建筑外窗密封性能对外窗节能的影响

建筑外窗密封性能对外窗节能的影响兖州市永华建筑安装工程有限公司

建筑外窗密封性能对外窗节能的影响

建筑外窗作为建筑外围护结构的组成部分，在改善建筑节能方面有着举足轻重的地位，设计工程师经常关心外窗的保温性能和遮阳性能，对建筑外窗密封性能关心力度不够。热传递主要有3种：传导、对流和辐射，对应到建筑外窗的传热系数、气密性能和遮阳系数。气密性能是指建筑外门窗在正常关闭状态时，阻止空气渗透的能力。气密性能受外窗开启形式、构造设计、密封材料和组装质量等方面的影响。本文对建筑外窗的开启形式、构造设计、密封材料和组织质量进行了分析，说明了建筑外窗气密性能的影响原因，提出了提高外窗密封性能的方法。

1 不同开启形式的建筑外窗对密封性能的影响

建筑外窗按开启方式主要分为平开窗和推拉窗，此外还包括悬窗、立转窗以及两种组合开启形式窗等窗型。目前平开窗和推拉窗是市场主流产品。（如下图）

图1 （左开单扇内）平开窗图2 （左内扇双）推拉窗

平开窗采用密封条实现窗扇和窗框之间的间隙密封。在扇关闭时，采用五金件将窗扇压紧在窗框上，密封条利用其自身弹性实现对间隙的密封，密封性能较好。

推拉窗采用密封毛条实现框和扇之间的密封。推拉窗扇在开启和关闭时，框扇型材之间采用毛条进行密封，二者的相对滑动必然产生摩擦力。从原理上讲，摩擦力越大说明缝隙处的密封越紧密，而同时窗扇的启闭力就越大；要启闭力满足标准要求，就只好降低密封的紧密度，也就必然导致气密性下降。因此，相比平开窗而言，推拉窗的密封性能较差。

2 不同构造的建筑外窗对密封性能的影响

2.1 外窗的框扇搭接量

建筑外窗的搭接量，也称搭接宽度，是指当建筑门窗的窗扇在关闭时，用于安装密封胶条位置的框、扇之间的搭接宽度。搭接宽度的设计取值与密封胶条的选用尺寸直接相关，建筑门窗现行标准未对搭接宽度做出明确规定。本文认为，平开窗搭接宽度不应小于密封胶条被窗扇完全压缩后的胶条宽度，再加上标准规定的搭接宽度允许偏差绝对值，应为建筑外窗的框扇搭接宽度最小设计值。对于推拉窗，搭接宽度应满足毛条的密封要求。列出了常见窗的框扇搭接宽度要求及偏差。

常见窗框扇搭接宽度要求及偏差

2.2 平开窗密封构造

平开窗框扇之间密封构造设计除了要满足密封胶条需要的搭接宽度外，采用三密封构造代替传统的两密封构造，可大大提高框扇之间的密封性能。传统的开平窗框扇之间密封采用两密封构造（如图3），三密封构造（如图4）是在传统两密封构造基础上，在中间增加1

道密封，将水密腔与气密腔完全隔离，提高了门窗的密封性能，大大降低了门窗缝隙渗透耗热量，同时其保温性能远远高于2道密封。

图3 两密封构造 图4三密封构造

2.3 推拉窗密封构造

对于推拉窗而言，框和扇之间除了要设计足够的搭接宽度外，还应注意安装密封桥，并且现在很多在制作时，会遗漏密封桥的安装。

图5 无密封桥

图6 有密封桥

推拉窗的搭接宽度如小于密封要求时，会导致扇下边缘与框槽底面距离大于密封桥和密封毛条的作用范围，从而导致密封桥作用失效。另外，推拉窗的配合间隙尺寸设计得太大，也会导致密封毛条作用失效，不能起到密封作用。对已经做好的推拉窗，用手向内或向外推窗扇，如果有晃动，表明窗扇和窗框的配合间隙较大，密封性能必然受到影响。

将密封桥（挡风块）和毛条搭配使用，是一个不错的设计，带毛条的密封桥可以提高窗户的密封性能（见图7），一般的密封桥容易造成一定的密封间隙，因此，带毛条的密封桥在增加了密封毛条后，可以增强密封性。

图7 密封桥和毛条搭配使用

3 密封材料对密封性能的影响

玻璃与型材的密封分为湿法密封和干法密封，湿法密封指密封胶密封，干法密封指密封条密封，湿法密封较干法密封效果好。不管采用湿法密封还是干法密封，都要注意材料的装配。玻璃采用密封胶条密封时，密封胶宜使用连续条，接口不应设置在转角处，装配后的胶条应整齐均匀，无凸起。玻璃采用密封胶密封时，注胶应厚度不应小于3mm，粘接面应无灰尘、无油污、干燥，注胶应密实、不间断、表面光滑整洁。

框扇间的密封胶条是外窗气密性的保证，其选用至关重要。使用弹性差、耐久性能不好的密封胶条，在使用很短一段时间内即出现气密性能急剧下降，无法保证长期的密封节能效果。窗扇关闭后的密封条应处于压缩状态，外窗窗扇关闭后各配合处无缝隙，不透气、不透光。这就要去所使用的胶条要有较高的复原性和位移补偿能力，常用硫化橡胶类和热塑性弹性体类密封胶条，如：三元乙丙橡胶、热塑性硫化胶（TPV）、聚氨酯热塑性弹性体(TPU)胶条等，理想的是使用三元乙丙橡胶和TPU等耐候性好胶料。

密封毛条主要用于框和扇之间的密封，毛条的安装部位一般在外窗扇上，框扇的四周围或密封桥上，增强框与扇之间的密封，毛条规格是影响推拉门窗的气密性能的重要因素，也是影响门窗开关力的重要因素。毛条规格过大或竖毛过高，不但装配困难，而且使门窗移动阻力增大，尤其是开启时的初阻力和关闭时的最后就为阻力较大；规格过小或竖毛条高度不够，易脱出槽外，使门窗的密封性能大大降低。毛条需经过硅化处理，质量合格的毛条外观平直，底板和竖毛光滑，无弯曲，底板上没有麻点。胶条、毛条都起着密封、隔音、防尘、防冻、保暖的作用。其质量的好坏直接影响门窗的气密性和长期使用的节能效果。

4 组装质量对密封性能的影响

除了合理的构造设计、选用合格的密封材料之外，建筑外窗的组装质量对其密封性能至关重要。如果窗扇发生了安装位置偏移、变形、使用过程种下垂等情况，窗框和窗扇之间的搭接宽度必然会受其影响。当搭接宽度改变超出允许偏差时，即会降低外窗的密封性能。这样的工程实例也有不少，（如图8）铝合金窗因安装位置偏差较大，导致窗扇在关闭后自由边仍没有搭接，（图9）所示外窗由于窗扇下垂导致窗扇上部出现缝隙；这些都降低了外窗的密封性能。因此，应采用措施防止或减少此类情况的发生，（图10）的塑料窗采用了防下垂措施，以避免窗扇自由边下垂。