如何设计好推拉窗.docx

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如何设计好推拉窗

1.推拉窗的优点

　　1.1设计大师的首选窗型

　　建筑大师设计一幢大楼，除整体造型和色彩外，最讲究大楼的外立面分格。

一般分格原则是高平齐、宽相等、长对正、横竖向分格从左到右、从上到下均在一条线上。

无论采用什么样的门窗都不要破坏大楼整体表面的平整性，因此最讨厌外平开窗，因为它在显示大楼美丽的春、夏、秋季节里，有的住户开窗有的住户不开，使大楼立面看起来非常零乱。

这也是建筑大师支持建设部发文:

八层以上高层建筑不允许使用外平开窗的理由之一，那么建筑大师心中理想的是什么样的窗呢—铝合金保温推拉窗。

　　1.2购房用户的理想之窗

　　现在房价越来越贵，一个人一辈子赚的钱可能也买不起一套心中理想的楼房，就是买便宜一点的房子，也会要求门窗不透风、不漏雨、能保温、采光好，最主要的是窗扇开启时不占用室内空间，窗台上能摆些花盆类

（一）的东西。

因此不愿意用内平开窗，内平开窗对室内窗帘和家具摆放布置都有不理想之处，所以购房用户的理想之窗—铝合金保温推拉窗。

　　①通风量可调节

　　自然通风可以改善居室内的空气洁净度，排除室内热、湿空气，同时在炎热地区需降温季节里，在工作或活动场所存在着由于自然通风的空气流，有助于加强人体的对流和蒸发换热，可起到防暑降温的作用。

　　水平推拉窗对于风压和热压通风都是较好的方式，两扇推拉窗只要两侧打开的面积不同，即使有一点微风，就会形成较大的压力差，这样整个室内都有空气流通，这是其它窗型不可比拟的，也是国外居住建筑使用最为广泛的窗型如（图1）。

　　②可实现热压通风

　　外窗构件只有在其两侧存在压力差时才会产生空气渗透现象，形成压力差的动力为风力和空气浮开力，它们分别构成风压和热压。

　　当建筑物内外存在温度差时，由于空气的容重差而形成热压。

建筑内部热空气上浮，在中性层以上形成负压，在中性层以下形成正压。

任何情况下，建筑物中空气的渗人和渗出是同发生的，空气渗透量的大小和方向取决于风压和热压的代数和如（图3）。

　　日本与我国地处在同纬度上，气候条件与我国基本相同，日本建筑外窗采用最多的是推拉窗，窗型设计时充分的采用了热压通风原理，推拉窗与窗框的密封全部采用单道密封，如图4日本“不二”公司《FR》系列窗型和图5日本“YKK公司密封条设置在推拉扇上，而《YAT》密封条是空心密封设置在窗框上。

　　无论密封条设置在窗扇或框上.在15度温差外界无风时.产牛的热压都可形成热压涌风.热压值可以用下公式：

　　c:

热压系数，取决于建筑物的内部阻力:

0.2

　　也就是说窗扇在大于0.5kg推拉力下能向室外方向移动，使密封条产生一定缝隙，使室内热空气排向室外，当室外的冷气吹来时窗扇向室内方向移动使隙缝关闭，并且风越大封闭越严，保证了较高的气密性能。

　　2.推拉窗为什么占不到外窗的全导地位

　　2.1单层推拉窗密封不过关

　　中国领土幅远辽阔，从南到北温差很大，除北京往北的寒冷地区外，都可以安装密封较好的隔热推拉窗。

为什么现在一要求建筑节能，特别是北京几乎全都安装了断桥的隔热平开窗，这是因为现有的推拉窗产品，很少有能达到国标GB7107气密性4级的标准，窗本身的隔热性能再好，气密性能不能保证冷天不断的往室内透冷风，建筑肯定不会采用。

　　2.2隔热推拉窗用铝量过多

　　现在从国外引进的隔热推拉窗十分笨重，因窗框扇都采用断桥结构，所以窗框很宽，都在l00mm左右。

不但用铝材重量超过隔热平开窗很多，开启力也远远大于国标规定的50N,并且多数是采用毛条密封，普通毛条这种密封材料因是化学纤维组成，既透气又漏水，只能挡灰尘，气密性能很难保证。

