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聚氨酯附框實現建筑門窗與墻體間的無熱橋連接

來源:《中國建筑金屬結構協會》  作者:周佩杰  日期:2018-2-2
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  節約資源、節約能源、建立節約型社會就是要減少能源消耗和低碳排放,而建筑直接耗能占全社會耗能的46%-50%,其中門窗的能源損失又占到建筑能耗的50%,這樣近四分之一能耗就由于門窗而被消耗掉,所以減少門窗的能源損失是當前建筑節能的主要途徑之一。

  3.1.7 可靠的連接性:聚氨脂復合材料型材有較好螺釘拔出承載力,為附框與墻體固定和門窗與墻體固定提供了可靠的連接強度,經國家建筑工程質量監督檢驗中心BETC-QC1-2015-00475的檢測,門窗框通過自攻螺釘與聚氨脂附框進行連接,可以保證門窗承受負壓4200 帕和正壓5000 帕的抗風壓強度;經國家建筑工程質量監督檢驗中心BETC-QC1-2015-00476 的檢測, 門窗框通過彈簧銷釘與聚氨脂附框進行連接,可以保證門窗承受負壓4100 帕和正壓5000 帕的抗風壓強度,從而保證了門窗與附框的連接強度可以滿足門窗的抗風壓要求。

  3.1.8 方便安裝的配件系統:

  3.1.8.1 在附框與墻體之間設置了楔型安裝調整件,可以保證附框的安裝精度和安裝強度;

  3.1.8.2 專用卡槽固定片和可調節式卡槽固定片,保證附框的有效固定,為附框的安裝和調節提供了方便,并為不同的固定方式,提供了保證;

  3.1.8.3 PVC(詞條“PVC”由行業大百科提供) 組角件、鋼塑復合組角件、萬能組角件,為附框的組角強度提供了保證,并可為凸凹窗提供不同角度的附框組角;

  3.1.8.4 彈簧銷釘、彈簧卡片、轉動卡塊,為整窗單元安裝提供了簡捷的安裝工藝,并有效的保證了安裝強度。

  3.2 聚氨酯附框的結構體系

  按附框斷面的寬度尺寸分為40、50、60、70、80、90、100 等系列,按附框的不同用途和功能構造又分為普通型、功能型和單元型三種附框。

  3.2.1 普通型附框:是指附框結構簡單的矩型結構,其功能只起轉接作用(見圖5 和圖6)。

圖5 40B 附框安裝節點

圖6 60B 附框安裝節點

  圖中1——吃灰槽:提高水泥砂漿與附框的固定強度;

  2—— 外定位平面: 用于附框與建筑墻體間的定位;

  3——單斜坡結構:使防水水泥砂漿很容易進入到附框與墻體之間,消滅了空洞現象,提高水泥砂漿與附框的固定強度,為建筑施工提供了方便;

  4—— 內定位平面: 為門窗安裝提供了定位和注密封膠;

  5—— 螺釘加厚壁: 提高螺釘的承載能力和門窗的抗風壓性能;

  6—— 安裝定位線: 附框安裝位置與建筑軸線的控制定位用;

  7—— 組裝槽口: 為窗臺板、披水板和其它門窗配件提供的安裝槽口。

  3.2.2 功能型附框:是指附框的結構能夠滿足附框與墻體聯接所必備的功能要求(見圖7 和圖8)。

  圖中1——卡槽結構:為固定片提供了卡接和調整位置;2——雙斜坡結構:使防水水泥砂漿很容易進入到附框與墻體之間,消滅了空洞現象,為建筑施工提供了方便,同時保證了附框的固定強度;3——上面單斜坡結構:內高外低可有效的排出滲水;4——附框與墻體之間的結構空間:通過填充閉孔的彈性保溫材料,提高門窗與墻體間的保溫性能,并為金屬門窗因熱脹冷縮提供了變形空間,而不會影響結構變形,消除了響動、脫膠、固定點松動等現象發生;5——分腔結構:使附框形成多腔體,提高其保

