門窗三性設計和提高的方法西安高科竇永智dyzh0088@第一部分外窗的氣密性能相關標準《建筑外窗氣密、水密、抗風壓性能分級及其檢測方法》GB/T7106-2008外窗氣密性能的釋義、與外窗的關聯提高外窗氣密性能的方法一、氣密性能的釋義··二、氣密性能分級《建筑外門窗氣密、水密、抗風壓性能分級及檢測方法》GB/T7016-2008對外窗的氣密性能分級如下：外窗氣密性能分級表分級2345678單位縫長指標值q1[m3／(m·h)]3.5≥ql＞3.03.0≥ql＞2.52.5≥ql＞2.02.0≥ql＞1.51.5≥ql＞1.01.0≥ql＞0.5ql≤0.5單位面積指標值q2[m3／(m2·h)]10.5≥q2＞9.09.0≥q2＞7.57.5≥q2＞6.06.0≥q2＞4.54.5≥q2＞3.03.0≥q2＞1.5q2≤1.5氣密性能檢測方法（略）三、氣密性能指標與門窗的關聯從外窗氣密性能分級表中可以看到，abcd四、氣密性能與節(jié)能的關系④五、氣密性能與排水的關系六、氣密性能與開啟方向（平開窗）從檢測的角度，外平開窗的氣密性能優(yōu)于內平開窗；但空氣滲漏量相同時，人們對于由窗外進入室內的冷空氣很敏感。外平開窗也有利于提高窗的防風沙性能。七、提高氣密性能的措施④改進密封結構:平開窗選用三道密封要優(yōu)于二道密封推拉窗采用帶塑料隔片的毛條、在豎向軌道與窗扇外槽間采用膠條密封、提升推拉等結構可提高氣密性能。改進窗型設計：氣密性檢測有兩個值：單位縫隙的空氣滲透量----只有改進密封結構才能提高指標。單位面積的空氣滲透量----通過改變窗型，使每平方米窗的開啟縫隙不大于3米就可以達到最佳。提高桿件強度：桿件強度高，在承受一定風荷載時變形小，可保持密封結構的有效性。選用優(yōu)質密封材料（開啟部位）：優(yōu)質密封材料在溫度變化、低溫環(huán)境、門窗有一定的受力變形、長期使用情況下，仍可保持良好的密封效果。如開啟部位用三元乙丙等膠條。選用合適的五金件：平開窗選用多點鎖閉五金件、可調式合頁等；并在制作完成或安裝后進行必要的調節(jié)，使間隙均勻、合理，使密封結構達到最佳的密封效果。選用合理的制作工藝：推拉窗避免窗扇清外角時損傷毛條；平開窗應注意膠條拐角部位的處理、膠條接口位置，框扇間隙要均勻。注：漏風量一定時，人對室外流入的風易感覺，尤其是冬季特別明顯；推拉窗的氣密性較差。一般比平開窗要低一級。第二部分外窗的水密性能本講相關標準《建筑外窗氣密、水密、抗風壓性能分級及其檢測方法》GB/T7106-2008外窗水密性能的釋義、與外窗的關聯提高外窗水密性能的方法一、水密性能的釋義平開窗的水密性能與排水結構及密封效果有關。推拉窗的水密性能指標ΔP值，與排水孔的設置有關，也與窗框擋水高度（無擋水時，室內一側的軌道起擋水作用）有關，即排水口最高處與擋水最高處的差值為有效擋水高度（在靜壓下每1mm高差對應于10Pa的壓力差）。二、水密性能分級《建筑外門窗氣密、水密、抗風壓性能分級及檢測方法》GB/T7016-2008對外窗的氣密性能分級如下：外窗水密性能分級123456分級指標值ΔP100≤ΔP＜150150≤ΔP＜250250≤ΔP＜350350≤ΔP＜500500≤ΔP＜700ΔP≥700注：第六級應在分級后同時注明具體檢測壓力差值。水密性能檢測方法（略）三、水密性能設計1、JGJ103-2008第3.3.1條塑料門窗的水密性能應符合現行國家標準《建筑外窗水密性能分級及檢測方法》GB／T7018的有關規(guī)定。