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深圳华诺建筑规划设计院有限公司 广东深圳 518111
摘要:幕墙铝合金门窗的抗风压、水密性、气密性等性能以及环保方面,铝合金门窗优胜其它门窗。铝合金门窗的五金件的设计与选择,对于三性(气密性能、水密性能和抗风压性能)的优劣有直接关系。如何选择门窗五金配件,是每一位设计师所关注的问题之一。本文主要对于铝合金门窗五金件的性能特点、选用技巧、配件加工应用进行探讨。
关键词:幕墙;门窗五金配件;性能特点;选择
前言
五金件在选用时,应根据配件的结构形状必须与型材相吻合,优先选用不锈钢制品;也要具备通用性及合理性,在选择厂家方面要选择有品牌、实力的加工厂家进行制作,只有这样才能保证材料质量与工艺技术。
一、五金配件对门窗性能的影响分析
(一)影响门窗的物理性能
五金件作为门窗的开启与关闭功能,在没有五金件的情况下,门窗本身根本谈不上气密性、水密性、保温、隔热等指标。门窗的物理性能指标有:抗风压性、气密性、水密性、保温性、隔热性、隔声性,五金配件是决定门窗物理性能的关键性部件。五金件对门窗的第一性能一抗风压性能起着决定作用。当内平开窗受正风压时,五金件锁点受力,这是宜采用多锁点形式,锁点越多,每个锁点作用给中挺的力越小,变形量相对挠度也就小了;当内平开窗受负风压时,框受力;当外平开窗受负风压时,锁点受力,所以宜采用多锁点形式,锁点越多每个锁点作用给中挺的力越小,变形量相对挠度也就小了;当外平开窗受正风压时,框受力。同样,气密性、水密性、保温性、隔热性、隔声性都与五金件参与的窗密封有关。五金件的锁点和锁座分布在整个窗的四周,当窗锁闭后,锁点、锁座牢牢地扣在一起,与铰链(合叶)或滑撑配合,共同产生强大的密封压紧力,使密封条弹性变形,从而提供给窗足够的密封性能,使窗扇、框形成一体。同样,门窗的机械性能指标(启闭力、反复启闭性)等启闭要求也离不开五金件的作用。
(二)影响门窗的使用功能
窗有多种类型和结构形式,而窗型的各种功能全部依赖于五金件的配置。平开下悬窗既平开有内倒的功能,推拉折叠门窗中既推拉又折叠的功能,内倒推拉、活动百叶等都是靠五金件的作用达到它独有的特定功能。可以说五金件对门窗的功能起决定性作用。
二、铝合金窗五金配件选用
(一)根据载荷大小选择
门窗的设计一般应从抗风压、水密性、气密性、保温、隔热、隔声性能来考虑。因此,选择铝合金窗五金配件时,首先要考虑抗三性功能。根据国家外窗设计施工、验收规定及各地区的有关规定。在正常情况下门窗均应严格遵守抗风压性能设计规定。例如标准中规定门型材截面主要受力部位最小实测壁厚应不小于2.Omm;窗型材截面主要受力部位最小实测壁厚应不小于1.4mm;窗构件由风荷载作用力产生的最大挠度值应满足,同时应满足绝对挠度值不大于为构件最大弯曲值,为构件弯曲允许挠度值)。窗镶嵌单层玻璃时, < L/ 120;门窗镶嵌夹层玻璃、中空玻璃时, (二)根据使用功能选用
门窗的功能不同,五金件配件的类型不同。门窗的功能主要由门窗的类型决定。门窗五金件按窗型可分为平开、推拉、平开上悬、推拉上悬、推拉折叠等形式,同时还有一些特殊的窗形五金件,如大窗、中悬窗、屋顶斜窗五金件等。内平开窗用五金件的基木部件有:上、中铰链(框,扇二种),框用下轴承,扇用下转轴、传动器、锁座、执手、转向角、连杆等。外平开窗用五金件的基木部件有:传动器、磨擦铰链、锁座,铰链,风撑,外开专用执手等。平开上悬窗五金件基木部件有:传动器,角传动器,顶杆,斜拉杆,连杆,上、下铰链,锁座,执手等;推拉窗五金件零部件主要有:传动器,半圆锁,锁座,滑轮,缓冲块,限位块,铝滑轨等。还有对各类门窗都适用的功能五金配件。另外胶条的在选用合理的五金配件的同时、结构合理、材质优良的胶条也是很重要的部分,特别在选用合页的平开门窗中。有很多门窗就是因为胶条选用不当,造成整个门窗牲能的下降,甚至五金件的损坏。
