急待解决的门窗与建筑墙体间的安装问题

2013年全国铝门窗幕墙行业年会论文

急待解决的门窗与建筑墙体间的安装问题

——门窗附框的新型结构

周佩杰（北京100052）

摘要:本文主要探讨采用附框的干法安装和整窗单元安装，研究了附框的新型结构，强

调了门窗、门窗和附框及与建筑墙体连接安装、建筑墙体的三者之间的相同物理性能，重点要解决门窗与建筑墙体之间的保温，介绍一种多功能的玻璃纤维增强附框，并对附框进行了分类。

关键词:附框、安装、连接、保温、单元、性能

门窗做为建筑节能的主要部位，而由于门窗与建筑墙体的联接安装不好、密封不好、保温性能差而导致漏水、漏气、结霜也经常发生，现在已经是建筑上的一种通病，如图是由于门窗框与墙体结合部位的密封不好而导致的窗台结冰、结霜（当为粉刷墙体时可出现发霉或墙皮脱落），产生的原因是由于窗框与墙体之间的保温和密封不好，室内外热冷空气对流或冷热辐射而导致室内空气急剧变冷，将室内水蒸汽凝聚成水、霜或冰，为此门窗与建筑墙体的联接和密封，对建筑的气密性、水密性

和保温性能影响很大，是建筑节能应急待解决的重大问题之一。而当前对门窗和建筑的气密性和保温性能都有分别的规定，而对二者连接部位的强度、保温、气密、水密等无要求，更没有检测标准和方法来控制，为此必须引起建筑和门窗企业共同重视，更急待行业主管部门解决，这也是建筑和门窗产业化客观要求。

一、 门窗安装与建筑施工二者之间的关系

1.1 建筑使用寿命是50年以上，而门窗是易更换的建筑构件使用寿命25年，而做为门窗安装的预埋件或副框是镶嵌在建筑结构内，是不易更换的建筑构件，它的使用寿命应与建筑同寿命。

1.2 门窗是在建筑预留洞口上进行安装，建筑预留的洞口尺寸就决定了门窗的加工尺寸，预留洞口的质量同时也影响了门窗安装质量和门窗尺寸的标准化。

1.3 建筑洞口是由建筑施工企业预留的，而门窗则是由门窗企业依据现场实际进行测量并安装，建筑施工企业进行门窗的土建收口，门窗企业进行保温和密封的收口。

1.4 建筑施工企业与门窗企业又是总包与分包的关系，在门窗安装过程中是一种理不

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清的责任关系，特别当门窗企业的门窗合同是与业主直接签订的，则更严重，这种关系导致了做为门窗企业永远是处在被动的地位。

1.5 建筑施工企业和门窗企业是两个独立利益群体，门窗安装需要预埋或附框，门窗安装后建筑收口的成品保护，门窗周边的胶封，是双方争议的焦点。

1.6 门窗安装由于建筑洞口具备测量加工到门窗安装完成时间非常短，根本不够门窗的加工生产周期，为此又成为影响工期的责任者。

1.7 门窗做为门窗生产企业的产品而建筑的构件，应在工厂进行整窗加工，施工现场整窗进行安装，而现在的施工现场人为的把其分为窗框、玻璃、五金件、注胶或安装胶条等工序分别在现场安装，这样失去了门窗的整体性能，又给现场施工增加了难度，加大了施工周期。

二、 当前现行标准或规范对门窗在建筑上安装的相关规定

2.1 《建筑节能工程施工质量验收规范（GB 50411-2007）》6.2.7条规定：外门窗框或附框与洞口之间的间隙应采用弹性闭孔材料填充饱满，并使用密封胶密封，外门窗框与副框之间的缝隙使用密封胶密封。6.2.7条规定：金属外门窗隔断热桥措施应符合设计要求和产品标准的规定，金属附框隔断热桥措施应与门窗框的隔断热桥措施相当。

