浅谈建筑外窗设计注意要点

时间：2024-04-24

王殿仁

（山西省建筑科学研究院有限公司，山西太原 030001）

当前建筑设计中节能设计越来受到重视，门窗作为外墙维护结构的一部分也是重点之一。建筑外门窗设计需要根据所在地的气候、环境等客观环境条件来落实立面、外观效果和保温要求等各项指标。设计图纸中，应确定气密性能、抗风压性能、水密性能、传热系数的限值要求，必要时还应遮阳系数和空气声隔声性能的限值，应附有详细的设计计算书、施工图、设计说明等相关设计部分，设计文件应由建筑设计单位确认。

1 保温性能设计

国内关于门窗豹纹的设计是针对我国各区的气候条件进行设计的，所以外窗的热工要求都需要根据当地的实际情况进行设计，一般情况下越靠近北，保温的要求就越高，传热系数要求越低。按照现在75%的节能要求，北京地区的外窗传热系数在2.0 W/(m2.K) 以下，东北在1.5 W/(m2.K)，我省外窗传热系数与北京接近，基本上和1995年德国的水平相当。

在设计中可以采用下面方法提高保温性能：采用带有遮阳功能的玻璃，如LOW-E 玻璃、镀膜玻璃等，中空玻璃应采用3 玻以上中空玻璃、填充惰性气体、暖边系统等。我省属于严寒寒冷地区，采用热阻较大的、隔热条高度不小于24mm 的断桥结构的隔热铝合金型材；采用塑料型材时，须有三腔、多腔塑料结构，使型材有更多的腔体，冷腔和暖腔各自独立，减少型材内部的空气对流和传导产生的热量损失，还可以在型材的固定腔体内设置隔热屏障，或者填充阻热材料。外窗框与墙体之间的缝隙，可采用单组份聚氨酯泡沫材料填充，不可以运用普通砂浆进行填缝；墙面内侧和外侧的缝隙，可以采用耐候密封胶嵌缝防水，密封胶一定要填充密实连续，防止雨水从密封胶缝隙处进入室内。由于目前外墙普遍设计保温层，门窗洞口四周应配合外墙进行保温处理，但不得影响外窗的正常使用功能。在我省有遮阳要求的地区，可以设置建筑遮阳装置，遮阳装置应与建筑的整体外观相统一，有控制开关的应设置在室内，如可能尽可能采用外遮阳装置与门窗一体化的外门窗。

2 气密性能设计

建筑外门窗气密性能构造应考虑下列要求：择优设计门窗几何规格与断面尺寸，在满足标准要求的情况下，适当增加门窗可开启扇的比例。通过优化，选择型材合理的截面尺寸，宜采用室内室外双向密封的型材。室外尽量采用耐久性好的弹性密封胶，室内使用三元乙丙橡胶条或硅橡胶条进行中空玻璃镶嵌密封和框扇之间的密封，推拉门窗框扇尽可能采用密度较高的硅化密封毛条或采用中间加胶片的硅化密封毛条，确保能够较好密封。密封毛条、胶条应保证连续无断裂，形成密封结构。当平开扇高度较大时,需要采用多点锁五金系统，增加锁闭点，提高紧密性，减少应为风荷载作用下框扇变形引起的气密性能降低。采用截面宽强度高的门窗受力杆件，提高结构刚度，减少受力杆件变形引起的气密性下降。

3 水密性能设计

水密性能设计构造应考虑下列要求：宜采用等压原理设计门窗的排水系统；如不能采用等压原理设计，尽可能采用有效的防水措施。平开窗框扇中间可以设置2-3 道橡胶密封条进行密封，在门窗关闭时还可以通过增加锁闭点将密封胶条压紧，形成有效的密封；推拉窗活动扇上下滑轨之间缝隙大，开启扇在也不在同一直线上，也不存在锁闭点进行密封压紧，所以采用平开窗比推拉窗更可以提高水密性。增加有阻水檐口的，并在适当位置开启气压平衡孔。外门窗外侧玻璃和型材接缝处尽量采用密封胶。门窗洞口外墙面应有可以进行排水的结构，可做滴水线或滴水槽，外窗台面应做5°－10°的排水坡度，也可采用底部带有止水板的一体化下框型材或采用与窗框配合的金属披水板。外窗内外两侧采用两层防水隔膜。

4 空气声隔声性能设计

空气声隔声性能构造应考虑下列要求：隔声性能指标符合现行《民用建筑隔声设计规范》GB 50118 的规定、框与扇开启配合空间及外门窗玻璃安装缝隙，在气密性和水密性设计要点中提到了，如不能采用密封胶，也可以采用具有柔性和弹性的密封材料密封、洞口墙体与门窗框间的缝隙应进行密封处理。

5 采光性能设计

采光性能构造应考虑下列要求：采光面积应满足《建筑采光设计标准》GB/T 50033 的规定、外门窗采光性能构造设计宜采取下列措施、外门窗的立面设计尽可能减少窗的框架与整窗的面积比、按外门窗的采光要求合理选配采光性能好的玻璃。

6 防雷设计

防雷设计应符合《建筑防雷设计规范》GB 50057、《建筑物防雷工程施工与质量验收规范》GB 50601 的规定。门窗框与主体结构的避雷装置进行可靠连接，并将连接处绝缘的表面处理层清除；连接用导体能采用直径不小于10mm 镀锌圆钢或25mm×4mm 的镀锌扁钢，采用焊接时焊缝长度不小于100mm[1]。需设计防雷体系引出线。