导图社区 门窗
《房屋建筑学》中“门窗”相关部分的知识导图。门窗属于房屋建筑中的围护及分隔构件,不承重。其中门的主要功能是供交通初入及分隔、联系建筑空间,带玻璃或亮子的门也可起通风、采光的作用。
编辑于2021-05-06 19:24:12第十一章门窗
11.1概述
门窗属于房屋建筑中的围护及分隔构件,不承重。其中门的主要功能是供交通出入及分隔、联系建筑空间,带玻璃或亮子的门也可起通风、采光的作用:窗的主要功能是采光、通风及观望。另外,门窗对建筑物的外观及室内装修造型影响也很大,它们的大小、比例尺度、位置、数量、材质、形状、组合方式等是决定建筑视觉效果非常重要的因素之一。
11.1.1设计要求
建筑门窗应满足以下要求。
1. 采光和通风方面的要求
按照建筑物的照度标准,建筑门窗应当选择适当的形式以及面积。从形式上看,长方形窗构造简单,在采光数值和采光均匀性方面最佳,所以最常用。但其采光效果还与窗宽、高的比例有关。通常竖立长方形窗适用在进深大的房间,这样阳光直射人房间的最远距离较大;正方形窗则可用于进深较小的房间;而横置长方形窗仅用于进深小的房间或者是需要视线遮挡的高窗,如卫生间等。在设置位置方面,如采用顶光,亮度会达到侧窗的6~8倍。
窗户的组合形式对采光效果也有影响。窗与窗之间由于墙垛(窗间墙)产生阴影的关系,-樘窗户所通过的自然光量比同样面积由窗间墙隔开的相邻的两樘窗户所通过的光量要大,因此在理论上最好采用一樘宽窗来满足采光要求。比如,同样高度,一樘宽度2 100 mm的窗户就比并列的三樘700 mm宽的窗户采光量大40%。
在通风方面,自然通风是保证室内空气质量的最重要因素。这-环节 主要是通过门窗位置的设计和适当类型的选用来实现的。在进行建筑设计时,必须注意选择有利于通风的窗户形式和合理的门窗位置,以获得空气对流。
2. 密闭性能和热工性能方面的要求
门窗大多经常启闭,构件间缝隙较多,再加上启闭时会受震动,或者由于主体结构的变形,使得它们与建筑主体结构间出现裂缝,这些缝有可能造成雨水或风沙及烟尘的渗漏,还可能对建筑的隔热、隔声带来不良影响。因此与其他维护构件相比,门窗在密闭性能方面的问题更突出。此外,门窗部分很难通过添加保温材料来提高其热工性能,因此选用合适的门窗材料及改进门窗的构造方式,对改善整个建筑物的热工性能及减少能耗起着重要的作用。
3.使用和交通安全方面的要求
门窗的数量、大小、位置、开启方向等,均会涉及建筑的使用安全。例如相关规范规定了不同性质的建筑物及不同高度的建筑物,其开窗的高度不同,这完全是出于安全防范方面的考虑。又如在公共建筑中,规范规定位于疏散通道上的门应该朝疏散的方向开启,而且通往楼梯间等处的防火门应当有自动关闭的功能,也是为了保证在紧急状况下人群疏散顺畅,而且减少火灾发生区域的烟气向垂直逃生区域的扩散。
4.在建筑视觉效果方面的要求
门窗的数量、形状、组合、材质、色彩是建筑立面造型中非常重要的部分,特别是在些对视 觉效果要求较高的建筑中,门窗更是立面设计的重点。
11.1.2门窗材料
门窗通常可用木、金属、塑料等材料制作。常用门窗有以下几种。
1.木制门窗
木制门窗用于室内的较多。这是因为许多木材遇水都会发生翘曲变形以至于影响使用。但木制品易于加工,感官效果良好,用于室内的效果是其他材料难以替代的。
2.塑料门窗
