1、 共 27 页 第 1 页塑钢门窗组装技术讲座型材、组装、安装是影响塑钢门窗好与坏的三大环节，缺一不可。所以塑钢门窗组装厂在生产时要严格执行四个标准：型材标准 GB881488，门窗标准JG/T301794、JG/301894 和安装标准 JG10396。只有这样才能保证生产出优质塑钢门窗。1、型材的选择1.1 现讲一下国内流行两种系统（欧式和美式）的优点和缺点：欧式系统是指德国、奥地利等欧洲国家设计风格，美式型材是指美国、加拿大等美洲国家设计风格。欧式推拉型材系统，窗型的优点是可以做较高的窗，加强钢空腔大，抗风压性能好。缺点是窗扇是骑在框导轨上，内外二扇间隙及底框的间隙造成气密性和水密性较差
2、，虽加防风垫块后可改善密封性，但未从根本上解决。寒冷地区的冬天，雪下在框的沟槽内结冰，窗就无法推动。在风大雨大地区，下大雨时水直接灌入沟槽内，再大的排水孔也解决不了水密性问题。内型材耗量大，出窗率低。美式推拉窗为窗扇插入框内移动。气密性、水密性较好，立面较美观，型腔内变化多，设计独特，出窗率高。但不宜做太高的窗，加强钢截面较小，抗风压性受限，滑轮结构偏小。欧式系统平开窗窗型抗风压等性能较好，组成空的型材种类少，但要求质量高，对四连杆等铰链等五金件要求也高，一般四连杆铰链只能做到 1.2M 高且扇高大于900M 应有两个锁闭点，截面显大，采光率偏低。如加内开沙窗显得不方便。美式平工窗型采用滑轮滑
3、杆结构手摇式开闭器，窗扇可停在任意位置，都有自锁作用，开关时手不必伸出窗外，采用固定沙窗，装在室内一侧简便，清洁，密封性好，出窗率高，但五金件价格偏高。共 27 页 第 2 页除此之外，美式窗还有上下提拉窗，这种窗分为双提拉和单提拉两种。其五金件有三种类型，即弹簧式、钢带卷帘式和不等距螺杆式，以不等距杆式牢靠实用。但双提结构偏复杂，价格较高。1.2 根据区域不同需选择不同的窗型和型材的型腔结构：组装厂在使用型材时，首先要考虑本地区气候特点，需要采取什么样的窗型和型材型腔。华北、东北地区属于寒冷地区，对保温、气密有较高的要求，在达到保温的效果下，又要有透气功能，所以建议采用内平开上悬窗。华东及南
4、方沿海地区台风多，降雨量大，对抗风压和水密性要求高，并由于天气热，使用空调量逐年增大，对保温、气密性能要求也高。且这些地方，人口密集，人均住房面积小，无空调时，需要大的通风量，所以建议采用外平开窗。西北地区气候干燥，多风沙，密封性要求较高，建议根据情况采用推拉窗和平开窗。由于推拉窗的结构问题，水密性，气密性等各种性能都达不到平开窗的性能，根据国情，推拉窗又是一种造价便宜的窗型，在东北地区解决了由于积雪融冻造成冬季开窗困难和气密性的问题；南方多风雨地区解决槽中灌水问题后，建议推陈出推广。除窗型要考虑外，使用什么样的型腔也是要考虑的。常见的型腔分成三种：单腔型材：因为单腔型材只有一个型腔，其型腔尺
5、寸比较大，可以放入较大的加强钢，所以它适用于抗风压强度要求较高的建筑物上。因为没有副腔，所以其隔热、隔音性能较差，适用于隔热、隔音要求不高的地方。两腔型材：两腔型材除有一个主腔外，还有一个副腔，所以它适用于抗风压、隔音和隔热要求一般的地方。三腔型材：三腔型材除有一个主腔外，还有两个副腔，它适用于隔热和隔音要共 27 页 第 3 页求较高的地方。1.3 如何识别一个型材系统的好坏型材系统是指某个厂家生产的所有型材成为一个型材系统。一个系统的好与坏应从下列几点去识别：第一、从型材的结构上去识别。一个型材厂家型材的配套对一个组装厂是非常重要的。因为对一个建筑物来讲，有时平开门和平开窗，推拉门推拉窗都