这样的产品销售价格高性能又低下，所以工程用的很少。

　　在寒冷地区以北的建筑外窗，也有安装双层普通铝合金推拉窗的，这种安装方式因是两撞窗虽然传热系数可以保证，但在寒冷的夜间外层窗的玻璃会结霜，只有在太阳光照射后才能看清外面，两橙窗的用铝量肯定超过单层的隔热平开窗，两橙窗的附件和密封件也肯定高于单橙隔热平开窗附件的价格，所以现在的推拉窗占不到外窗的主导地位，不是建筑外窗的主要窗型。

3.推拉窗必须有优良的气密性能

　　单层推拉窗用于建筑外窗，必须具备优良的气密性能，必须达到国标GB/17106气密性能4级否则窗本身的保温性能再好也无法保证室内的温度。

　　3.1密封带必须成环状密封

　　推拉窗的密封方式无论采用“扇外”密封（图6）或“扇内”密封（图7），密封带必须首尾相连，扇与框间组成环状，如有一处断开就会产生“针尖大的孔，可透过斗大的风”的效果。

　　3.2推拉窗的开启力不允许大于50N　

　　窗扇的启闭力允许大于50N，这是每次修订标准时一直不变的要求。

但对推拉窗要想有较好的气密性能，较难达到这一指标。

这是因为窗扇要在窗框导轨上滑动，窗扇与窗框之间必须有间隙，有间隙就会产生空气渗透，要想留出一定的间隙保证窗扇开启力不大于50N，又要保证窗扇关闭后的整窗密封，这是设计推拉窗的难点。

　　①窗扇上、下密封条的设置

　　在设计扇内密封式或扇外密封式推拉窗时，因窗扇要推拉，都要使扇的整个宽度在窗框的上下导轨上或窗框槽内作往复滑动，要滑动就得有一定的间隙，有间隙在压差下就要有空气渗透，这是相互对立又是相对矛盾的问题，既要保证开启力不大于50N，又要保证窗的气密性能达到国标4级标准，这是推拉窗设计是否成功的关键。

　　密封条的选型

　　欧洲各国和美国的推拉窗密封条，多是采有毛条密封，这种毛纤维条，是由多根化纤毛束组成，因此既不挡气又不挡水，只能挡灰尘，就是中间夹尼龙片的毛条也不是推拉窗适用的理想密封条。

　　图8的空心和实心密封条是较为理想的密封条，这种密封条的硬度为邵氏A级50-70为好，有采用三元乙丙橡胶制造的，但硬度较软不易做到，采用丁睛橡胶制造可以达到较软的效果，但材料成本较高。

总的缺点是橡胶材料越软磨擦系数越大，增大了推拉窗扇的阻力。

因橡胶在制造产品过程中必须采用硫化工艺，因此也很难制造较薄的制品.

　　这种密封条的理想材料应是橡胶混炼制品，用这种材料制造产品时不用硫化过程。

密封条挤出后即可冷却成型，因此可获得较薄的产品。

这种密封条外形匀正、表面光滑，最主要的是与型材摩擦系数低，可实现密封条与导轨搭接能保持密封的情况下推拉力小于50N

　　密封条与滑道的间隙

　　推拉窗框上下导轨型材和窗扇上下边框型材的弯曲度，直接影响着密封条与滑道的间隙，铝门窗型材采用的是国家《铝合金建筑型材GB5237.1》标准中的高精级型材，弯曲度为全长L米为（0.8xL）mm，一般常用1.5米宽的两扇推拉窗其型材允许弯曲度:

　　推拉窗扇上下边挺弯曲度:

0.8x1.5/2=0.6（mm）

　　推拉窗框上下导轨弯曲度:

0.8x1.5/2=0.6（mm）

　　以上按标准检查型材弯曲度是合格料。

所以设计时采用图9单片单向密封条结构时，密封条与滑道间隙应为0~0.2mm，这里包含了片状密封条的压缩变形因素，这个间隙可实现热压通风，又可保证在外面冷风吹向窗时密封条的压紧密封。