塑料门窗是以聚氯乙烯、改性聚氣乙烯或其他树脂为主要原料,轻质碳酸钙为填料,添加适量助剂和改性剂,经挤压、机制成各种空腹截面后拼装而成的。普通塑料门窗的抗弯曲变形能力较差。塑料门窗的塑料耐腐蚀性能好,使用寿命长,且无须油漆着色及维护保养。塑料本身的号热系数十分接近于木材:且由于是中空型材拼装而成的。因此保温隔热性能大为提高,而且制作时-般采用双级密封,故水密性和隔声性能也都很好,再加上工程塑料具有良好的耐候性、阻燃性和电绝缘性,使得塑料门窗具有优良的性能价格比,成为受到推崇使用的产品类型。
3, 塑钢门窗
塑钢门窗是以改性硬质聚氯乙烯(简称UPVC)为主要原料,加上一定比例的稳定剂、着色剂、填充剂、紫外线吸收剂等辅助剂,经挤出成型为各种断面的中空异形材。经切割后,在其内腔衬以型钢加强筋,用热熔焊接机焊接成型为门窗框扇,配装上橡胶密封条、压条、五金件等附件而制成的门窗,即所谓的塑钢门窗。其具有如下优点。强度好耐冲击:保温隔热,节约能源:隔声好:气密性好,水密性好:耐腐蚀性强;防火;耐老化,使用寿命长;外观精美,清洗容易。
4.玻璃纤维增强塑料门窗
玻璃纤维增强塑料门窗(通常称玻璃钢门窗),一般采用热固性树脂为基体材料,加人一定量助剂和辅助材料,以玻璃纤维为增强材料,拉挤时,经模具加热固化成型,作为门窗杆件。国内自主开发的玻璃钢门窗型材一般用低 碱或中碱玻璃纤维增强(不允许使用高碱玻璃纤维增强),型材表面经打磨后,可用静电粉末喷涂、表面覆膜等多种技术工艺,获得多种色彩或质感的装饰效果。玻璃钢门窗型材有很高的纵向强度,一般情况下, 可以不用增强型钢。但门窗尺寸过大或抗风压要求高时,需根据使用要求,确定采取的增强方式。型材横向强度较低。玻璃钢]窗框角梃连接为组装式,连接处需用密封胶密封,防止缝隙渗漏。
5.铝合金门窗
铝合金门窗由不同断面型号的铝合金型材和配套零件及密封件加工制成。其自重小,具有相当的刚度,在使用中的变形小,且框料经过氧化着色处理,既可保持铝材的银白色,又可以制成各种柔和的颜色或带色的花纹,如古铜色、暗红色、黑色等,色泽美观。铝合金门窗不需要涂涂料,氧化层不褪色、不脱落,表面不需要维修,耐腐蚀、坚固耐用。铝合金门窗密封性好,气密性、水密性、隔声性、隔热性都较钢、木门窗有显著的提高。铝合金门窗强度高,刚性好,坚固耐用,开闭轻便灵活,无噪声,安装速度快。目前国内铝合金门窗的加工和使用已较普及,各地铝合金门窗加工厂都有系列标准产品供选用,需特殊制作者-般也 只需提供立面图纸和使用要求,委托加工即可。
6.铝塑复合节能门窗
铝塑门窗型材从选用材料上提高了门窗的整体强度、性能、档次和总体质量。铝材平均壁厚达1. 4~1.8 mm,表面采用粉末喷涂技术,保证门窗强度高,不变色、不掉色。中间的隔热断桥部分采用改良PVC塑芯作为隔热桥,其壁厚2. 5mm,且通过铝+塑+铝的紧密复合。由于铝材和塑料型材都有很高的强度,因此使门窗的整体强度更高。塑料型材使用国内首创的腔体断桥技术,多腔室的结构设计,使室内外的热量(或冷气)在经过门窗时,通过一个个腔室的阻隔作用,减少了热量的损失,从而保证了良好的隔热性能。三道密封设计使密封性能更好。中空玻璃的使用使铝塑门窗具有优异的隔声性能。现今,铝塑门窗正以时尚的外观、高强的抗风压性能及方便的清洁性能受到越来越多人们的喜爱。
除以上几种外,常见门窗还有铝木节能门窗、钢]窗等。
11.2 门窗的开启方式及尺度
11.2.1门的开启方式及代号
1.门的开启方式
门按其开启方式通常有平开门、弹餐门、推拉门、折叠门、转门等(图1.).
