節(jié)能附框在隔熱鋁合金外窗防滲漏施工中的應(yīng)用

張向濤

隔熱鋁合金外窗憑借其優(yōu)異的隔熱性能、良好的密封性能、耐久性強、易于維護(hù)等優(yōu)勢在現(xiàn)代建筑中得到了廣泛應(yīng)用，深受市場歡迎。然而，外窗滲漏問題已成為近年來業(yè)界關(guān)注的焦點，尤其外窗與墻體之間的滲漏在行業(yè)內(nèi)是一個典型通病。節(jié)能附框的出現(xiàn)為解決這一難題提供了新方案。本文將探討隔熱鋁合金外窗的滲漏原因，以及節(jié)能附框在隔熱鋁合金外窗防滲漏施工中的應(yīng)用，旨在有效解決傳統(tǒng)施工中的滲漏問題，為相關(guān)人員提供借鑒。

1 隔熱鋁合金門窗滲漏原因

1.1 隔熱鋁合金外窗設(shè)計質(zhì)量不達(dá)標(biāo)

在隔熱鋁合金外窗設(shè)計，為了追求外墻的視覺效果，使用窄邊框系列窗型，導(dǎo)致鋁合金窗戶的結(jié)構(gòu)強度達(dá)不到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn)。行業(yè)內(nèi)要求建筑外門窗的抗風(fēng)壓性能指標(biāo)應(yīng)按不低于門窗所受的風(fēng)載荷標(biāo)準(zhǔn)值確定，且不能小于1 kN/m2[1]，但是由于部分外窗結(jié)構(gòu)強度不達(dá)標(biāo)，在遭受強風(fēng)時，窗戶可能發(fā)生受力桿件變形。這不僅會影響窗戶的使用壽命，還可能導(dǎo)致玻璃破碎，甚至導(dǎo)致外窗墜落，危及使用者的人身安全。

此外，為了滿足建筑內(nèi)部的采光和通風(fēng)需求，設(shè)計者采用“飄窗、落地窗、通窗”等獨特的結(jié)構(gòu)形式，這些特殊的窗型結(jié)構(gòu)使窗框與洞口的連接強度、密封有效性等受更多復(fù)雜因素影響，進(jìn)一步增加了滲漏的可能性。一旦出現(xiàn)滲漏水，不僅會影響居住者的生活質(zhì)量，還可能損害建筑內(nèi)部的裝修。

1.2 隔熱鋁合金外窗生產(chǎn)質(zhì)量不達(dá)標(biāo)

1.2.1 材料質(zhì)量差

我國對于鋁合金門窗材料質(zhì)量有明確的要求，鋁合金門窗用密封膠條應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑門窗用密封膠條》（JG/T 187-2006）的規(guī)定；鋁合金門窗工程用密封膠應(yīng)符合《建筑窗用彈性密封膠》（JC/T 485-2007）的規(guī)定；鋁合金門窗工程用五金件應(yīng)滿足門窗功能要求和耐久性要求，應(yīng)符合現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《建筑門窗五金件通用要求》（GB/T 32223-2015）的規(guī)定。

從現(xiàn)實情況來看，隔熱鋁合金外窗在生產(chǎn)過程中往往存在材料質(zhì)量不達(dá)標(biāo)的問題。其中密封膠條和密封毛條質(zhì)量不達(dá)標(biāo)是一個較為嚴(yán)重的問題。密封膠條是窗戶的重要輔材，其回彈性能對窗戶的性能指標(biāo)影響很大，若密封膠條彈性差，窗扇與窗框?qū)o法有效貼合，影響窗戶的密封性能。除密封膠條外，墻面膠和玻璃膠是門窗上非常關(guān)鍵的密封材料，尤其是粘結(jié)性能對門窗防滲漏功能影響很大。另外，五金件是門窗扇與外框連接、鎖閉的關(guān)鍵物料，如果五金件承重不足，可能引起窗扇關(guān)閉不嚴(yán)，甚至門窗扇從外框上脫落，造成意外傷害。