　　采用图10双向空心密封条结构时，考虑密封条与滑道的摩擦力，两侧间隙应各为0.2~0.4mm为好，这个间隙窗扇推拉不会大于50N，并能获得较好的密封性能。

　　②窗扇竖框与滑道之间必须设置导向块

　　导向块的功能

　　窗扇竖框杆件两端要骑在上下滑道上，型材两端必须开槽。

为保证这个部位不漏风，竖框杆件骑在滑道上所开槽的槽壁与滑道的间隙，应在保证窗扇能滑动的情况下，为保证其密封性应该是间隙越小越好。

但实际上做不到，因窗扇上下边框与滑道的弯曲度，滑轮推拉时的偏摆，人为推拉窗扇向外的水平分力都会造成所开的槽口壁在窗扇推拉运行中划伤滑道型材表面，所以必须在骑滑道的型材壁上开较大槽口，用塑料导向块控制与滑道的间隙。

这个间隙应控制在单侧1～1.2mm为好，这样既可保证热压通风，又可保证在冷风吹向窗时，窗扇向室内方向移动，将上下密封条压紧，形成良好的密封。

　　导向块要安装在窗扇竖框杆件的密封内，所以设计时要尽可能的大一些，要将杆件内腔塞死，防止通气影响密封。

因窗竖框安导向块的部位没有窗扇上、下横挺，所以与滑道之间是没有密封条密封的，这样会通过大量冷空气，所以设计导向块时最好能设计可安装密封条的导向块，这时窗扇的内外摆动是靠密封条控制，窗扇上、下边挺的密封条直接穿人两端的导向块，可较有效的提高窗的密封性能如图11所示。

3.3上下密封件的设计

　　推拉窗两窗扇勾边搭接处的上、下方，与窗上、下框这间都裸露着很大的洞，这个部位必须设置密封件将其密封，密封件设计需考虑以下两个因素:

　　1）窗框上墙安装时产生误差，可能造成窗框对角线发生变化，或窗扇安装玻璃定型后对角线误差太大。

　　2）窗框采用湿法上墙安装，窗框底部填塞不够，造成下框中间塌陷。

　　以上两种原因都可造成窗扇与窗边框密封不严，所以必须调整窗扇滑轮高度使扇边挺与窗边框平行达到良好密封。

　　两扇推拉窗通过四个滑轮的高低调整达到窗扇边挺与窗边框的平行，保证了窗边框部位的密封。

一个工程有很多窗，每橙窗的情况都不一样，窗框是否歪，歪多少;下框是否下沉，沉多少，具体到每一橙窗都不一样，随机性很大，要保证窗框上、下部位的密封，密封件必须满足在窗扇高低调整后仍能保证密封，图13就是一种高度可调式密封件，此件安装在窗上框PVC卡槽里，可在卡槽里左右滑动，窗扇高低调整后，将上密封件滑到两窗扇勾边立挺上方，先将密封件一端用顶丝将上密封件与卡槽固定，再推上密封件另一端，使密封件中间的单幅板凸起与窗扇上部留1～1.5mm间隙，将上密封件的可动端的顶丝拧紧，保持上密封件凸起的密封状态，使窗上部与窗扇间保持密封。

　　窗扇下面的密封件也是安装在两窗扇勾边搭接处的下方，如图13所示，密封件是用橡胶模压成型，因考虑与扇底部的磨擦阻力，密封片的厚度不能大于1.0mm，高度在滑轮中部位置时压合量为2mm为好，并且橡胶硬度不能高于邵氏HA40~55为好，这样既可保证扇的开启力不会大于50N，又可保证窗的上、下部位密封。

　　3.4窗扇勾边中挺的密封

　　窗扇两勾边中挺因要搭接并要保证密封，所以密封条不能太厚也不能太硬，片状的密封条应为首选如图14所示，材料应为邵氏HA60～70为好，密封条与另一窗扇勾边不能有间隙，必须有过盈，过盈量应在窗的原始状态1～2mm为好，这样既不影响窗扇的开启力，并能保持窗的中部密封。

　　3.5上盖板与堵孔件

　　窗扇勾边中立挺的外缘封板上部开的槽口，因窗扇安装时插人上滑道，窗扇下部进人下滑道后窗扇下沉造成上部槽口有一个大也孔洞，这个孔洞必须用图15中的盖板用螺钉紧固封闭，防止空气流通。

　　窗扇勾边中立挺的外缘封板下部，因用螺钉与窗扇下边框连接必须开一个的工艺孔，因要调整滑轮还要开一个的工艺孔，这两个工艺孔必须用图15的堵孔件堵塞密封。

　　3.6拉紧块

　　上面已将推拉窗的密封件都已讨论完了，拉紧块不是密封件，只是推拉窗采用单向密封时要将窗扇与窗边框的扇边向室内方向拉动的一个附件，使窗扇的外侧单向密封条与窗边框凸缘锁紧密封如图16所示。