(三)根据节能要求选用
门窗是靠五金配件来完成开启、关闭功能的,它是门窗中最易磨损和持续活动时间最长的部分,其功能的有效性不仅直接导致安全问题,而且影响门窗的保温性能以及水密性、气密性。为保证门窗密封性能,除了窗扇四个边可以同时锁紧外,五金系统可以实现窗扇相对窗框的三维调整,最大限度保证门窗的关闭压紧力得到有效调节,从而保证门窗节能性能。门窗节能性能与五金件的结构与性能有直接关系,没有高性能的五金件配件作保证,是无法制作出高性能的节能门窗的。门窗五金配件主要包括:执手、滑撑、撑挡、拉手、窗锁、滑轮等。对平开窗而言,按照密封性能大体可分为两类:多锁点五金件和单锁点五金件。多锁点五金件的锁点和锁坐分布在整个门窗的四周,当门窗锁闭后锁点、锁坐牢牢地扣在一起,与铰链或滑撑配合,共同产生强大的密封压紧力,使密封条弹性变形,从而提供给门窗足够的密封性能,使窗扇、窗框形成一体;而单锁点密封性相对来说就要差的多。因此,采用多锁点窗锁,可以大大减少门窗扇的变形,提高密封性能。就其它配件而言,滑撑铰链应采用不锈钢材料,对宽度超过lm的推拉窗,或安装双层玻璃的门窗,应采用双滑轮或选用滚动滑轮,对门窗节能是非常有利的。
(四)根据防腐要求选用
铝及铝合金是一种高导电、导热的金属材料,在自然状态下表面极易钝化,在潮湿的酸性條件下表面氧化生成水合氧化铝。由于铝及铝合金制成的门窗型材一般进行了特定的处理,具有较高性能的防腐能力,防腐薄弱部位主要是在五金件上,而五金件的电偶腐蚀不单是在本身,更受铝型材的电极影响,在一定条件下腐蚀会不间断的进行。一般讲铝合金门窗五金件的锈蚀是一个化学反应和电化学反应过程,也是一个多种物质的多种形式的反应。在自然条件下主要是电化学腐蚀。铝合金门窗一般是由铝(型材)、不锈钢(组件)、锌合金(组件)、碳素钢(组件)等组成。这些不同电极电位又相互接触的金属在腐蚀介质中组成原电池,从而发生电化学腐蚀。其中铝合金型材由于本身易于钝化,电位相对其它材料讲由负变正,从而减缓或停止腐蚀,而电位较负的钢制零件会加剧腐蚀,造成五金件的损坏。 三、为避免腐蚀,选用五金配件所需注意点
(一)尽量避免采用普通碳素钢材料。裸露的普通碳素钢五金件一般不宜被作为铝合金门窗五金材料,因为碳素钢木身不具备表面钝化的性能,在电化学腐蚀过程中是铝合金门窗中的牺牲阳极。由于成本问题,目前有些五金件采用了普通碳素钢材料,如合页、传动锁闭器、撑挡都大部分用碳钢来制造,较好的措施是表面镀覆金属膜层,或在与铝型材接触部位增加绝缘材料或非金属涂层,以避免或减少电偶腐蚀对五金件的破壞性,这样可大大提高五金件的防腐能力。
(二)采用与铝型材电位差相近的材料或采用耐蚀性较好的材料,如采用铝合金制作执手、铰链及各种连接件,这种同金属组合是避免产生自偶电池的是理想选择。有些五金件因为强度或制作难度的原因不易采用铝及铝合金,则应选择耐蚀性较好的不锈钢材料。耐蚀性好的不锈钢一般是在钢中含有铬、镍、钦等成分构成,其木身就是一个复杂的原电池结构,故而化学稳定性好。