6、需要。如果一个型材厂家缺少某种窗型型材，势必造成组装厂选择两个型材厂家的型材，由于每一个厂家结构上都有独到之处，结构上又不标准，难于使用。且两家型材在颜色上都存在差异。第二、从质量上去识别，一般的做法是“二看二检” 。 “二看”是指：看型材生产商规模大小和国家质量监督部门的质检报告，看产品断面结构的表面以及颜色是否光泽；“二检”是指：检测低温落锤，检测受热状态的变化状况。而“二检”的依据则是 GB8814-88。作为组装厂一定要配备必要的检测设备，如低温冷冻箱、落锤冲击试验机、电热鼓风箱，上述设备用于选购型材时进行检测。当主型材加热后，尺寸变化率超过 2.5%和出现明显气泡、裂痕、麻点时，为不
7、合格。当主型材低温落锤冲击，每 10 根一组，一组中破裂大于一根时，为不合格。当然 GB8814-88 中其它指标也是非常重要的。如拉伸强度，弯曲弹性模量，氧指数对于组装厂也是非常重要的。第三、从厂家的软件去识别。型材厂家是否有组装厂必需的组装手册和五金配件供应商。1.4 选择型材时应注意的一个细节问题1.4.1 排水系统：一个好的型材系统其排水系统采取了排相结合的方式。即是否在型材内部有足够的挡水高度，防止进入的水流入室内。排水渠道是否简单、流畅，在加工排水孔时，排水孔是否易与加强国钢型腔相通；是否在安装过程易闭。1.4.2 型腔一般为了保温、隔音，都采用了三腔式结构。 （见 1.3 条）共
8、 27 页 第 4 页1.4.3 玻璃安装系统：玻璃的安装是由主型材、玻璃密封条和玻璃压条来完成的。塑钢门窗安装玻璃设计与其它门窗安装玻璃的最大区别是：木、钢、铝窗安装玻璃时主型材与玻璃的搭接量很小，搭接的主要作用是定位，一般没有玻璃密封条，加之木、钢、铝窗型材抗弯性能好，其型材的截面比塑料型材小，这就是其它门窗比塑钢窗采光性能好的主要原因。但是搭接量小，不装密封条使得木、钢、铝窗的密封性要比塑钢门窗低 23 个等级。为了提高采光面积，降低型材每米长度的重量成本，将搭接量减小到很小。由于塑料的强度比木、钢、铝低很多，所以减少搭接量会影响到门窗的安全性。为了防止老化，一般 PVC 密封条的寿命为
9、 35 年，不建议采用。建议采用橡塑密封条，如 EPDM 等。1.4.4 连接型材：连接型材是将各种不同的单窗连接起来的一种型材。它的主要作用是将单窗合理的连接起来。由于塑钢的抗风压能力比较弱，所以连接型材的另一个作用是在窗的型材及加强钢满足不了抗风压性能时，它可以保证窗的抗风压能力。另外，连接型材也要美观。1.4.5 其它注意事项：在选择型材时，还应考虑：1）活动框的窗扇和窗框之间的搭接量不能小于 8mm，它是保证窗的安全性、气密性和水密性的条件。2）五金件安装位置，墙锚的安装，五金件是否与加强国钢相连等问题。2配件的选用：2.1 衬钢的选用2.1.1 使用加强钢的原因：A由于硬 PVC 塑