水密性設計值應按下式計算，且不得小于lOOPa。P=0.9ρμzV02式中P——水密性設計值(Pa)；ρ——空氣密度，按現行國家標準《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009的規(guī)定采用（ρ=1.25kg/m3）；μz——風壓高度變化系數，按國家現行標準《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009的規(guī)定采用；V0——根據氣象資料和建筑物重要性確定的水密性能設計風速(ms)。當缺少氣象資料無法確定水密性能設計風速時，水密性設計值也可按下式計算：P≥CμzW0式中C——水密性能設計計算系數，受熱帶風暴和臺風襲擊的地區(qū)取值為0.5，其他地區(qū)取值為0.4；W0——基本風壓(Pa)，按國家現行標準《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009的規(guī)定采用。2、JGJ103-2008條文說明3.3.1門窗的水密性能是由建筑物自身的情況、用途及其重要性等因素決定的?？梢愿鶕谀骋唤涤陱姸葧r的設防風力等級來換算相應的水密性能設計風速，并依據設計風速來計算風壓，確定門窗所需達到的水密性能指標。在工程設計時可能會因為當地的氣象資料不全而無法得到水密性能設計風速的數值，這樣就不能通過上述的方法計算門窗的水密性能指標。考慮到受熱帶風暴和臺風襲擊的地區(qū)，暴雨多數由熱帶風暴和臺風引起，所以也可以按照風荷載的頻遇值作為水密性的定級依據，頻遇值一般為標準值的40％。在風荷載標準值計算中的陣風系數主要是考慮脈動風壓的瞬時增大因素，而門窗水密性能失效通常界定為穩(wěn)定風荷載(靜態(tài)壓力)的持續(xù)作用，因而此項可以忽略不計；根據《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2001(2006年版)，圍護結構的體形系數取1.2(大面)；風荷載標準值中的高度系數不變化，仍然按照《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2001(2006年版)取值。則水密性設計計算系數=0.4×1.2=0.48，取整后將該系數簡化為0.5，得出本條的水密性設計計算系數。其他地區(qū)大風和下雨同時出現的概率很小，所以可按照本規(guī)范計算值的80%設計。受熱帶風暴和臺風襲擊的地區(qū)是指《建筑氣候區(qū)劃標準》GB50178中規(guī)定的ⅢA和ⅣA地區(qū)。3、計算與說明例如：某建筑物高度90米，C類，當地W0=350Pa，μz=1.43......GB50009-2012P≥0.5*1.43*350≥250.3Pa考慮1.1的相互干擾系數，則P≥250.3*1.1≥275.3Pa說明：——這里的P是由《塑料門窗工程技術規(guī)程》JGJ103–2008中摘錄的，嚴格講不應該用P表示，而應該用“ΔP”表示?！xC類或D類的依據是根據該高度處，周圍同類高度建筑物的密度。多層可選D類，高層宜選C類慎選D類。——一般小高層、高層建筑頂部兩層易出現漏水，應適當提高設防指標。4、風的特性風速與風壓的關系W0=0.5*ρ*V02風級、風速、風壓對照表風級名稱風