2.2 《铝合金门窗工程技术规范（JGJ 214-2010）》7.1.2规定: 铝合金门窗的安装宜采用干法施工方式，而对干法安装后与墙体之间的处理未做规定。7.3.2第6项规定: 铝合金门窗采用湿法安装时，铝合金门窗框与洞口缝隙，应采用保温、防潮且无腐蚀性的软质材料填充密实：宜可使用防水砂浆填塞，但不宜使用海砂成分的砂浆。使用聚氨脂泡沫填缝胶，施工前应清除粘接面的灰尘，墙体粘接面应进行淋水处理，固化后的聚氨脂泡沫胶缝的表面应做密封处理。7.3.5规定:铝合金门窗安装就位后，边框与墙体之间应采用粘接性能良好并相溶的耐候密封胶进行密封防水处理，胶缝采用矩形截面胶缝时，密封胶有效厚度应大于6mm；三角形截面胶缝时，密封胶截面宽度应大于8mm。

2.3 《天津市建筑节能门窗技术标准（DB 29-164-2010）》6.0.3规定:外门窗宜采用钢附框的安装方式。6.0.5规定：外门窗框与外墙之间以及外门窗框与附框之间的缝隙应采用聚氨脂等材料发泡填充饱满，其外表面应采用中性硅硐或耐候密封胶密封。附框与外墙之间的缝隙应采用防水砂浆填充饱满。密封胶施工宜在批腻子、涂刷涂料之前，密封胶应连续均匀。门窗扇的安装宜在密封胶施工24小时后执行。6.0.6规定：外窗框与下墙体之间的缝隙应采用聚氨脂等材料发泡填充饱满，外墙保温材料应略压住窗下框。做外保温保护层时，应在窗框与保护层之间预留宽度宜为5mm，深度宜为8mm的槽。槽内宜用中性硅硐或耐候密封胶密封。

三、 当前门窗安装应急待解决的问题

前面所述门窗安装与建筑施工有着不可分割的关系，由于国家标准和地方标准对门窗的安装又无明确的规定，为此现在应急待解决好以下几个问题：一是门窗的安装方式是采用干法安装还是湿法安装；二是干法安装附框材料和断面尺寸及结构；三是门窗与建筑墙体的连接强度、密封与气密性、水密性和保温性能；四是门窗与建筑墙体间的检测与质量控制；五是门窗产业化生产。

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四、 门窗干法安装取代湿法安装势在必行

门窗的安装方式是采用干法安装还是湿法安装，笔者认为干法安装势在必行。

门窗传统的安装是湿法安装，它是将门窗框直接通过某种连接方式与墙体连接，然后再进行土建抹灰收口的一种安装方法。而现在为了解决此种方法不利于进行门窗的成品保护而严重影响门窗质量；金属门窗又必须进行防腐处理，门窗施工周期长的缺点产生了一种新的干法安装。现在普遍实行的干法安装是增加了钢转接框也就是钢副框，先将钢转接框通过某种连接方式与墙体连接，然后再进行土建抹灰收口，待土建湿作业完成后再进行门窗框安装，窗框与墙

体之间填充保温材料，外侧用防水密封胶进行密封。此种方法同湿法安装相比有利于门窗框的成品保护；缩短了门窗的施工期；便于门窗进行更换的优点，优势是具大的，为此已得到广泛的应用。干法安装必须做为门窗安装的唯一方式应强制执行。

五、 当前干法安装中存在的问题

5.1由于钢附框材料、建筑墙体所用材料、门窗材料三者之间的线膨胀系数不同（见下表），导致由于热胀冷缩而产生的位移量和变形量不同（见计算），严重影响了建筑门窗与墙体的密封，导致了雨水渗水，门窗有“响动”，固定点松动，脱胶等现象发生，直接影响了门窗与建筑连接的气密性、水密性和保温性能。

材料的线膨胀系数α(1/℃)

材料 玻璃 钢材 铝材 不锈钢板 α 0.80×10～1.00×10 1.20×10 2.35×10 1.80×10 -5-5-5-5-5材料 混凝土 砌砖体 玻璃钢 α 1.00×10 0.50×10 0.73×10 -5-5-5计算因季节温差而产生的变形量：ΔL=Δt×α×L 上式：ΔL——温度变形后量