10、料的抗弯曲强度低，所以用 PVC 材料制出的异型材，在截面形状及轮廓尺寸相同的时候，其抗弯曲性能也比木、钢、铝型材差。为了克服硬 PVC 材料弹性模量偏低，受力杆件抗弯截面模量偏小，而引起的窗抗风压强度不是的弊端，提高窗的安全性。根据建筑外窗抗风压性能分级及其检测方法GB7106-86 附录 A建筑外窗抗风强度计算方法 ，对窗的中梃、中框、横杆这些窗户的主要受力杆件进行计算，得出所要配置的共 27 页 第 5 页加强钢的多少。B 承受玻璃的重量，防止受玻璃重量引起过度弯曲。C 保持型材的平直度。D 便于运输，防止窗框弯形。E 便于安装。F为了使五金件能牢固安装于窗上，对于要连接的窗框，不论其长
11、度大小，都要安装加强钢。G 提高安全性。H 控制型材由于温度的变化引起的变形。2.1.2 加强钢材料的选用：一般情况下，PVC-U 门窗用加强钢是用经过防腐处理的冷轧低碳钢或轧制铝合金。虽然不锈钢也可作为加强钢，但价格太高，而不采用。低碳钢加强钢必须在周边全密封的焊接框中使用。假如加强钢露在门窗板外，则必须作相应的密封。2.1.3 加强钢的安装：将加强钢放入塑料型材型腔后，用自攻螺钉将其与型材连接在一起，为了使加强钢充分发挥其骨架刚性作用，自攻螺钉必须大于 3.916,自攻螺钉与加强钢的端距不大于 30mm；间距不大于 300mm，且一根加强钢上不得少于 2 颗。加强钢必须经过固定，以便在使用
12、窗户时，加强钢不会移动或者发出“格格”声。设计计算中是假设型材中的加强钢是连接的，当型材受力时，加强钢不作相对运动。然而在制造中，都有条件限制加强钢的长度，使得加强钢的长度是型材长度的一个比例。在焊接横梁和中竖的情况下，这是加工的要点。在一些制造过程中，加强钢按加工窗户时首选的长度和较一般为小的长度。在这些条件下，加强钢至少是有效型材长度的 85%。当使用短于有效长度的加强钢时，计算允许型材的钢度使用就必须使用一个正确的系数。 2.2 把手的选用塑钢平开窗所使用的把手有两种：普通把手和摇动把手。共 27 页 第 6 页普通把手的材料有锌合金、铝合金、钢质和工程塑料等。一般以锌合金外加喷塑为最好
13、。是因为它防腐性能好，外形美观，手感好，强度高。使用普通把手的缺点是窗扇安装把手的边尺寸超过 700mm 时，安装一个把手就会使窗的密封性大大降低；安装两个把手时，使用起来很不方便。但其价格比较便宜。联动把手在外部时很不美观，现在一般在窗扇中带有传动器，槽外加把手，使用起来方便，看起来也美观。2.3 铰链的选用塑钢窗铰的形式有两种：铰结式窗铰和摩擦式窗铰。由于铰结式窗铰只能安装于较大截面的窗框，影响窗的采光面积。而且在擦玻璃时很不方便。有时由于窗铰的质量问题而产生安全事故。使用摩擦式窗铰可以增大窗的采光面积，便于擦玻璃，安全可靠。但在选用铰链不当时，在装铰链的一边框扇之间的密封性会降低，在长期
14、使用中容易使连杆下垂，对于窗扇较大或中空玻璃时，更易变形。2.4 传动器的选用根据传动器可分为外平开窗传动器，内平开窗传动器和推拉窗传动器。在选择传动器时应注意：外平开窗传动器从装传动器槽外表面到传动器中心距为1822mm，一般不少于 18mm。因为一般外开传动把手的为 16mm，型材搭接量为8mm，所以把手到框之间只有 2mm 距离，小于这个距离，就会影响开关。内平开窗传动器主要考虑外端到传动器槽表面的距离不得大于 7.5mm，小于这个距离就会影响开关。推拉窗传动器要根据不同型材选择传动器。以便保证搭接量不小于8mm。一般传动器槽外表面到导轨之间距离为 18mm。对于不同型材结构，定位块是不