速風壓10牛頓/平方米（10N/m2）風壓Pa（N/m2）千米/時（km/h）米/秒（m/s）0無風<10-0.20-0.00250-0.0251軟風1--50.3-1.50.0056-0.0140.056-0.142輕風6--111.6-3.30.016-0.680.16-6.83微風12--193.4-5.40.72-1.827.2-18.24和風20-285.5-7.91.89-3.918.9-395清風29-388.0-10.74-7.1640-71.66強風39-4910.8-13.87.29-11.972.9-1197疾風50-6113.9-17.112.08-18.28120.8-182.88大風62-7417.2-20.718.49-26.78184.9-267.89烈風75-8820.8-24.427.04-37.21270.4-372.110狂風89-10224.5-28.437.52-50.41375.2-504.111暴風103-11728.5-32.650.77-66.42507.7-664.212颶風>117>32.7

66.42-85.1664.2-851風與障礙物的關系：“風遇到防護林，速度就減小百分之七十到八十。到距離防護林等于高度二十倍的地方，風又恢復原來的速度。所以防護林必須是并行排列的許多林帶，兩列之間的距離不要超過林木高度的二十倍?！比⑺苄阅苤笜伺c門窗的關聯排水孔的工藝設計橫重要。排水孔通水面積與外窗面積的關系、排水孔的位置、等壓排水原理的使用等直接影響水密性能。密封的有效性、框扇間密封膠條開口的位置等因素影響水密性能。四、與水密性能相關的因素⑤水密性能與建筑物的關系抗風壓指標的最大值出現在建筑物的負壓區(qū)，而水密性能的最大值出現在建筑物的正壓區(qū)。建筑物的迎風面兩邊（一般6-8米）、樓頂部（一般2-3層）需要的水密性能指標最高。水密性能與抗風壓性能的關系抗風壓強度與水密性能有密切的關系。當桿件的變形超出了密封膠條的有效變形范圍時，密封失效，水密性能下降。水密性能與氣密性能的關系推拉窗的排水孔是排水通道也是空氣流通的通道。排水孔大排水效果好但氣密性能會下降；排水孔小水密性能降低氣密性能提高。在實際檢測時，可通過適當加大排水孔，提高水密性能指標，降低氣密性能指標。水密性能與窗面積的關系從檢測方法可以看出，外窗的淋水量與面積成正比，所以面積越大的外窗需要排出的水（玻璃安裝處的滲漏水、平開窗框扇間的滲漏水、推拉窗窗扇流入軌道間的水）就越多，如兩三層通窗。水密性能與立樘位置的關系立樘位置比較靠外側的窗易漏水?？客獍惭b的窗實際受水面積大，有些要承受墻面水、甚至屋面水，過大的水負荷超出了排水系統(tǒng)的能力。如靠外平齊安裝、挑窗（飄窗）等五、提高水密性能的措施⑥提高門窗防水能力的措施有：減少水負荷、提高排水效率、阻止水滲漏。改進腔室結構有獨立的排水腔；降低排水腔排水孔入口的位置；設置集水槽，收集水，使排水更順暢。改進密封結構平開窗選用三道密封要優(yōu)于二道密封選用優(yōu)質的密封材料好的密封材料在溫度變化、低溫環(huán)境、門窗有一定的受力變形時，仍可保持密封效果。合理選用五金件如平開窗選用多點鎖閉五金件、可調式合頁等；在制作完成或安裝后要進行必要的調節(jié)，使間隙均勻、合理，以達到最佳的密封效果。提高抗風壓性能提高抗風壓性能指標，可減少門窗受荷載時的變形量，保持密封效果。合理進行排水設計相同寬度的外窗，高度尺寸大的，排水孔要相應加大；對滲漏水的排水，要采用等壓排水原理排水。選用合理的制作工藝外平開窗框扇間外側密封條應避免在上部存在膠條接口，以減少雨水的進入；內平開窗框扇間內側密封條應避免在下部存在膠條接口，以避免水漏入室內。