　　一般窗扇上下两端的拉紧块都和扇上下的导向块联合设计，图16显示的是窗扇中部的拉紧块，窗扇高度在1.5m以下用一块，超过1.5m的窗扇按三等分的位置安装两块，其目的就是保证窗扇关闭时窗扇边必须保证密封。

　　4推拉窗必须具备良好的水密性能

　　4.1采用压力平衡原理设计挡水板高度

　　当风压和雨水同时作用在外窗表面时，雨水从窗面流下，在压差的作用下通过窗户的孔缝积压在下框的沟槽中，这个积水层高度“h”所形成的压力和窗户内侧表面静压之和，如果大于窗外侧风压时，水便从扇下框排至室外，反之，水就会从沟槽中越过挡水板溢向室内。

　　经多次试验发现，推拉窗下框挡水板高度和所能承受的临界检测风压值基本接近，即挡水板高度h=50mm，则约可抵抗45~50kg,/m2（450~500pa）的风压，因此提高下框挡水板高度是提高整窗水密等级的有效方法。

　　4.2排水斜度和排水通道

　　热气往高升水向低处流，这是自然规律，推拉窗要获得较好的水密性能窗下框要设计成图17右图的阶梯式，这样可造成较大的水落差，槽内积水易于排放，窗下框最少也要保证图17左图的40流水斜度，外窗受的风压是脉动的，一旦停风时，雨水可自动向外流淌。

　　窗下框槽内的积水及时的排出，对于提高推拉窗水密性十人重要，主要方法是合理布置排水系统。

一般两扇推拉窗窗扇关合后，在没有窗扇的两下滑道上，距两边框的端头滑轮滑不到的位置各开30mm长的豁口，为保证排水流畅，这个豁口部位要将整体滑道切掉，这样做是保证在较大的风雨天，下框槽内的积水风一停止马上就可以排泄掉，避免槽内长期滞留积水，会造成金属腐蚀和不卫生的现象。

　　5.保温推拉窗的设计要点

5.1槽口能镶装中空玻璃

　　在夏热冬冷和夏热冬暖她区《公共建筑节能设计标准》，有些地区窗框不采用隔热铝型材，只采用中空玻璃就可达到热工性能要求因此设计推拉窗时必须能镶中空玻璃中空玻璃的最小安装尺寸按下表：

　　对于严寒和寒冷地区的采暖建筑，窗的保温功能占突出地位。

对于夏热冬暖地区夏季为达到舒适环境，窗的隔热功能又占较重要地位。

外窗的保温、隔热功能明显地影响建筑物的采暖和空调制冷所用的能耗，提高窗的保温性能主要应从提高窗户的总热阻和提高窗户的气密性能两方面着手。

前面已对窗的气密性能作了讨论，下面主要讨论推拉窗的保温。

　　5.2室内热空气不能接触冷型材

　　①d上下卡槽设置

　　保温窗必须采用隔热铝型材，无论穿条式还是注胶式的热断桥，都可有效的将窗框、扇型材分为室内侧暖型材料室外侧冷型材。

两扇推拉窗室外侧窗扇上、下部都是在窗框的室外侧冷型材上。

且窗扇上、下边缘处各裸露一条窗框的冷型材，这两条冷型材直接接触着室内的热空气，室外气温较低时，这个部位可能要结露，室外气温达到0℃度以下，这个部位可能要结霜。

并产生大量的热能损失，严重的影响着整窗的总热阻。

比较简单有效的方法是在窗上下框滑道之问各增设一个PVC材质的上卡槽，如图19和图20这两个卡槽与窗框上、下框同样长度，可有效的遮挡室内热空气不与室外冷型材接触，减缓了热交换降低了热量散失，提高整体窗的热阻。

　　②勾边中立设计

　　怎样设计好保温推拉窗勾边中立挺，各国门窗设计大师为此绞尽了脑汁也没设计出较好的结构，最典型的结构如图21所示为后装勾企条结构，本方案特点为勾企条采用隔热的尼龙材料制造，待整个窗扇组装完后甚至有的生产厂家待窗扇安装进窗框时才安装勾企条，这样可节省一个上盖板附件，但一旦窗扇需要维修，折下窗扇前要先折下勾企条。

