或设备通过的门,要根据具体情况决定,其高度宜较车辆或设备高出0.3~0.5m,以免车辆因颠簸或设备需要垫滚筒搬运时碰撞门框。至于各类车辆通行的净空要求,要查阅相应的规范。
如果是体育场馆、展览厅堂之类大体量、大空间的建筑物,需要设置超尺度的门时,可在大门扇上加设常规尺寸的附门,供大门勿需开启时,人们可以通行。
现今建筑内各种设备管井的检查门颇多,它不是经常通过的地方,所以一般上框高与普通门齐或还低一些,下边还留有与踢脚线同高的门槛,其净高就不必拘泥于2m,1.5m 左右 即可。旅馆客房,门洞净高≥2.1m。
5.门的宽度
一般住宅分户门0.9~1m,分室门0.8~0.9m,厨 房门 0.8m左右,卫生间门0.7~0.8m,由于考虑现代 家具 的搬入,现今多取上限尺寸。公共建筑的门宽一般单扇门1m,双扇门1.2~1.8m,再宽就要考虑门扇的制作,双扇门或多扇门的门扇宽以0.6~1.0m为宜。旅馆客房门洞宽度一般≥0.9m,卫生间门洞宽≥0.75m。
供安全疏散的太平门的宽度,要根据计算和规范(有关防火规范)规定设置。管道井供检修的门,宽度一般为0.6m。供机动车或设备通过的门,除其自身宽度外,每边也只留出0.3~0.5m的空隙。
6.铝合金门窗保养
应定期对铝合金门窗上的灰尘进行清洗,保持铝合金门窗及玻璃、五金件的清洁和光亮。如果铝合金门窗上污染了油渍等难以清洗的东西,最好不要用强酸或强碱溶液进行清洗,否则不仅容易使型材表面光洁度受损,也会破坏五金件表面的保护膜和氧化层而引起五金件的锈蚀。
在开启铝合金门窗时,力度要适中,尽量保持开启和关闭时速度均匀。尽量避免用坚硬的物体撞击铝合金门窗或划伤型材表面。
应及时清理框内侧颗粒状等杂物,以免其堵塞排水通道而引起排水不畅和漏水现象。发现铝合金门窗在使用过程中有开启不灵活或 其他 异常情况时,应及时查找原因,如果客户不能排除故障时,可与铝合金门窗生产厂家和供应商联系,以便故障能得到及时排除。最后必须注意的是购买门窗十大品牌,质量相对比较有保证。
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。
门窗安全性设计
1.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。
建筑剖面图是依据建筑平面图上标明的剖切位置和投影方向,假定用铅垂方向的切平面将建筑切开后面得到的正投影图。图纸是从外往里去看,门窗三角线是虚线,就证明是内开的,实线时就是外开,图纸的方向为虚实线的交叉点在右边,那就是往右开,交叉点在左边那就是往左开。
资料拓展
根据设计图纸中门窗的安装位置、尺寸和标高,依据门窗中线向两边量出门窗边线。若为多层或高层建筑时,以顶层门窗边线为准,用线坠或经纬仪将门窗边线下引,并在各层门窗口处划线标记,对个别不直的口边应剔凿处理。
铝合金窗披水安装按施工图纸要求将披水固定在铝合金窗上,且要保证位置正确、安装牢固。铝合金门窗的安装就位根据划好的门窗定位线,安装铝合金门窗框。并及时调整好门窗框的水平、垂直及对角线长度等符合质量标准,然后用木楔临时固定。
可以参考《铝合金门窗》国标系列图集。