淺談建筑外窗設計注意要點

王殿仁

（山西省建筑科學研究院有限公司，山西 太原 030001）

當前建筑設計中節能設計越來受到重視，門窗作為外墻維護結構的一部分也是重點之一。建筑外門窗設計需要根據所在地的氣候、環境等客觀環境條件來落實立面、外觀效果和保溫要求等各項指標。設計圖紙中，應確定氣密性能、抗風壓性能、水密性能、傳熱系數的限值要求，必要時還應遮陽系數和空氣聲隔聲性能的限值，應附有詳細的設計計算書、施工圖、設計說明等相關設計部分，設計文件應由建筑設計單位確認。

1 保溫性能設計

國內關于門窗豹紋的設計是針對我國各區的氣候條件進行設計的，所以外窗的熱工要求都需要根據當地的實際情況進行設計，一般情況下越靠近北，保溫的要求就越高，傳熱系數要求越低。按照現在75%的節能要求，北京地區的外窗傳熱系數在2.0 W/(m2.K) 以下，東北在1.5 W/(m2.K)，我省外窗傳熱系數與北京接近，基本上和1995年德國的水平相當。

在設計中可以采用下面方法提高保溫性能：采用帶有遮陽功能的玻璃，如LOW-E 玻璃、鍍膜玻璃等，中空玻璃應采用3 玻以上中空玻璃、填充惰性氣體、暖邊系統等。我省屬于嚴寒寒冷地區，采用熱阻較大的、隔熱條高度不小于24mm 的斷橋結構的隔熱鋁合金型材；采用塑料型材時，須有三腔、多腔塑料結構，使型材有更多的腔體，冷腔和暖腔各自獨立，減少型材內部的空氣對流和傳導產生的熱量損失，還可以在型材的固定腔體內設置隔熱屏障，或者填充阻熱材料。外窗框與墻體之間的縫隙，可采用單組份聚氨酯泡沫材料填充，不可以運用普通砂漿進行填縫；墻面內側和外側的縫隙，可以采用耐候密封膠嵌縫防水，密封膠一定要填充密實連續，防止雨水從密封膠縫隙處進入室內。由于目前外墻普遍設計保溫層，門窗洞口四周應配合外墻進行保溫處理，但不得影響外窗的正常使用功能。在我省有遮陽要求的地區，可以設置建筑遮陽裝置，遮陽裝置應與建筑的整體外觀相統一，有控制開關的應設置在室內，如可能盡可能采用外遮陽裝置與門窗一體化的外門窗。

2 氣密性能設計

建筑外門窗氣密性能構造應考慮下列要求：擇優設計門窗幾何規格與斷面尺寸，在滿足標準要求的情況下，適當增加門窗可開啟扇的比例。通過優化，選擇型材合理的截面尺寸，宜采用室內室外雙向密封的型材。室外盡量采用耐久性好的彈性密封膠，室內使用三元乙丙橡膠條或硅橡膠條進行中空玻璃鑲嵌密封和框扇之間的密封，推拉門窗框扇盡可能采用密度較高的硅化密封毛條或采用中間加膠片的硅化密封毛條，確保能夠較好密封。密封毛條、膠條應保證連續無斷裂，形成密封結構。當平開扇高度較大時,需要采用多點鎖五金系統，增加鎖閉點，提高緊密性，減少應為風荷載作用下框扇變形引起的氣密性能降低。采用截面寬強度高的門窗受力桿件，提高結構剛度，減少受力桿件變形引起的氣密性下降。

3 水密性能設計

水密性能設計構造應考慮下列要求：宜采用等壓原理設計門窗的排水系統；如不能采用等壓原理設計，盡可能采用有效的防水措施。平開窗框扇中間可以設置2-3 道橡膠密封條進行密封，在門窗關閉時還可以通過增加鎖閉點將密封膠條壓緊，形成有效的密封；推拉窗活動扇上下滑軌之間縫隙大，開啟扇在也不在同一直線上，也不存在鎖閉點進行密封壓緊，所以采用平開窗比推拉窗更可以提高水密性。增加有阻水檐口的，并在適當位置開啟氣壓平衡孔。外門窗外側玻璃和型材接縫處盡量采用密封膠。門窗洞口外墻面應有可以進行排水的結構，可做滴水線或滴水槽，外窗臺面應做5°－10°的排水坡度，也可采用底部帶有止水板的一體化下框型材或采用與窗框配合的金屬披水板。外窗內外兩側采用兩層防水隔膜。

4 空氣聲隔聲性能設計

空氣聲隔聲性能構造應考慮下列要求：隔聲性能指標符合現行《民用建筑隔聲設計規范》GB 50118 的規定、框與扇開啟配合空間及外門窗玻璃安裝縫隙，在氣密性和水密性設計要點中提到了，如不能采用密封膠，也可以采用具有柔性和彈性的密封材料密封、洞口墻體與門窗框間的縫隙應進行密封處理。

5 采光性能設計

采光性能構造應考慮下列要求：采光面積應滿足《建筑采光設計標準》GB/T 50033 的規定、外門窗采光性能構造設計宜采取下列措施、外門窗的立面設計盡可能減少窗的框架與整窗的面積比、按外門窗的采光要求合理選配采光性能好的玻璃。

6 防雷設計

防雷設計應符合《建筑防雷設計規范》GB 50057、《建筑物防雷工程施工與質量驗收規范》GB 50601 的規定。門窗框與主體結構的避雷裝置進行可靠連接，并將連接處絕緣的表面處理層清除；連接用導體能采用直徑不小于10mm 鍍鋅圓鋼或25mm×4mm 的鍍鋅扁鋼，采用焊接時焊縫長度不小于100mm[1]。需設計防雷體系引出線。

7 安全性設計

外門所用玻璃，必須符合標準《建筑玻璃應用技術規程》JGJ113 中的安全規定。使用安全玻璃的情況包括：7 層及以上外開窗開啟扇；玻璃底邊離最終裝修面高度小于500mm 的落地窗；固定門的玻璃；公共場所建筑物的出入口、門廳等玻璃；傾斜窗、天窗及易遭受沖擊的其他部位窗；涉及兒童活動場所的門。

8 結語

綜上所述，門窗是區別于外墻進行單獨設計，它是影響保溫性能最重要的一部分，也是建筑熱損失比較多的一部分，通過對門窗主要設計部分進行選擇，特別是提高門窗設計要求，就可以提高門窗的綜合性能，另外門窗在設計時要多注意很多細節問題，就可以做到改善室內環境，提高大家的生活品質。