　　图22的先装勾企条方案，是将勾边中立挺型材分为三支普通铝型材，在穿条复合线上先将主隔热的两支隔热条穿人压合，再将封口板的一支隔热条与伸出的脚支压合，门窗加工厂直接从型材厂购人复合好的整支隔热型材，并可按普通型材方法加工，无须窗扇做完后再装勾企条，并可在隔热条上镶装密封条。

　　两种方案都可达到室内热空气不接触室外冷型材，但结构图上可以看出，图22的结构要优于图21的结构，因图21冷热型材虽有勾企条相隔但接触面积过大，勾企条太薄，热量传导相对要多，做保温性能测试时也证实了这一点。

　　6.推拉窗必须有防盗功能

　　推拉窗是人室盗窃者的首选通道，因往往产品设计师和门窗厂家乎略了一个附件，即推拉窗的防脱落件如图23所示。

　　防脱落件主要功能是防止高层建筑的外窗，在高层较大风压作用下，推拉窗扇产生瞬时跳跃滑出下轨道掉下伤人，另一个功能是防止不良君子轻易将窗扇御下人室行窃。

防脱落件图23右下图所示，这是一个较好的防脱落件，它可随推拉扇的高度调整而改变高度，此件安装在推拉窗上框1和2的位置的上框卡槽里，在卡槽里可左右滑动，待窗扇调整后将此件滑到窗扇上部1.2的位置，用顶丝锁定推动幅板与窗扇上部留出1~2mm间隙固定即可。

不管是几扇推拉窗每个窗扇上部都要安装一件，确保推拉窗的使用安全。

　　7.采用等强度、等性能、等寿命理论设计产品

　　7.1等强度设计　

　　建筑外窗无论采用湿法或干法将窗安装在窗洞口中，窗框都有较高的强度，两扇推拉窗受力最大的部位是窗中间的勾边中立挺，它承受着2倍的窗边框风压，所以在设计勾边中立挺时，型材不能薄必须保证一定的惯性距，设计勾企时保证在窗扇关合时两中立挺能勾得住，要像亲兄弟一样一起抵抗风压的袭击，保证窗的强度。

　　推拉窗中最怕的就是四扇推拉窗，在工程中有的用户要在室内看到外界较大的视野，硬要两个两扇推拉窗的中间两扇向两边开启，所以只能作四扇推拉窗。

两扇推拉窗的勾边中立挺是搭接，两根型材叠加受力。

四扇推拉窗的中间两窗扇是在同一根道轨上，两窗扇相碰对接，两根型材平行受力，尽管加了一支对碰条保持密封，但与两扇推拉窗的勾边立柱相比弱的多了。

所以在设计四扇推拉窗的对碰扇立挺型材断面时，必须增加凸起加强方腔，两根立挺对碰组合惯性矩要与两扇勾边叠加惯性矩等强，否则，同一系列的型材，用于同一工程，同样大的窗扇，安装在同一高度上会出问题的。

　　7.2等性能设计

　　就是要求所设计的推拉窗产品，在强度、气密、水密三大性能匹配都在一个水平线上才能满足工程使用。

要细分可将产品分为高层建筑用的高气密型推拉窗，中、低层用的普通推拉窗，高层用的高性能窗不光要满足强度性能高，因是高层风压大，气密性、水密性都必须好，比如高层窗强度要达到1500pa，水密性能要将强度除2.5，也就是说水密性不能低于600pa,这在产品设计时一定要注意，不要出现设计的高性能不能用于高层建筑，岂不闹出笑话!

　　7.3等寿命设计

　　日本SONY公司生产的彩电，假如寿命是十万小时，产品的实际寿命在这个寿命十万小时上可能要乘一个安全系数，假如变成十二万小时，如果这台彩电里有一个二级管寿命是二十万小时，老板知道肯定要炒主设计的鱿鱼，原因是这台彩电不是等寿命设计。

　　推拉窗的等寿命设计是指窗用的密封件，如塑料密封件、橡胶密封条、密封胶等要与制做的铝型材等寿命，这个寿命就是物理耐用年限，有些与铝型材寿命相差较大的附件，设计时要考虑能更换，窗必须具备可维修性。

老化、磨损的附件到寿命可定期的更换来保证窗的整体的使用寿命，用这样的设计方法才能设计出好的推拉窗。

一点浅识，供设计参考，有不当之处请批评指正。