1)平开门
平开门可做单扇或双扇,开启方向可以选择内开或外开。其构造简单、开启灵活,制作安装和维修均较方便,所以使用最广泛。但其门扇受力状态较差,易产生下垂或扭曲变形,所以门洞一般不宜大于3.6mX3.6m。门扇可以由木、钢或钢木组合而成。当门的面积大于5m2时,例如用于工业建筑时,宜采用角钢骨架。而且最好在洞口两侧做钢筋混凝土的壁柱,或者在砌体墙中砌入钢筋混凝土砌块,使之与门扇上的铰链对应。
2)弹簧门
弹簧门可以单向或双向开启。其侧边用弹簧铰链或下面用地弹簧传动,构造比平开门稍复杂。考虑到使用的安全,门上一般都安装玻璃,以方便其两边的使用者能够互相观察到对方的行为,以免相互碰撞。幼托、中小学等建筑中不得使用弹簧门,以保证使用安全。
3)推拉门
推拉门亦称拉门或移门,开关时沿轨道左右滑行,可藏在夹墙内或贴在墙面外,占用空间少。其五金件制作相对复杂,安装要求较高。在一些人流众多的公共建筑,还可以采用传感控制自动推拉门。推拉门由门扇、门轨、地槽、滑轮及门框组成。门扇可采用镁铝、铝合金、白钢、钢木、空腹薄壁型钢等。根据门洞大小不同,可采取单轨双扇、双轨双扇、多轨多扇等形式。导轨可设在门洞上方,也可上下都设。前者为上挂式,适用于高度小于4m的门扇;后者为下滑式,多适用于高度大于4m的门扇,这时下面的导轨承受门扇的重量。
4)折叠门
折叠门-般门洞较宽,门由多道门扇组合,门扇可分组叠合并推移到侧边,以使门两边的空间在需要时合并为一个空间。其五金件制作相对复杂,安装要求较高。折叠门一般有侧挂式、侧悬式和中悬式折叠三种。侧挂式可使用普通铰链,它不适用于较大洞口。侧悬式和中悬式则在洞口上方设有导轨,门扇顶部还装有带滑轮的铰链,开闭时滑轮沿导轨移动,带动门扇折叠,可适用于较大洞口。
5)转门
转门对防止室内外空气的对流有一定作用, 可作为公共建筑及有空调房屋的外门。一般为2~4扇门连成风车形,在两个固定弧形门套内旋转。其加工制作复杂,造价高。转门的通行能力较弱,不能作疏散用,故在其两旁应另设平开门或弹簧门。
6)升降门
升降门多用于工业建筑,一般不经常开关, 需要设置传动装置及导轨。
7)卷帘门
卷帘门多用于较大且不需要经常开关的门洞,例如商店的大门及某些公共建筑中用作防火分区的构件等。其五金件制作复杂,造价较高。卷帘门适用于4~7 m宽非频繁开启的高大门洞,它是用很多冲压成型的金属叶片连接而成,叶片可用镀锌钢板或合金铝板轧制而成,叶片之间用铆钉连接。另外,还有导轨、卷筒、驱动机构和电气设备等组成部件。叶片上部与卷筒连接,开启时叶片沿着门洞两侧的导轨上升,卷在卷筒上。传动装置有手动和电动两种。开启时可充分利用上部空间,不占使用面积。其五金件制作相对复杂,安装要求较高,有的可利用遥控装置。
2.门的代号
门的代号见表11- 1。
11.2.2门的尺度
门的尺度通常是指门洞的高、宽尺寸。门作为交通疏散通道,其尺度取决于人的通行、疏散要求,家具器械的搬运及与建筑物的比例关系等,并要符合现行《建筑模数协调统一标准》的规定。
1.门的高度
门的高度不宜小于2 100 mm.如门没有亮子时,亮子高度一般为300~ 600 mm,则门洞高度为2 400~-3 00 mm.公共建筑大门高度可视需要适当提高。
2.门的宽度
单扇门为700~1 000 mm,双扇门为1 200~1 800 mm。当宽度在2100 mm以上时,则做成三扇、四扇门或双扇带固定扇的门。这是因为门扇过宽易产生翘曲变形,同时也不利于开启。辅助房间(如浴厕、储藏室等门的宽度可窄些,一般为700~ 800 mm.