1.2.2 加工質(zhì)量差

建筑外窗作為建筑的重要組成部分，不僅承擔(dān)著采光、通風(fēng)的功能，還對建筑的隔音、隔熱和防水等性能產(chǎn)生影響，對于隔熱鋁合金外窗的加工質(zhì)量更是有嚴(yán)格的要求。然，在生產(chǎn)實踐中，受加工設(shè)備、操作工人熟練程度等因素的影響，隔熱鋁合金外窗的加工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)，最終影響安裝交付質(zhì)量。第1，外窗的型材切割、沖壓、鉆銑精度不高的問題，可直接影響門窗的外觀和使用性能[2]。如果處理精度不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，很可能導(dǎo)致窗戶的組裝桿件無法精確拼裝，造成組裝間隙過大或五金件安裝位置偏差，這會影響外窗的密封性能，使外窗成為風(fēng)雨侵入室內(nèi)的薄弱點。第2，在加工過程中也存在排水孔、拼接縫、螺釘孔處理不當(dāng)?shù)膯栴}，如排水孔數(shù)量不足、孔徑尺寸過小，或沒有嚴(yán)格按工藝要求施打端面膠、陰角膠、密封膠等，會影響外窗的整體防水性能。

1.3 隔熱鋁合金外窗施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)

外窗預(yù)留洞口的尺寸偏差是不容忽視的問題，過小的預(yù)留尺寸會影響填縫工序的正常施工，甚至無法填縫；過大的預(yù)留尺寸會影響填縫材料的密實度（如砂漿塞縫硬化后易開裂），進(jìn)而在外框與墻體交接處形成滲漏隱患。采用節(jié)能附框，也相當(dāng)于在門窗外框安裝前先預(yù)設(shè)了一個橫平豎直的標(biāo)準(zhǔn)洞口，從而降低了后續(xù)土建粉刷和門窗安裝的難度，提高洞口的粉刷精度和門窗安裝精度，更易實現(xiàn)門窗的整體性能。

2 節(jié)能附框在隔熱鋁合金外窗防滲漏施工中的應(yīng)用

2.1 節(jié)能附框設(shè)計控制要點

2.1.1 附框材料選擇

節(jié)能附框需要預(yù)埋或預(yù)先安裝在門窗洞口中，用于后續(xù)安裝門窗外框，其材料首先應(yīng)滿足節(jié)能要求。當(dāng)前主要有木塑復(fù)合、鋼塑共擠、玻璃鋼等3 種節(jié)能附框材料，其中木塑附框的使用占比較高。

在節(jié)能附框設(shè)計中，附框材料的選擇及性能指標(biāo)控制非常關(guān)鍵。靜曲強度是評判材料抗彎曲能力的重要指標(biāo)，必須確保附框型材的靜曲強度達(dá)到35 MPa 以上，以保障其在復(fù)雜荷載下的穩(wěn)定性。同時，考慮到建筑需要應(yīng)對各種氣候變化，附框型材的高低溫反復(fù)尺寸變化率應(yīng)控制在0.3%以下，確保材料在溫差變化中保持尺寸穩(wěn)定[3]。而在寒冷條件下，附框型材需展現(xiàn)出良好的韌性，要求附框型材在低溫落錘沖擊下無破裂。為確保附框在安裝后的牢固度和穩(wěn)定性，其握螺釘力需要達(dá)到3000 N，保證附框與螺釘可靠連接。角部連接部位是附框的薄弱部位，因此附框連接角的強度應(yīng)大于1000 N。此外，為了降低窗戶部位的室內(nèi)外熱傳導(dǎo)，附框型材截面厚度方向的熱阻應(yīng)達(dá)到0.28 m2·K/W，確保其具有良好的隔熱效果。

