鹏鼎时代大厦幕墙内平开窗设计

鹏鼎时代大厦幕墙内平开窗设计

林锡护

英海特工程咨询（北京）有限公司深圳分公司 广东省深圳市 518000

摘要：随着近年幕墙上应用内平开窗项目越来越多，本文对内平开窗进行深入的探讨，通过分析内平开窗的优缺点，特别对提高其水密性提出了一些建议方案。

关键词:单元式幕墙；内平开窗；水密性

1. 前言

经过三十多年的高速发展，我国已有的玻璃幕墙已占全球总量的85%。然而，在这样的事实背后，却是玻璃幕墙门窗掉落、玻璃自爆等安全事故的频发。已经传出不少高空坠落玻璃或者窗扇砸伤砸死行人的悲剧新闻。特别是外开窗坠落事件屡屡出现，给居民的生命财产安全带来极大的伤害，也引起一些市民的恐慌。其中外平开窗坠落风险尤其突出，一些省份纷纷出台相关的规范限制其使用。例如，北京的《居住建筑门窗工程技术规范 DB 11 1028-2013》的第4.9.3条明确提出：七层（含七层）以上建筑严禁采用外平开窗。广东地区虽然没有明确高层严禁采用外平开窗，但广东地方规范《铝合金门窗工程设计、施工及验收规范DBJ 15-30-2002》也提出高层建筑宜采用内开式窗或具有可靠防跌落限位装置的推拉式窗。故此，这几年使用安全性更高的内平窗的项目越来越多。本文结合深圳鹏鼎时代大厦项目对内平开窗的设计进行阐述，以供类似幕墙设计工程参考。

2. 工程概述

本项目位于深圳宝安海透路，集办公、商业功能于一体。建筑方案由世界著名建筑事务所gensler设计。立面设计简洁流畅，通过突出竖向的装饰条来构筑了整个大厦的挺拔，看似简单，却不失大气之感。该项目建筑高度为148m,幕墙面积约为4.8万平方。幕墙系统主要有：单元式玻璃幕墙，构件式玻璃幕墙，铝板幕墙和雨篷。本文主要针对单元式幕墙中内平开窗的设计过程进行阐述

3. 内平开窗的系统设计

内平开窗

内平开窗是本工程的一个重点和难点。它具有以下特点：

• 优点 ：

• 安全性好

• 窗扇能全部打开，通风量大

• 缺点 ：

• 占用室内空间

• 内开窗在高风压时密闭性弱

• 影响室内窗帘的通长布置

• 落地式内平开窗与室内护栏干涉

• 开启时对立面外观的影响较大，所以一般结合外部装饰板或格栅组合设计

其中密闭性弱对开启窗的构造设计最为关键。门窗的渗漏问题是个共性问题，但内平开窗尤为突出，特别是在夏季南方沿海多台风地区。下面结合本项目的设计和四性实验所发现的渗漏问题进行分析，并提出一些建议以供参考。

1. 幕墙的内平开窗的主要渗漏位置和原因分析：

一般来说，幕墙窗发生雨水渗漏主要考虑三个要素：雨水，正向风压压差，缝隙，三个要素缺一不可。其中雨水越大，压差越大，导致渗漏的可能性越高。这两个要素属于不可控制的外因，我们基本无能为力。下面我们主要针对缝隙这个内因开展分析。

缝隙主要存在开启框料与周边幕墙立柱横梁的搭接处、框扇搭接位、玻璃与密封条接触处、排水孔处。下图就以本项目内平开窗节点示意的主要容易发生渗漏位置。

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1. 如果窗型设计没有考虑接触处的打胶槽口、门窗安装不规范导致密封胶质量差、窗框的热胀冷缩、以及其它自然外力（风力，层间位移）作用下使窗框与幕墙立柱、横梁间产生缝隙。雨水很容易顺着缝隙渗漏到室内。

2. 框扇间因排水系统设置不合理、框扇配合尺寸不合理、搭接处密封胶条与型材有缝隙造成内部积水，另外，密封胶条结构选用不合理、材质差(易老化、风化、粉化等）、缺弹性也会产生间隙。最终都会导致雨水有渗漏到室内可能。