  溫性能;6——室內的凸邊結構:為門窗安裝提供了定位和注密封膠,并可有效的解決墻體與窗框間的通縫問題。

  3.2.3 單元型附框:是指附框結構能夠滿足建筑門窗進行整窗單元安裝的要求(見圖9)。

  1——卡槽結構:為固定片提供了卡接和調整位置;2——雙斜坡結構:使防水水泥砂漿很容易進入到附框與墻體之間,消滅了空洞現象,為建筑施工提供了方便,同時保證了附框的固定強度;3——內平面結構:為門窗安裝提供由室內向室外平推平面,保證銷釘或彈簧卡片的入位;4——室外的凸邊結構:為門窗安裝提供了定位和注密封膠,并可有效的解決墻體與窗框間的通縫問題; 下面附框無此結構是保證排水腔體系的設置;5——附框與墻體之間的結構空間:通過填充閉孔的彈性保溫材料,提高門窗與墻體間的保溫性能,并為金屬門窗因熱脹冷縮提供了變形空間,而不會影響結構變形,消除了響動、脫膠、固定點松動等現象發生;6——附框內凹槽結構:提供了銷釘的安裝槽口,不用在附框上銑工藝孔,保證了門窗的整窗單元安裝。

  3.3 聚氨酯附框的組裝工藝

  3.3.1 聚氨酯附框組裝工藝

  3.3.2 組裝時的注意事項

  a 組角件是有方向性,為此不能安裝反了,更不能安裝不上硬安裝,以免損壞附框;

  b 自攻釘距邊距離不要小于10mm,防止撕裂附框;

  c 自攻釘應選用盤頭自攻釘,最好是帶墊圈式自攻釘,要先鉆孔后攻釘;

  d 采用專用切割鋸片和鉆頭進行切割和鉆孔,切割和鉆孔時不能用力過大;

  e 材料要輕拿輕放、不得踩踏。

  3.4 聚氨酯附框在建筑預留洞口上的安裝工藝

  3.4.1 安裝方式

  按附框與建筑墻體的固定方式可分為:直接固定式:將附框直接用金屬膨脹螺栓或尼龍脹錨螺栓直接與建筑墻體進行固定的方式(見圖10);

圖10 直接固定式

  轉接固定式:將附框通過固定片將中間部分與附框進行卡接(或用自攻釘進行固定)后,再將固定片的另兩端用金屬膨脹螺栓或尼龍脹錨螺栓或身釘與建筑墻體進行固定的方式(見圖11)。

圖11 轉接固定式

  按附框在建筑預留的洞口安裝位置可分為:結構內(見圖12)、結構內外平齊(見圖13)和結構外(見圖14)三種。

圖12 結構內

圖13 結構內外平齊

圖14 結構外

  3.4.2 安裝工藝

  3.5 門窗在聚氨酯附框內的安裝系統

  3.5.1 安裝工藝

  3.5.2 直接固定式

  本系統應用于門窗采用先安窗框再安裝玻璃的分體安裝方式,窗框在附框上安裝采用的是用自攻釘將窗框直接固定在附框上的安裝方式(見圖15- 圖18)。

  先將窗框從室內或室外安裝在附框內,窗框與附框間下面要加硬質矩型墊片或斜型墊片,將窗框安裝在指定的位置上,用自攻釘在窗框預留的安裝孔內固定在附框上,同時要穿透附框的兩個壁厚,在安裝工藝孔上加蓋工藝孔蓋,工藝孔蓋要用密封膠進行密封。窗框與附框間填充閉孔保溫材料,室內室外注密封膠,膠高要5-8mm,并形成圓弧狀,膠要連續,接縫不要在轉角(詞條“轉角”由行業大百科提供)部和下面。

  本系統固定點牢固可靠,簡單易行,經濟合理。

圖15 鋁合金窗直接固定安裝節點

圖 16 鋁合金窗雙腔直接固定安裝節點

圖17 塑料窗直接固定安裝節點

圖18 木包鋁窗雙腔直接固定安裝節點

  3.5.3 轉接固定式

  本系統應用木窗或鋁包木窗整窗單元安裝的轉接固定式(見圖19)。

圖19 木包鋁合金窗轉接固定安裝節點圖

  窗框在附框上安裝,采用室內安裝方式,窗框與附框間下面要加硬質矩陣型墊片,將窗框安裝在指定的位置上,用自攻釘將15×60 單孔固定片一端固定在窗框的指定位置,另一端固定在在附框上,要保證其安裝尺寸不大于10mm。窗框與附框間填充閉孔保溫材料,室內室外注密封膠,膠高要10-15mm,并形成圓弧狀,膠要連續,接縫不要在轉角部和下面。