Δt——季节温差（冬季按-30℃，夏季按+30℃计算，季节温差为60℃）

α——线膨胀系数

L——长度（按1800mm计算）

-5

解：ΔL钢=Δt×α×L=60×1.20×10×1800=1.30mm

-5

ΔL铝=Δt×α×L=60×2.35×10×1800=2.54mm

-5

ΔL玻=Δt×α×L=60×0.90×10×1800=0.97mm

-5

ΔL混=Δt×α×L=60×1.00×10×1800=1.08mm

-5

ΔL玻钢=Δt×α×L=60×0.73×10×1800=0.79mm

5.2金属钢附框的耐腐性能差，当表面采用热浸镀锌其寿命在15年，表面采用冷镀锌其寿命在8-12年，表面采用刷防锈漆其寿命更短，为此长其会因腐蚀而影响安装强度，并不能达到同建筑同寿命。

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5.3从下表可以看出，钢附框导热系数比较大，它对保温性能影响极大。

建筑材料导热系数λ：（W/m·K）

材料种类 钢筋混凝土 碎石、卵石混凝土3(p0=2300kg/m) 碎石、卵石混凝土3(p0=2100kg/m) 加气混凝土(p0=700kg/m) 加气混凝土(p0=500kg/m) 重砂浆砌筑粘土砖墙体 轻砂浆砌筑粘土砖墙体 333导热系数 1.74 1.51 1.28 0.22 0.19 0.81 0.76 3材料种类 水泥沙浆 石灰水泥沙浆 石灰沙浆 石灰石膏沙浆 保温沙浆 玻璃钢型材 平板玻璃 建筑玻璃 导热系数 0.93 0.87 0.81 0.76 0.29 0.30 0.76 1.0 材料种类 铝 铝合金 建筑钢材 不锈钢 三元乙丙 聚氯乙稀 聚铣胺 PVC 花岗石 导热系数 237 160 58.2 17 0.25 0.16 0.25 0.43 3.49 矿棉、岩棉(p0=70以下kg/m) 0.05 矿棉、岩棉(p0=70-120kg/m) 0.045 尼龙66+25%0.30 玻纤 5.4由于隔热保温铝合金门窗为了保证窗框安装强度采取内外门窗框都与墙体或钢附框进行固定，导致钢附框形成了金属通路而影响门窗的保温性能；

5.5金属钢附框现在普遍采用的20*40* 的矩形钢管，壁厚采用1.5mm，有的采用1.2mm，金属钢附框40宽的断面不能适应不同门窗断面的要求，而1.5mm或1.2mm壁厚当门窗采用ST4.8自攻钉与其固定时，固定不到两个螺距，极大影响了安装强度。

5.6现在的干法安装为了避免门窗安装后因土建施工的湿作业而造成的门窗污损，采用膨胀螺栓先将钢附框与墙体进行固定，待土建湿作业完成后，再进行门窗框的安装，所安装的钢附框只起转接作用，作用单一。

5.7现在无论采取何种窗框与墙体的联接方法，都是在窗框与墙体之间打聚氨脂发泡或水泥砂浆填实，在窗框室内和室外侧与墙体用密封胶进行密封处理。此种方法一是由于在打发泡胶或水泥砂浆填实时会出现注胶不饱满或水泥砂浆不密实现象，而影响门窗的安装强度；二是窗框与外墙体之间在建筑施工中没有留有注胶槽而导致打胶时只能打在平面上而影响粘接强度；三是窗框与墙体之间因热胀冷缩和施工质量等因素容易形成通缝，导致渗水和空气渗漏。从而极大的影响门窗和墙体间的安装强度、气密性、水密性和保温性能和使用功能。

六、 干法安装的新途径。

鉴于干法安装上述问题存在，也就是附框的问题的存在，为此所设计的附框要具有转接、挡排水、连接强度高、密封严密、保温性强、与建筑材料亲合性好、耐腐蚀、易加工组装等功能，从根本上解决现在附框所存在的问题，而解决好附框材料、断面尺寸及结构