3. 排水孔设置过小、过低，排水孔的数量和间距设置不合理，都容易导致框扇间积水没法快速流走。或排水孔没有设置孔盖，导致雨水在正风压下倒灌到室内。

4. 五金与型材配套不合理或五金件导致胶条不能紧密接触型材，或五金件固定用的工艺孔，例如螺钉没有涂胶上钉导致其接触面有间隙。雨水通过毛细作用渗漏到室内。

5. 窗框下边框设置过矮，内部不易形成等压腔。也容易造成雨水渗漏。

2. 渗漏问题的解决方案

从雨水路径的原理分析，解决渗漏问题可以归结两个字“堵”和“疏”，“堵”即尽可能提高开窗密封程度，例如采用多道胶条，密封胶打得厚一些，尽量把雨水堵在窗外。但实际工程中，任何窗都无法做到真正的密封，因为影响密封的因素实在太多，所以相对“堵”的方法，“疏”的方法更重要。通过雨幕原理，使框扇之间的空腔内气压与室外气压等压，及时地将框扇间雨水排出。要注意的是，室外的气压是动态变化，所以是无法真正做到腔内外完全等压。所以“疏”“堵”结合是防渗漏的关键。

1. 好的防渗漏内平开窗最重要的是开启窗系统设计要合理。其中最重要一条是要把雨幕原理应用于系统设计中。窗型材截面不宜过小，过小会造成框扇之间形成的内腔太小，容易造成排水不畅。通过三道胶条的设置，使空腔形成内外腔,使外腔与室外气压等压。

外腔

内腔

2. 密封胶条的选用和安装方式对防渗漏十分重要，从我们多年经验来看，拐角处往往是成品窗的雨水渗漏关键点，故此处的密封胶条安装质量直接影响窗的密封性。建议窗胶条取用通长的压条式，这样可保证转角胶条不用剪断（如下图），并保证平整；每个密封胶条的端头拼接处应位于型材上边中部。当因胶条形状无法做到通长设置时，拐角处胶条应热熔焊接。

3. 排水孔的合理设计对防渗漏十分重量。按我们的经验，窗下框高度不宜小于65mm,这样可以方便设置排水孔,排水孔应不要太靠近底框底部，以免室外雨水太大时漫过孔眼。排水孔孔口宜设为长方形，一般为6*30mm；孔眼可设上下两排，间距不宜大于600mm,可提高型材腔体内外空气渗透，从而形成等压腔，加快排水速度。另外还需在排水孔外设置孔盖，防止雨水在正压风力作用下产生倒灌。

4. 内平开窗扇和框之间主通通过五金传动锁闭。所以五金锁闭的效果关系到雨水渗漏发生的可能性，建议在开窗方案开始设计时就要找品牌五金厂家配合，选用与型材配合紧密的五金配件，特别是隐形合页，多点锁,和中间锁块的选型。常规的合页与胶条相接处，要割掉一段胶条，对水密性的影响是不需讨论的。而隐形合页能使合页的运动始终在合页通道内，也就是将摩擦铰链的开启方式引入到内平开窗中，以达到不破坏胶条的目的，保证系统的密封性。隐形合页带有偏心轴的调节锁钉，可调节胶条的压缩量，所以其安装需由五金厂家派人到幕墙加工厂进行技术指导，不断调节，从而使胶条达到最适合的压缩量。因幕墙中内平开窗外形一般为高窄型，所以除了在没有合页的那个侧边设置多点锁外，在装有合页的那个侧边需设置中间锁块，以减小开启扇料在风压作用下的变形。

5. 规范门窗组装质量控制也是解决渗漏问题的重要环节，比如，型材下料的精确性会影响窗框和窗扇之间胶条搭接宽度，从而最终影响到密封性能；角部合页与胶条的安装顺序、合页对胶条的压缩量也会直接影响到窗的密封性。所以幕墙加工厂应针对不同的窗型，总结过往经验制定不同的指导标准，对产品的质量十分有必要。

4. 结束语

通过鹏鼎时代大厦幕墙内平开窗的设计和四性实验所发现的渗漏问题进行分析总结。形出上述的一些浅陋见解，希望对大家有所帮助。有不当之处，恳请不吝指正。

参考文献：

【1】：《玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003》

【2】：《建筑幕墙GBT21086-2007》

【3】：《铝合金门窗 GBT8478-2008》

【4】：余先锋、檀伟。 关于内平开窗渗漏问题原因分析与解决方案。中国幕墙网。2017年