11.2.3窗的开启方式及代号
1.窗的开启方式
窗的形式一般按开启方式定。而窗的开启方式主要取决于窗扇铰链安装的位置和转动方式。通常窗的开启方式有以下几种(图11.2)。
1)固定窗
固定窗不需要窗扇,玻璃直接镶嵌于窗框上,不能开启,因而不能通风,可供采光和眺望之用。固定窗构造简单,密闭性好。
2)平开窗
平开窗有外开(图 11.3)、内开(图11.4)之分,外开可以避免雨水侵人室内,且不占室内面积,故常采用。平开窗构造简单,开启灵活,制作维修均方便,是民用建筑中采用最广泛的窗。
3)悬窗
悬窗按转动铰链或转轴位置的不同有上悬、中悬、下悬之分。上悬和中悬窗向外开启,防雨效果较好,常用于高窗;下悬窗外开不能防雨,内开又占用室内空间,只适用于内墙高窗及门上亮子(又称腰头窗)。
4)立式转窗
立式转窗在窗扇上下冒头中部设转轴,立向转动。立式转窗引导风进人室内效果较好,防雨及密封性较差,装纱窗不便,多用于单层厂房的低侧窗;缺点是因密闭性较差,不宜用于寒冷和多风沙的地区。
5)推拉窗
推拉窗分垂直推拉和水平推拉两种。水平推拉窗(图11.5)-般在窗肩上下设滑轨垂直推拉窗需要升降及制约措施,窗扇都是前后交叠不在一直线上。推拉窗开启时不占室内空间,窗扇受力状态好,窗扇及玻璃尺寸均较平开窗为大,尤其适用于铝合金及塑料门窗;但通风面积受限制,五金及安装也较复杂。
6)百叶窗
百叶窗主要用于遮阳、防雨及通风,但采光差。百叶窗可用金属、木材、钢筋混凝土等制作,有固定式和活动式两种形式。活动百叶窗常作遮阳和通风之用,易于调整;固定百叶窗常用于山墙顶部作为通风之用。
7)折叠窗
折叠窗全开启时视野开阔,通风效果好,但需用特殊五金件。
2.窗的代号
窗的开启形式与代号见表11- 2。
11.2.4窗的尺度
窗的尺度主要取决于房间的采光、通风、构造做法和建筑造型等要求,并应符合现行《建筑模数协调统一标准》 的规定。对一般民用建筑用窗,各地均有通用图集,各类窗的高度与宽度尺寸通常采用扩大模数3M数列作为洞口的标志尺寸,需要时只要按所需类型及尺度大小直接选用即可。为使窗坚固耐久,一般平开窗的窗扇高度为800~1 500 mm,宽度为400~600mm;上、下悬窗的窗扇高度为300~600mm;中悬窗窗扇高不宜大于1200 mm,宽度不宜大于1 000 mm;推拉窗高宽均不宜大于1 500 mm。
11.4特殊门窗
1.防火门窗
在建筑设计中,出于安全方面的考虑,并按照防火规范的要求,必须将建筑内部空间按一定面积划分为若千个防火分区。但是建筑的使用功能决定了这种划分一般不可 能完全由墙体完成,否则内部空间就无法形成交通联系。因此需要设置既能保证通行又可分隔不同防火分区的建筑构件,这就是防火门。防火门主要控制的环节是材料的耐火性能及节点的密闭性能。防火门分为甲、乙、丙三级,甲级耐火极限为1.2h,主要用于防火墙上;乙级耐火极限为0.9h,主要用于防烟楼梯的前室和楼梯口;丙级耐火极限为0.6h,主要用于管道检查口。