15、同的，所以在选择传动器时要配套选择。2.5 螺钉的选择螺钉的选择应从三个方面考虑：第一、螺钉的结构形式见表一、表二、表三。第二、材料采用碳素钢和不锈钢。共 27 页 第 7 页第三、螺钉表面一定要进行防腐处理。2.6 密封条的选择影响塑钢门窗保温性和气密性的另一因素是密封条。玻璃密封条和平开窗密封条，国外一般采用 EPDM（三元正面橡胶）制作，其弹性、耐老化性能优异，使用寿命长。国内塑料门窗生产所用的密封条一般采用聚氯乙烯胶条，有些厂家用再生胶来制做密封条，这种密封条在短时间内不会有太大的问题，特别是聚氯乙烯胶条在使用初期外观十分好，但经几个寒暑季节之后往往就显出其劣性。推拉窗一般采用毛条进行
16、扇与框、扇与扇之间的密封。从材料上来分，毛条有硅化和非硅化两种。硅化毛条是对使用的毛条先用有机硅处理，以提高毛条的抗水能力，从实际使用情况来看，硅化毛条的性能远远优于非硅化毛条，特别是遇见水之后，非硅化毛条皆卷成一团，失去密封作用，而硅化毛条仍完好如初，毫不影响其密封性能。但硅化毛条的价格是非硅化毛条的一倍以上，由于价格因素，目前非硅化毛条的用量还是多于硅化毛条。另外一种毛条是在普通毛条中间加入一塑料分隔条，由于分隔条的加入使其密封性能比普通毛条多出 5 倍以上，用其制成的塑料门窗其空气渗透性能可高出国家标准中最高 I 级的指标，但其价格是非硅化条的二倍。3窗 型 设 计窗型是指窗的总体结构造
17、型特征。塑料窗型设计必须可能条件下最大限度地满足建筑物对其使用功能、经济性与美观的需要，建筑外窗要求具有采光通风、透视、隔热、隔声、密封，耐腐蚀，防风雨，防尘土，防蚊蝇，防功能，这些功能的好与外窗的力学性能直接相关。对塑钢窗而言，因为材质弹性模量低，仅为木材的1/4；热膨胀系数大，是钢材的 11 倍，低湿抗冲击性能差，所以在满足构造条件的基础上，对于异型材的选择主要考虑型材截面、惯性矩，选完型材后，窗的各个尺寸的设计要求是：在预计的最大负荷下不得出现超过允许的变形值，在正常使用情共 27 页 第 8 页况下，此变形是由风荷载和室外温差引起的，以此为依据，通过建筑力学计算来确定窗框，窗扇尺寸和加
18、强衬钢配置。窗型设计时，可根据不同地区的气候、习惯，选择平开窗式的推拉窗，在窗的立面能满足使用要求和玻璃强度允许的情况下，应尽量减少分割，采用较大的窗扇，使其简洁明快，降低造价。但窗扇亦不能过大，还要考虑铰链受力。经验表明立面复杂的设计：ee 简法的立面设计，在型材用量上和焊接难易程度上差别很大，至使窗的造价有时意相差 20%。此外，塑钢门窗组装不同于木窗、钢窗，在某在方面与铝窗相似。但铝窗采用机械联接，在一定程度上给窗型设计带来灵活性。而塑钢门窗采用热熔焊接受焊机设备限制。因此，在设计窗型时，除考虑建筑功能外，还要考虑设备加工的可行性，如果忽略了这一点，即使窗的功能再完美，也不能付之实施。塑
19、钢门窗与钢、木窗的另一个不同之处是异型材截面大，若其窗型沿用现行钢、木窗的立面分格形式，则会影响窗的有效采光率与通透美观程度，而且使焊接复杂化。因此塑钢门窗的窗型设计应本着结构简单，功能齐全，美观大方，易于焊接加工等原则来确定。一般可参照国家或地方的塑钢门窗图集选定。4在订单制作时注意事项门窗的外框尺寸是根据门窗洞口尺寸确定。一般门窗框与洞口之间每边留出15mm 的间隙。但随着现代建筑物墙体装饰材料的不断变化和增加，并不是像七、八十年代那样墙面都是水墙或者抹上一层 1015mm 的水泥沙浆。现在墙面的装饰材料已增加有马赛克、釉面瓷砖、大理石等等。如果还是千篇一律留出 15mm 间隙，必然在安装