(三)采用锌合金并作适当的表面处理。锌合金由于加工制作工艺简单、成本低,在门窗五金件中被广泛采用。锌合金在大气中表面易钝化而抗氧化性能好,但在酸、碱、盐溶液中易被腐蚀。可进行表面处理来达到腐蚀的要求。锌合金件的表面保护一般采用金属镀膜或非金属涂膜,包括锌合金钝化处理镀锌钝化、涂漆、喷塑粉等,可以延长零件的耐腐蚀时间,避免出现电偶腐蚀。
四、根据防盗要求选用
门窗的防盗性能也是业主非常关心的问题。铝合金门窗的防盗性能主要以锁具体现。锁具是门窗的咽喉,锁具必须具备两种性能,一是使用性能,要求操作灵活方法,使用寿命长;二是使用安全,要求牢固可靠,抗破坏力强。当然这两种性能是相辅相成,密不可分的。锁具的安全性能主要有以下几个方面:①互开率。互开率是被开启次数与试开总次数的百分比,是锁具保密度的主要指标。直接影响锁具的安全性。一把钥匙开几把锁,锁的安全性能就得不到保障。②方舌端面静载荷。方舌端面静载荷关系到锁具抗破坏性开启的能力和锁具的牢固度。行业标准要求方舌在端面承受1000N静载荷后仍能正常使用,静载荷过低,锁具很容易遭到破坏。③锁舌伸出长度。锁舌伸出长度是锁具保密度的一个指标,关系到锁具的安全性.锁舌伸出长度越长,越不容易敲开,安全性越好。(4)保险锁舌保险功能。保险锁舌性能直接影响其保险功能。标准规定球形门锁带保密柱的锁舌,当锁舌压至锁止位置时,锁舌伸出不小于6.4mm;保险柱伸出不小于5.6mm。对防盗要求较高的场合的铝合金门窗,锁具应选择安全性能高、质量好的产品。另外还要在锁点和锁座的连接和配合上做文章。没有万能的产品配件,每个产品都有它的适用范围,因此,也要根据业主的要求以及所需要的基本功能进行仔细选用,根据型材的特点,尽可能少打孔,以免造成型材变形。
五、根据装饰要求选用
门窗五金配件也具有装饰性,铝合金门窗五金配件不仅要满足其使用功能,而且应具备一定的装饰效果。目前门窗五金配件一般采用涂层的形式来增强防护
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摘要:幕墙铝合金门窗的抗风压、水密性、气密性等性能以及环保方面,铝合金门窗优胜其它门窗。铝合金门窗的五金件的设计与选择,对于三性(气密性能、水密性能和抗风压性能)的优劣有直接关系。如何选择门窗五金配件,是每一位设计师所关注的问题之一。本文主要对于铝合金门窗五金件的性能特点、选用技巧、配件加工应用进行探讨。
关键词:幕墙;门窗五金配件;性能特点;选择
前言
五金件在选用时,应根据配件的结构形状必须与型材相吻合,优先选用不锈钢制品;也要具备通用性及合理性,在选择厂家方面要选择有品牌、实力的加工厂家进行制作,只有这样才能保证材料质量与工艺技术。
一、五金配件对门窗性能的影响分析
(一)影响门窗的物理性能
五金件作为门窗的开启与关闭功能,在没有五金件的情况下,门窗本身根本谈不上气密性、水密性、保温、隔热等指标。门窗的物理性能指标有:抗风压性、气密性、水密性、保温性、隔热性、隔声性,五金配件是决定门窗物理性能的关键性部件。五金件对门窗的第一性能一抗风压性能起着决定作用。当内平开窗受正风压时,五金件锁点受力,这是宜采用多锁点形式,锁点越多,每个锁点作用给中挺的力越小,变形量相对挠度也就小了;当内平开窗受负风压时,框受力;当外平开窗受负风压时,锁点受力,所以宜采用多锁点形式,锁点越多每个锁点作用给中挺的力越小,变形量相对挠度也就小了;当外平开窗受正风压时,框受力。同样,气密性、水密性、保温性、隔热性、隔声性都与五金件参与的窗密封有关。五金件的锁点和锁座分布在整个窗的四周,当窗锁闭后,锁点、锁座牢牢地扣在一起,与铰链(合叶)或滑撑配合,共同产生强大的密封压紧力,使密封条弹性变形,从而提供给窗足够的密封性能,使窗扇、框形成一体。同样,门窗的机械性能指标(启闭力、反复启闭性)等启闭要求也离不开五金件的作用。
