邸泽勇
(兰州圣亚斯科技研发有限公司,甘肃 兰州 730000)
建筑外窗作为外围护结构的组成部分,其传热耗热量和冷风渗透耗热量所产生的热损失占到整个建筑能耗的40%~50%,在绿色建筑和装配式建筑广泛应用和发展的今天,许多传统外窗施工工艺及安装方法已不能满足建筑市场的需求。研究和应用新型外窗节能技术,对促进建筑节能和建筑技术进步意义重大。
装配式建筑中,对门窗提出的要求是模数协调化、设计标准化、功能集成化、施工装配化及管控信息化,建筑门窗行业要顺应这一趋势。其中,建筑外窗的安装是窗户整体性能提升的关键环节,特别对建筑外窗的节能保温性能有很大影响。
经过多年发展,我国建筑外窗的各项性能指标已达到国际先进水平。目前以金属窗和塑料窗为主,金属窗应用自身强度进行围护支撑,塑料窗则在内腔配以钢衬形成围护支撑。同等材质情况下,建筑外窗安装后的实际性能与其安装技术息息相关。目前常用的外窗安装技术有以下两种:
湿法安装是将窗框直接通过锚固方式与墙体连接,再进行抹灰收口,最后安装玻璃等配件。这种方法的缺陷是不利于进行外窗窗框和玻璃的保护,金属窗框还要进行防腐处理,否则会受到抹灰层的影响。安装示意如图1 所示。
干法安装是先将副框通过某种连接方式与墙体连接,再进行土建抹灰收口,待土建湿作业完成后再通过卡扣等构件进行门窗框安装。这种方法有利于门窗框的成品保护,缩短门窗的安装时间,也便于后期进行维修更换,干法安装是外窗安装方式的趋势。安装示意如图2 所示。
图1 湿法安装示意图
图2 干法安装示意图
实际工程中,外窗安装与施工方作业相互配合过程中工序繁多,现场安装存在各种工种、工程交叉施工,容易出现窗框变形、焊缝开裂、玻璃损坏等现象,成品保护问题突出。此外,装玻璃前还需要拆除窗框周围的塑料包装袋,塑料袋拆除后不能回收,给环境带来二次污染。
门窗渗透发生频率比较高的部位主要是门窗框与洞口连接处,发生的原因有:嵌缝的密封膏施工不规范,胶缝不连续、平整,失去防水作用;临时固定窗框的木楔块位置未进行妥善处理;在填充窗框与洞口间隙,用岩棉等吸水性材料,一旦有渗水时,纤维间的毛细作用会使吸水更快,以致渗入室内。
建筑中预留的门窗洞口是根据施工的允许偏差来要求的,洞口尺寸允许偏差通常比窗框偏差大很多,再加上施工质量的影响,施工时经常发生洞口过大或过小问题。实际工程中,洞口的宽度、高度相差几厘米的现象很普遍,对门窗质量有一定的影响。门窗很难保持最优状态,安装后门窗在使用中就可能存在安全隐患。
建筑中有将近一半的能耗由门窗造成,门窗的能耗是墙体的4 倍、屋顶的5 倍、地面的20 多倍。除了门窗自身的能耗外,门窗和洞口之间的连接,对建筑能耗也有重要影响。外窗性能的提升可以较好地为室内提供一个舒适的热环境,同时也将有利于建筑节能。
新型建筑外窗成品一体化安装技术是一种成品窗框与铝合金副框快速整体安装的施工技术,结构如图3 所示。成品窗整体一次性安装成形,标准副框在工厂车间内加工,且横向和竖向分别设有内粉刷层限位板和外保温层挡水板,用于土建施工方定尺寸施工,控制粉刷层及保温板溢出;外保温层挡水板又搭接在窗框外立面外侧,实用性强且兼具暗排水结构。
图3 新型外窗结构示意图
安装时先装副框,待土建内外粉刷、墙体保温板工序完工后,再将标准化成品窗运至现场直接与标准副框拼接安装,有效保护成品门窗不受损坏或污染。一体化安装技术使得窗框结构拆卸方便,业主可以自由更换升级的建筑外窗,无需破坏窗户的装饰线条,是一种新工艺、新技术。
1)准备工作。对窗框与副框等原材料逐一检查,保证表面整洁、无裂纹、起皮、腐蚀和气泡等缺陷,检查其规格及质量保证书,合格的原材料才能用于加工制作。
窗框与副框等在工厂车间内下料、拼接、组装,加工须依照国家行业标准技术规范要求进行,并经质检员验收合格。副框安装要在洞口与墙体抹灰湿作业前完成。
2)主框、副框一体化安装。建筑外窗工程安装时预埋安装副框,校核、定位、内外墙体抹灰收口外墙保温板,涂料施工完成后,再将标准化成品窗运至施工现场直接从室内副框内侧推进安装。主框体就位后窗框限位板与副框内侧用螺丝钉连接后扣上装饰扣板,窗框外侧挡板与副框外侧挡板靠实后用螺丝钉分段固定,打密封胶收口,室内立面四周扣接装饰扣条。
3)工艺流程。
施工工艺流程如图4 所示:
图4 一体化安装工艺流程图
外窗成品一体化安装技术与传统的铝合金窗安装结构方法相比,具有以下特点:
1)缩短工期,降低人工成本。副框与成品窗可以分体安装形成一体化结构的拼接形式,使得门窗安装可以单独自由地控制安装进度,摆脱了门窗安装要与土建施工工序配合的被动局面。只要施工方将门窗洞口留出,后期搭配门窗安装即可,极大简化安装过程,大幅缩减安装周期,降低了人工成本。
2)成品保护可靠。一体化安装可有效避免与施工方内外粉刷、保温板收口及涂料施工中对铝合金门窗的损坏及污染,确保了外窗安装质量和成品窗户的保护。
3)便于升级换代。主窗框设计有内连接挡板和外侧挡水板,安装快捷,拆卸方便,业主对窗户想更新换代时可以避免施工对室内、外装修墙面的损坏,只需拆除旧窗,轻松安装升级窗,减少二次施工噪音、污染。
4)防水效果好。窗框与副框一体化与砌体之间先用防水砂浆填塞,副框分别设有:内粉刷层限位板、外保温层挡水板。副框与墙体之间的砂浆可以填塞得十分密实饱满;副框外侧挡水板可限位与收口防水、防风,最后四周打墙体密封胶密封,有效封堵漏水、漏气,防水效果好。
5)提升副框性能,降低副框导热性。新技术提升了副框的刚性及韧性,具有良好的抵抗变形功能,提高了抗风压性能。降低了副框的导热性,减少了声桥,具有很好的隔热、隔声性能。
外窗作为建筑墙体的重要组成部分,通过改进外窗安装技术,解决了目前装配式建筑快速发展过程中传统的外窗结构及施工方法无法满足需求的问题。新型外窗成品一体化安装技术采用整体安装工艺,提高施工效率和质量,改变渗透通病,节能环保,提高了外窗的整体品质,顺应市场需求,其推广应用前景广阔。