設置披水披水可有效的將水向外導出，遮擋雨水進入框扇間隙。增高擋水增高擋水可有效提高推拉窗的水密性能，加高10mm可使水密性能指標ΔP提高100Pa注意安裝結構外窗的立樘位置，靠里安裝比較好，可利用建筑結構有效的阻隔墻面水，減少外窗的排水負荷，一般以窗外平面距離外墻面15cm為宜。挑窗（飄窗）、外平齊安裝的窗、通窗（上下2-3層），應充分考慮墻面水對外窗排水的影響。設置室外安裝的紗窗亦可減少外窗的排水負擔，提高排水性能。結構防水是門窗防水的終極手段，房屋的屋檐、雨棚、臺板、耳墻等建筑結構。有外裝飾、遮陽的建筑物，本身就有一定的擋水作用，如果將這些措施與外窗防水綜合考慮，將事半功倍五、防水的實現JGJ103-2008條文說明3.3.2～3.3.3塑料門窗的水密性能是靠其具體的構造實現的。固定窗的窗框也應設置排水孔，防止框內積水。采用等壓原理的設計思路是消除導致滲漏的壓力差。導致滲漏的另外一個原因是毛細現象，這在拼樘料與窗框拼接的部位最容易發(fā)生。所以在構造設計上及連接工藝處理上應采取措施，以消除毛細現象。安裝室外披水窗臺板時，窗臺板的邊緣與外墻間妥善收口，亦可以有效防止?jié)B漏。減少和避免水與門窗接觸也是提高水密性的好方法。窗楣設置滴水槽、開啟扇上檐口安裝披水條都能達到減少水與門窗接觸的效果。而帶有適當坡度的外窗臺可以迅速排走積水，減少雨水對門窗的浸泡。門窗的防水性能，最終體現在門窗安裝完成后使用時是否滲漏水。因此廣義的門窗水密性能還包含了窗框外沿與洞口之間的防水問題。1、外窗水密性能是基礎2、防止洞口漏水是關鍵洞口漏水是指洞口與窗框外沿之間漏水。窗楣設置的滴水槽功能失效3、結構防水是根本在此引入結構防水的概念，就是“達到減少水與門窗接觸的效果”，說明建筑主體結構、附屬結構對防止外窗漏水的重大作用第三部分外窗的抗風壓性能相關標準《建筑外窗氣密、水密、抗風壓性能分級及其檢測方法》GB/T7106-2008《建筑結構荷載規(guī)范》GB50009-2012：外窗抗風壓性能的釋義、與外窗的關聯提高外抗風壓性能的方法一、抗風壓性能的釋義L/100L/15020二、抗風壓性能分級《建筑外門窗氣密、水密、抗風壓性能分級及檢測方法》GB/T7016-2008對外窗的氣密性能分級如下：單位：kPa12345678×.×a)分級指標值ΔP1.0≤P3＜1.51.5≤P3＜2.02.0≤P3＜2.52.5≤P3＜3.03.0≤P3＜3.53.5≤P3＜4.04.0≤P3＜4.54.5≤P3＜5.0P3≥5.0注：表中×.×表示用≥5.0kPa的具體數值，取代分級代號?？癸L壓性能檢測方法（略）三、抗風壓性能指標與門窗的關聯四、與荷載相關的因素一）、重力作用重力荷載是一個不可忽視的荷載，它的作用長期存在。重力荷載使受力桿件產生向下的彎曲。重力荷載的作用會造成受重力桿件兩端的焊角開裂。重力荷載的作用會造成受重力桿件的扭轉。二）、地震作用地震荷載的作用，可參照幕墻的相關規(guī)范進行計算。三）、溫度作用在嚴寒和寒冷地區(qū)，應考慮溫度作用的影響，尤其是在溫度與重力共同作用下，易造成焊角開裂?！爱斀Y構或構件在溫度作用下產生的效應（應力或應變）可能超過承載能力極限狀態(tài)或正常使用極限狀態(tài)時，比如結構某一方向平面尺寸超過伸縮縫最大間距......結構設計中一般應考慮溫度作用?！蔽?、提高門窗抗風壓性能的措施一）、從滿足建筑物風荷載要求的角度建筑物風荷載標準值一般指這個建筑物上最不利部位的風荷載值，即建筑物承受風荷載最大部位的風荷載值。實際上