  本系統固定點牢固可靠,簡單易行,經濟合理,但膠縫過大。

  3.5.4 整窗單元安裝彈簧銷釘固定式本系統應用木窗或鋁包木窗整窗單元安裝的彈簧銷釘固定式(見圖20 和圖21)。

圖20 圖21木包鋁窗彈簧銷釘固定安裝節點

  附框采用下邊以有利于排水無擋邊附框和另三邊的可以對窗框進行限位有外擋邊的附框。

  窗框采用從室內向室外安裝方式,在窗框指定位置將彈簧銷釘安裝在孔內,安裝到彈簧拉環為止,拉環應水平面向室內,此時彈簧銷釘的扃圓頭面應與附框的溝槽平行。

  窗框與附框間下面要加硬質矩型墊片,將整窗從室內向室外平推安裝到位,調整附框與窗框的間隙和水平及垂直度,合格后開始彈簧銷釘固定,先將拉環拉開,彈簧銷釘會自動彈入到附框的溝槽內,然后用專用搬手將銷釘扃圓頭旋轉90°,使銷釘的圓弧面頂住附框溝槽內的兩個側壁,固定結束。

  本系統可以有效地提高安裝效率,固定點牢固可靠,并保證了整窗的質量,提高了墻體與窗框間的保溫性能。

  3.5.5 整窗單元安裝彈簧卡片固定式

  本系統應用整窗單元安裝的彈簧卡片固定式(見圖22)。附框采用下邊以有利于排水無擋邊附框和另三邊的可以對窗框進行限位有外擋邊的附框。

  窗框采用從室內向室外安裝方式,在附框上安裝彈簧卡片,將彈簧卡片的U 槽卡在附框的U 槽槽口內卡住,此時彈簧卡片的前端應朝向室外。

  窗框與附框間下面要加6mm 厚硬質墊片,將整窗從室內向室外平推,此時窗框壓下彈簧卡片,安裝到位后,彈簧卡片前端卡住窗框內槽口的內壁,與附框的擋邊共同固定住窗框,調整附框與窗框的間隙和水平及垂直度,合格后整個固定結束。

  窗框與附框間填充閉孔保溫材料,室內室外注密封膠,膠高要5-8mm,并形成圓弧狀,膠要連續,接縫不要在轉角部和下面。

  本系統可以有效地提高安裝效率,固定點牢固可靠,并保證了整窗的質量,提高了墻體與窗框間的保溫性能。

圖 22 木包鋁窗彈簧卡片固定安裝節點

  3.5.6 被動式建筑窗與附框的安裝

  由于門窗在建筑洞口墻體結構外進行安裝,這樣也相應決定了附框要安裝在建筑墻體結構外的位置 。采用聚氨酯角型連接件通過金屬膨脹螺栓與建筑結構進行直接固定,再將聚氨酯角型連接件與附框進行固定,窗在安裝附框內,窗、附框和保溫系統形成統一的保溫結構體系,保證了等溫線在同一位置,聚氨酯附框與保溫系統的相近的線膨脹系數可以保證連接處不開裂而出現裂縫(見圖23)。

圖 23 木包鋁窗用于被動房建筑安裝節點

  在固定時要注意固定點要距混凝土邊緣大于50mm,防止混凝土因固定而開裂。

  本體系固定方式簡單易行,可適用于不同的附框的安裝,也可適用窗框在附框上的不同安裝方法,是完善的被動式建筑的安裝系統結構。

  總之、在國外對門窗的性能要求是窗安裝在墻體上的整體性能,在國內現在也開始了門窗與墻體間的整體保溫檢驗,而影響此處的最大問題就是附框,附框雖簡單,但它是門窗與墻體連接的結合體和紐帶,此處處理不好,保溫、強度、氣密、水密等性能也無法保證,為此門窗用附框勢在必行,低導熱系數高強度的節能附框也勢在必行。

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