我国亟需建立系统门窗的概念

北京康居认证中心张小玲

随着我国经济的发展，建筑节能的标准不断提升，反映到门窗的就是传热系数 K 值在不断地降低。但在实际建筑工程中门窗性能表现不尽如人意。究其原因，既存在门窗本身的问题，也存在门窗与建筑连结的构造问题。其不足表现在以下几个方面：一是门窗本身的构造大多存在缺陷；二是门窗与建筑墙体的连接构造存在错误；三是门窗与建筑墙体连接所用的某些关键材料依赖进口；四是我国的建筑界还没有形成包括门窗本身性能构造，门窗与外墙或地面的连接构造和材料性能要求的系统门窗概念；五是决定“最终使用门窗建筑构造” 的建筑师对不同种类玻璃性能、密封材料、门窗专用隔热材料和系统门窗构造等关键技术性能的基础知识了解不够；六是只重视门窗本身质量轻视门窗的安装是否到位。这些不足在实际工程中呈现的后果表现为：门窗室内一侧的表面温度达不到要求、门窗造成的能耗损失大于设计值、门窗室内一侧结露发霉、室外灰尘极易通过门窗进入室内、门窗与外墙之间有雨水渗入、门窗使用寿命短等诸多问题。

1、对门窗本身性能要求

一个好的门窗所用的材料和构造都应该是正确的。人们往往非常重视门窗的水密性、气密性、抗风压和传热系数，而忽略框材、五金、玻璃配置、密封材料等性能。我国很多工程中用到了价格低于每平方米500元的门窗，这会存在较多问题。系统门窗性能要求内容如下：

（1）型材性能

塑料型材性能差表现为材料性能差、构造不正确和厚度不满足国家标准规范要求等。譬如在原料中加入过多填料以降低成本，壁厚不达标，添加不合格辅助材料，腔体构造不能满足要求等；腔体构造同型材的传热系数直接相关，图 1 是木窗、塑料窗和铝合金型材腔体构造变化情况。表 1 是塑料腔体数量与传热系数的关系。我国大多数塑料窗腔体一般小于 5 腔（注意腔体的数量从室内到室外最短路径），不能满足传热系数小于 1.3 W/ m2·K 的要求。

图2是铝合金型材没有断桥构造。这种型材制作的门窗型材的传热系数过高。在实际使用过程中，门窗框材部分表现为室内表面温度夏季较高甚至发烫，而冬季较低甚至室内表面一侧结露。

图3～图8是我国生产的满足被动房要求的聚酯合金窗、塑钢窗、木包铝窗、断桥铝合金窗、铝包木和木包铝窗断面构造。

图1 型材腔体的变化

图2 没有断热桥构造的铝合金型材

表1 塑料型材腔室与传热系数的关系

腔室数量	传热系数 K W/m2•K
2	2.1
3	1.8
4	1.5
5	1.3-1.4
6	＜ 1.3

图3 聚酯合金窗

图4 塑钢窗

图5 聚氨酯窗

图6 断桥铝合金窗

图7 铝包木

图8 木包铝窗

（2）玻璃性能

高性能玻璃是保障门窗性能的必要条件，可以说没有高性能玻璃就不可能生产出高性能门窗。由玻璃、暖边间隔条、吸气剂和惰性气组成的高性能玻璃系统（如图9所示）的性能有多方面要求。除了大家熟知的传热系数，还包括得热率、得光率等，还要有良好的耐久性。建筑师要设计好一栋建筑，应熟练地掌握和选择门窗的玻璃配置。市场上可供选择的高性能玻璃包括 Low-E 真空玻璃（如图10所示）和三玻二腔充隋性气体的多层玻璃（如图11所示）。我国的 Low-E 真空玻璃在国际上处于领先地位，其传热系数大多可低于 0.6 W/(m2·K)，有些生产企业甚至可以稳定提供小于0.4 W/(m2·K) 的真空玻璃。表2是中空玻璃配置与性能关系，其中配置高性能玻璃的所需氪气依赖进口，在我国很少使用。

图9 暖边间隔条

图10 真空玻璃

图11 中空玻璃

表2 中空玻璃配置与性能关系

	中空玻璃配置	玻璃传热系数 UW/(m2·K)
1	单层玻璃	6
2	双层玻璃	3
3	双层 low-E 玻璃	1.4
4	双层 low-E 玻璃充氩气	1.1
5	双层 low-E 玻璃充氪气	0.9
6	三层玻璃双层 low-E 充双层氪气	0.6

（3）密封性能

门窗本身的密封性能非常重要。市场上门窗密封性能差主要表现在以下三个方面：一是密封材料性能差，表现为易开裂和老化（如图12所示）；二是密封封闭不完整（如图13所示），密封条出现断缝；三是密封条少于三道，图14中所示的窗断面只有二道密封条。

图12 密封材料性能差

图13 密封条断裂

图14 只有两道密封的塑料窗构造

（4）加工精度

加工精度不够的门窗会有缝隙，从而产生漏风现象。这种情况主要发生在生产工艺较落后的生产企业 ( 如图15)。

图15 型材拼角有缝隙

（5）五金性能

国内市场上五金件质量和价格相差甚远，对门窗的整体造价影响较大。门窗的五金性能差表现在使用不方便、寿命短。国内一些质量不好的门窗五金极易锈蚀，而一个好的门窗应该有10万次以上的开启次数。好的门窗五金不仅要使用方便，还要有防盗功能。国内并不是没有加工高品质五金件的能力，一些国外品牌也乐意采用国内生产的五金件。

2、门窗与外墙的连接构造

（1）外窗与外墙的连接构造

2012年7月21日北京的一场大暴雨中，一些建筑出现了雨水灌入室内的现象。这种现象是外窗与外墙的连接构造出现缝隙造成的（如图16～17）。这种构造虽然符合国家现行标准图的要求，但是一旦施工中有缝隙，这种缝隙在暴风雨中将使室外的雨水在室内外压差的作用下渗入室内。

图16 按现行国标的外窗与外墙的连接构造室外一侧

图17 按现行国标的外窗与外墙的连接构造室内一侧

而稳妥的连接方式应该使用密封膜，室内一侧使用防水隔汽膜、室外一侧使用防水透汽膜。密封膜的使用方法如下：室内一侧用防水隔汽膜（如图18）用专用密封胶（如图19）将窗框与墙体连接（如图20）；室外一侧用防水透汽膜（如图21）用专用密封胶将窗框与墙体连接（如图22）。室外一侧的专用密封胶必须有抗紫外线性能，室外用密封胶可以用作室内，但室内用密封胶不能够用作室内。这种构造有两个重要作用：一个是保证门窗与外墙间的密封性；另一个是防止室内的水蒸汽渗入到外保温层中，并可以让墙体内的水蒸汽渗出室外。

图18 防水隔汽膜

图19 专用密封胶

图20 室内一侧用防水隔汽膜

图21 防水透汽膜

图22 室外一侧用防水透汽膜

（2）外窗窗台部位保温排水构造

外窗窗台部位的构造应满足保温隔热的要求，并能方便地安装窗台板。这一构造需要用到保温隔热垫条。德国通常用的保温隔热垫条普遍使用隔热垫板。这种隔热垫板一般采用经特殊工艺处理过的聚氨酯所形成的具有防水、防腐、导热系数低和抗压强度高的材料加工而成（如图23）。垫块与门窗的底框相连，巧妙地形成了隔热构造并且为安装窗台板提供安装空间，其室内外部分构造如图24～25。