(二)影响门窗的使用功能
窗有多种类型和结构形式,而窗型的各种功能全部依赖于五金件的配置。平开下悬窗既平开有内倒的功能,推拉折叠门窗中既推拉又折叠的功能,内倒推拉、活动百叶等都是靠五金件的作用达到它独有的特定功能。可以说五金件对门窗的功能起决定性作用。
二、铝合金窗五金配件选用
(一)根据载荷大小选择
门窗的设计一般应从抗风压、水密性、气密性、保温、隔热、隔声性能来考虑。因此,选择铝合金窗五金配件时,首先要考虑抗三性功能。根据国家外窗设计施工、验收规定及各地区的有关规定。在正常情况下门窗均应严格遵守抗风压性能设计规定。例如标准中规定门型材截面主要受力部位最小实测壁厚应不小于2.Omm;窗型材截面主要受力部位最小实测壁厚应不小于1.4mm;窗构件由风荷载作用力产生的最大挠度值应满足,同时应满足绝对挠度值不大于为构件最大弯曲值,为构件弯曲允许挠度值)。窗镶嵌单层玻璃时, < L/ 120;门窗镶嵌夹层玻璃、中空玻璃时,
门窗的功能不同,五金件配件的类型不同。门窗的功能主要由门窗的类型决定。门窗五金件按窗型可分为平开、推拉、平开上悬、推拉上悬、推拉折叠等形式,同时还有一些特殊的窗形五金件,如大窗、中悬窗、屋顶斜窗五金件等。内平开窗用五金件的基木部件有:上、中铰链(框,扇二种),框用下轴承,扇用下转轴、传动器、锁座、执手、转向角、连杆等。外平开窗用五金件的基木部件有:传动器、磨擦铰链、锁座,铰链,风撑,外开专用执手等。平开上悬窗五金件基木部件有:传动器,角传动器,顶杆,斜拉杆,连杆,上、下铰链,锁座,执手等;推拉窗五金件零部件主要有:传动器,半圆锁,锁座,滑轮,缓冲块,限位块,铝滑轨等。还有对各类门窗都适用的功能五金配件。另外胶条的在选用合理的五金配件的同时、结构合理、材质优良的胶条也是很重要的部分,特别在选用合页的平开门窗中。有很多门窗就是因为胶条选用不当,造成整个门窗牲能的下降,甚至五金件的损坏。
(三)根据节能要求选用
门窗是靠五金配件来完成开启、关闭功能的,它是门窗中最易磨损和持续活动时间最长的部分,其功能的有效性不仅直接导致安全问题,而且影响门窗的保温性能以及水密性、气密性。为保证门窗密封性能,除了窗扇四个边可以同时锁紧外,五金系统可以实现窗扇相对窗框的三维调整,最大限度保证门窗的关闭压紧力得到有效调节,从而保证门窗节能性能。门窗节能性能与五金件的结构与性能有直接关系,没有高性能的五金件配件作保证,是无法制作出高性能的节能门窗的。门窗五金配件主要包括:执手、滑撑、撑挡、拉手、窗锁、滑轮等。对平开窗而言,按照密封性能大体可分为两类:多锁点五金件和单锁点五金件。多锁点五金件的锁点和锁坐分布在整个门窗的四周,当门窗锁闭后锁点、锁坐牢牢地扣在一起,与铰链或滑撑配合,共同产生强大的密封压紧力,使密封条弹性变形,从而提供给门窗足够的密封性能,使窗扇、窗框形成一体;而单锁点密封性相对来说就要差的多。因此,采用多锁点窗锁,可以大大减少门窗扇的变形,提高密封性能。就其它配件而言,滑撑铰链应采用不锈钢材料,对宽度超过lm的推拉窗,或安装双层玻璃的门窗,应采用双滑轮或选用滚动滑轮,对门窗节能是非常有利的。
(四)根据防腐要求选用