常见的防火门有木质和钢质两种。木质防火门选用优质杉木制作门框及门扇骨架,材料均经过难燃浸溃处理,门扇内腔填充高级硅酸铝耐火纤维,双面村硅钙防火板。门扇及门框外表面可根据用户要求贴镶各种高级木料饰面板。门扇可单面或双面造型,制成凹凸线条门、平板线条门、铣形门、拼花实本门等系列产品。钢质防火门门框及门扇板可采用优质冷轧薄钢板,内填耐火隔热材料,门扇也可采用无机耐火材料。用于消防楼梯等关键部位的防火门应安装闭门器,在门窗框与门窗扇的缝隙中应嵌有防火材料做的密封条或在受热时膨胀的嵌条。自动防火门常是挂在倾斜的导轨上,温度升高到一定程度时易熔合金片熔断后门扇依靠自重下滑关闭。此外,在地下室或某些特殊场所处还可以采用钢筋混凝土的密闭防火门;在大面积的建筑中则经常使用防火卷帘门,这样平时可以不影响交通,而在发生火灾的情况下,可以有效地隔离各防火分区。
防火窗必须采用钢窗或塑钢窗,镶嵌铅丝玻璃避免破裂后掉下,防止火焰蹿人室内或窗外。
2. 隔声门窗构造
室内噪声允许级较低的房间,如播音室、录音室、办公室、会议室等,以及某些需要防止声响干扰的娱乐场所,如影剧院、音乐厅等,要安装隔声门窗。门窗的隔声能力与材料的密度、构造形式及声波的频率有关。- -般门扇越重隔声效果越好,但过重则开关不便,五金件容易损坏,所以隔声门常采用多层复合结构,即在两层面板之间填吸声材料(玻璃棉、玻璃纤维板等)。隔声门窗缝隙处的密闭情况也很重要,可采用与保温门窗相似的方法,但也可用干燥的毛毡或厚绒布作为缝隙间的密封条。若采用双层窗隔声,应采用不同厚度的玻璃,以减少吻合效应的影响。厚玻璃应位于声源侧, 玻璃间的距离般为80~ 100 mm.
3.防射线门窗
放射线对人体有一定程度损害,因此对放射室要做防护处理。放射室的内墙均须装置X光线防护门,主要镶钉铅板。铅板既可以包钉于门板外,也可以夹钉于门板内。
医院的X光治疗室和摄片室的观察窗,均需镶嵌铅玻璃,呈黄色或紫红色。铅玻璃应固定装置,但亦需注意铅板防护,四周均须交叉叠过。
4.保温门窗
保温门要求门扇具有一定热阻值和门缝密闭处理,故常在门扇两层面板间填以轻质、疏松的材料(如玻璃棉、矿棉)。一般保温门的面板常采用整体板村(如五层胶合板、 硬质木纤维板),不易发生变形。门缝密闭处理对门的隔声、保温以及防尘有很大影响,通常采用的措施是在门缝内粘贴填缝材料,如橡胶管、海绵橡胶条、泡沫塑料条等。还应注意裁口形式,斜面裁口比较容易关闭紧密,可避免由于门扇胀缩而引起的缝隙不密合。把防盗、防火、保温隔热集于一体的“三防门”,体现了门正在向综合方向发展。
保温窗常采用双层窗及双层玻璃的单层窗两种。双层窗可内外开或内开、外开。双层玻璃单层窗又分为双层中空玻璃窗和双层密闭玻璃窗。双层中空玻璃窗:双层玻璃之间的距离为5~15 mm,窗扇的上、下冒头应设透气孔。双层密闭玻璃窗:两层玻璃之间为封闭式空气间层,其厚度一般为4~12 mm,充以干燥空气或惰性气体,玻璃四周密封,这祥可增大热阻、减少空气渗透,避免空气间层内产生凝结水。
11.3门窗构造
11.3.1平开门的组成
门- -般由门框、门扇、亮子、五金零件及其附件组成。
门扇按其构造方式不同,有镶板门、夹板门、拼板门、玻璃门、纱门等类型。亮子又称腰头窗,在门上方,为辅助采光和通风之用,有平开、固定及上、中、下悬几种。门框是门扇、亮子与墙的联系构件。五金零件一般有铰链、 插销、门锁、拉手、门碰头等。附件有贴脸板、筒子板等。平开门构造组成如图11. 6所示。
11.3.2木门构造
1.门框
门框一般由两根竖直的边框和上框组成。当门带有亮子时,还有中横框;多扇门则还有中竖框。
1)门框断面
门框的断面形式(图11.7)与门的类型、层数有关,同时应利于门的安装,并具有一定的密闭性。
2)门框在墙中的位置
门框在墙中的位置,可在墙的中间或与墙的一-边平。一 般多与开启方向一侧平齐, 尽可能使门扇开启时贴近墙面(图11. 8)。