20、带来麻烦。所以在接受订货时，一定要弄清墙体饰面层状况，如果窗框与洞口的间隙 15mm 不合适，一定要在合同上注明窗框与洞口的间隙。5如何进行风压计算和校核5.1 计算风荷载5.1.1 按基本风压值计算：共 27 页 第 9 页基本风压值 W0按建筑结构荷载规范 （GBJ9-87）中的全国基本风压分布图采用正常功能设计风荷 W 与安全设计风荷载 WK ，一般地，正常功能设计风荷载 W 采用 30 年一遇的 10 分钟平均风速相应风压值计算，适用于中、低层建筑，安全设计风荷载 WK采用 50 年一遇的瞬间阵风风速相应风压值计算，适用于高层建筑（h=24m以上， s=1.31.5） ,以及重要的中、
21、低层建筑。正常功能设计风荷载 W 计算公式：W = z s z Wo（N/M ）此式中：W O为建筑物所在地基本风压（N/M ）z 为 Z 高度处的风振系数。一般建筑结构的自振周期都远小于风压脉动频率高频段周期。因此脉动影响很小，可以不考虑。即风振系数z 取为 1.0。而对高耸结构建筑物和特别重要高层建筑物结构，受风振影响可采用阵风风压系数 D计算。此时不必再考虑风振系数 z。由于 D与 WO的测定方式有关，很难准确确定，一般采用 D=2.25 比较便捷可靠。s： 风荷载体型系数按钢筋混凝土高层建筑结构设计与施工规范 （JCJ3-91）第 3.2.8 条规定，对于围护构件（如墙面门窗） ，可采
22、用局部风荷载体型系数 s为 1.01.5。考虑到施工构件较混杂，故 s统一取为 1.5 计算。z风压高度变化系数建筑结构荷载规范 （GBJ9-87）中，将地面粗糙度分为 A、B、C 三类：A 类：是指近海海面、海岛、海岸、湖岸及沙漠等；B 类：是指空旷田野、乡村、丛林、丘陵及房屋比较稀少的中、小城镇和大城市郊区。C 类：是指多层和高层建筑且房屋比较密集的大城市市区。共 27 页 第 10 页在 Z（M）高度处的分别按下列公式计算：zA = 0.794(Z)0.24 zB = 0.479(Z)0.32 zC = 0.28(Z)0.4一般规定，20M 以下建筑物取 20M 高度 z计算， 20M
23、以上的建筑物取具体高度的 z计算。安全设计风荷载 WK 的换算公式：中、低层建筑 WK = 2.475W高层建筑 W K = 2.25W52 门窗钢度计算与校核由于风荷造成的中坚和横梁的挠曲度，本计算方法适于横梁、中坚、连接框和结构中坚无约束条件下框件的最大允许挠度 f =L/175梯形载荷下的计算公式：W A L4 F = (25-40a/L2+16a/L4)1.9210.9 EIX其中： F = 最大挠度 W = 设计风压 L = 跨 度a = 负荷宽度 b = 负荷宽度EIX = 钢 度实例： W = 2000 Pa a/L =0.3333a = 400 mm b/L =0.4583b = 550 mm L = 1200 mmf = L/175 = 6.85 mm受左边风压所需钢度为： 200040012004