铝及铝合金是一种高导电、导热的金属材料,在自然状态下表面极易钝化,在潮湿的酸性條件下表面氧化生成水合氧化铝。由于铝及铝合金制成的门窗型材一般进行了特定的处理,具有较高性能的防腐能力,防腐薄弱部位主要是在五金件上,而五金件的电偶腐蚀不单是在本身,更受铝型材的电极影响,在一定条件下腐蚀会不间断的进行。一般讲铝合金门窗五金件的锈蚀是一个化学反应和电化学反应过程,也是一个多种物质的多种形式的反应。在自然条件下主要是电化学腐蚀。铝合金门窗一般是由铝(型材)、不锈钢(组件)、锌合金(组件)、碳素钢(组件)等组成。这些不同电极电位又相互接触的金属在腐蚀介质中组成原电池,从而发生电化学腐蚀。其中铝合金型材由于本身易于钝化,电位相对其它材料讲由负变正,从而减缓或停止腐蚀,而电位较负的钢制零件会加剧腐蚀,造成五金件的损坏。 三、为避免腐蚀,选用五金配件所需注意点
(一)尽量避免采用普通碳素钢材料。裸露的普通碳素钢五金件一般不宜被作为铝合金门窗五金材料,因为碳素钢木身不具备表面钝化的性能,在电化学腐蚀过程中是铝合金门窗中的牺牲阳极。由于成本问题,目前有些五金件采用了普通碳素钢材料,如合页、传动锁闭器、撑挡都大部分用碳钢来制造,较好的措施是表面镀覆金属膜层,或在与铝型材接触部位增加绝缘材料或非金属涂层,以避免或减少电偶腐蚀对五金件的破壞性,这样可大大提高五金件的防腐能力。
(二)采用与铝型材电位差相近的材料或采用耐蚀性较好的材料,如采用铝合金制作执手、铰链及各种连接件,这种同金属组合是避免产生自偶电池的是理想选择。有些五金件因为强度或制作难度的原因不易采用铝及铝合金,则应选择耐蚀性较好的不锈钢材料。耐蚀性好的不锈钢一般是在钢中含有铬、镍、钦等成分构成,其木身就是一个复杂的原电池结构,故而化学稳定性好。
(三)采用锌合金并作适当的表面处理。锌合金由于加工制作工艺简单、成本低,在门窗五金件中被广泛采用。锌合金在大气中表面易钝化而抗氧化性能好,但在酸、碱、盐溶液中易被腐蚀。可进行表面处理来达到腐蚀的要求。锌合金件的表面保护一般采用金属镀膜或非金属涂膜,包括锌合金钝化处理镀锌钝化、涂漆、喷塑粉等,可以延长零件的耐腐蚀时间,避免出现电偶腐蚀。
四、根据防盗要求选用
门窗的防盗性能也是业主非常关心的问题。铝合金门窗的防盗性能主要以锁具体现。锁具是门窗的咽喉,锁具必须具备两种性能,一是使用性能,要求操作灵活方法,使用寿命长;二是使用安全,要求牢固可靠,抗破坏力强。当然这两种性能是相辅相成,密不可分的。锁具的安全性能主要有以下几个方面:①互开率。互开率是被开启次数与试开总次数的百分比,是锁具保密度的主要指标。直接影响锁具的安全性。一把钥匙开几把锁,锁的安全性能就得不到保障。②方舌端面静载荷。方舌端面静载荷关系到锁具抗破坏性开启的能力和锁具的牢固度。行业标准要求方舌在端面承受1000N静载荷后仍能正常使用,静载荷过低,锁具很容易遭到破坏。③锁舌伸出长度。锁舌伸出长度是锁具保密度的一个指标,关系到锁具的安全性.锁舌伸出长度越长,越不容易敲开,安全性越好。(4)保险锁舌保险功能。保险锁舌性能直接影响其保险功能。标准规定球形门锁带保密柱的锁舌,当锁舌压至锁止位置时,锁舌伸出不小于6.4mm;保险柱伸出不小于5.6mm。对防盗要求较高的场合的铝合金门窗,锁具应选择安全性能高、质量好的产品。另外还要在锁点和锁座的连接和配合上做文章。没有万能的产品配件,每个产品都有它的适用范围,因此,也要根据业主的要求以及所需要的基本功能进行仔细选用,根据型材的特点,尽可能少打孔,以免造成型材变形。
五、根据装饰要求选用
门窗五金配件也具有装饰性,铝合金门窗五金配件不仅要满足其使用功能,而且应具备一定的装饰效果。目前门窗五金配件一般采用涂层的形式来增强防护
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