2.门扇
常用的木门门扇有镶板门(包拓玻璃门、纱门)、夹板门和桥板门等,
1)镶板门
镶板门是种广泛使用的门,门扇由边梃、上冒头、中冒头(可做数根)和下冒头组成骨架,内装门芯板而构成。其构造简单,加工制作方便,适用一般民用建筑做内门和外门。
2)夹板门
夹板门是用断面较小的方木做成骨架,两面粘贴面板而成,门扇面板可用胶合板、塑料面板和硬质纤维板,面板不再是骨架的负担,而是和骨架形成一个整体,共同抵抗变形。夹板门的形式可以是全夹板门、带玻璃或带百叶夹板门
由于夹板门构造简单,可利用小料、短料,自重轻,外形简情,便于工业化生产,故在一般民用建筑中广泛应用。
3)拼板门
拼板门的门扇由骨架和条板组成。有骨架的拼板门称为拼板门,而无骨架的拼板门称为实拼门;有骨架的拼板门又分为单面直拼门、单面横拼门和双面保温拼板门三种。
11.3.3平开窗的组成
窗子一般由窗框、窗扇、玻璃和五金配件组成,图11.9给出平开窗各组成部件示意。窗扇有玻璃窗扇、纱窗扇、板窗扇和百叶窗扇等。在窗扇和窗框间为了转动和启闭中的临时固定装有铰链、风钩、插销、拉手以及导轨、转轴、滑轮等五金零件。窗框与墙连接处,根据不同的要求,有时要加设窗台、贴脸、窗帘盒等。平开窗可为单层玻璃,为保温或隔声需要可设双层玻璃或双层窗,为防止蚊蝇可加设纱窗,为遮阳还可设置百叶窗。
11.3.4铝合金门窗构造
铝合金门窗是表面处理过的铝材经下料、打孔、铣槽、攻丝等加工,制作成门窗框料的构件,然后与连接件、密封件、开闭五金件一起组 合装配成门窗。
铝合金门窗安装时,将门、窗框在抹灰前立于门窗洞处,与墙内预埋件对正,然后用木楔将三边固定。经检验确定门、窗框水平、垂直、无翘曲后,用连接件将铝合金框固定在墙(柱、梁)上,连接件固定可采用焊接、膨胀螺栓或射钉等方法。
门窗框与墙体等的连接固定点,每边不得少于两点,且间距不得大于0.7m。在基本风压大于或等于0.7kPa的地区,不得大于0.5m;边框端部的第一一固定点距端部的距离不得大于0.2m。铝合金门窗安装示意图如图11. 10所示。
11.3.5塑料门窗构造
普通塑料窗的抗弯曲变形能力较差,因此,尺寸较大的塑料窗或用于凤压较大部位时,成在塑料聚材中附加强筋来提高窗的刚度。加强防可用金属型材,也可用硬质塑料型材,增强型材的长度应比窗型材长度略短,以不妨碍窗型材端部的连接。当增强型材与窗型材材质不同时,应使增强型材较宽松地插在塑料型材中,以适应不同材质温度变形的需要。由于塑料窗变形较大,传统的用水泥砂浆等刚性材料封填墙与窗樘框做法不宜采用,最好采用矿棉或泡沐塑科寺制质材科(图11.11),再用密封胶封缝,以提高塑料窗的密封性能和绝缘性能,并避免塑料窗变形造成的开裂。
11.3.6窗框与墙体连接
1.门窗框安装
门窗框的安装根据施工方式分先立口和后塞口两种。
立口施工时先将门窗框立好后砌墙。这种做法的优点是门窗框与墙的连接较为紧密 ,峡点是施工时易被碰撞,有时还会产生移位或破损,且不宜组织流水施工,已较少采用。
塞口是在砌墙时先留出窗洞,以后再安装门窗框。为了增强保温、隔声性能,门窗框与墙体需用保温材料填充。施工时各工种不交叉干扰,便于组织流水施工,是目前普遍采用的施工方式。
2.门窗框与墙体连接构造
根据窗框与墙体相对位置的不同,窗框与墙体连接有三种构造。即窗框沿墙外侧安装,沿墙中部安装和沿墙内安装。图11.12为窗框沿墙中部安装。