2.1.2 附框截面尺寸控制

標(biāo)準(zhǔn)的框架剖面厚度一般為24±0.5 mm，剖面寬度分別有60 mm、65 mm、70 mm、90 mm、100 mm、220 mm、250 mm 等不同規(guī)格。附框?qū)挾饶軌蚋采w墻體的為寬附框，不能覆蓋墻體的為窄附框。在進(jìn)行門窗設(shè)計時，門窗的邊框截面厚度超過120 mm 時宜選擇寬附框，同時應(yīng)依據(jù)墻體厚度確定具體截面尺寸，并設(shè)置滴水結(jié)構(gòu)以避免雨水沖刷外窗。門窗邊框截面厚度小于120 mm 或者外窗有防火需求時，宜選擇窄附框[4]。另外，門窗邊框截面厚度小于100 mm時，窄附框相對于窗框的寬度縮小比例應(yīng)控制在10%以內(nèi)，門窗邊框厚度大于100 mm 時，窄附框的寬度應(yīng)比門窗邊框?qū)挾瓤s小0 ～15 mm 為宜。

2.2 節(jié)能附框生產(chǎn)控制要點

2.2.1 附框加工尺寸控制

采用預(yù)埋方式時，附框的組裝尺寸和圖紙上的洞口尺寸一致。采用洞口成型后的安裝方式時，附框的組裝尺寸一般應(yīng)在洞口尺寸的基礎(chǔ)上扣減30 mm，保證附框安裝后與洞口墻面四周的間距為15 mm，以便附框安裝后進(jìn)行填塞，從而規(guī)避附框和墻體之間滲漏。

2.2.2 附框加工寬度、高度、對邊尺寸的偏差控制

為保證窗框與附框之間的接縫處能夠有效封閉、管控滲漏水，需要保持附框和窗框之間接縫均勻，所以有必要控制附框加工尺寸的誤差。在附框生產(chǎn)時，寬度偏差必須嚴(yán)格控制在≤1 mm 范圍內(nèi)，加工高度和對邊尺寸偏差均宜控制在1 mm 以內(nèi)。為滿足這一精度要求，需要對加工設(shè)備進(jìn)行定期校準(zhǔn)與維護(hù)，提供操作指導(dǎo)書并對工人進(jìn)行培訓(xùn)，同時設(shè)置多個檢查點進(jìn)行隨機抽樣測量，實時監(jiān)測附框型材的下料尺寸和組裝尺寸，對超出允許偏差的應(yīng)進(jìn)行標(biāo)識、隔離并進(jìn)行整改。

2.2.3 對角線尺寸偏差控制

控制附框兩個對角線的尺寸偏差，是保證附框整體剛度和穩(wěn)定性的關(guān)鍵。所以在附框加工生產(chǎn)中，需要將附框兩個對角線的尺寸偏差控制在2 mm 以內(nèi)，測量時可使用鋼卷尺測量附框外圍的兩個對角線尺寸，讀取測量數(shù)據(jù)做對比。此外，附框組角的牢固性是決定框架穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素，組角部位松動可能引起角縫處滲漏，應(yīng)在組角牢固的前提下進(jìn)行角縫密封處理，確保無滲漏隱患。

2.3 節(jié)能附框安裝控制要點

在建筑施工中，土建預(yù)留的門窗洞口宜為不低于C20 強度的混凝土，采用非混凝土洞口時應(yīng)預(yù)埋混凝土砌塊供附框安裝固定，避免安裝過程中因外力作用造成墻體開裂，從而引起滲漏。在設(shè)計有節(jié)能附框的門窗項目施工中，需要在室內(nèi)刮糙、粉刷等濕作業(yè)前完成附框安裝，在門窗洞口粉刷收口之后再進(jìn)行門窗主框安裝和后續(xù)其他安裝。

以建筑主體采用木模施工工藝為例，整體施工流程如下：墻體彈線定位―洞口偏差處理―附框臨時固定―附框各維度細(xì)部調(diào)整―附框與墻體連接固定―附框與墻體塞縫―門窗洞口周邊粉刷收口―窗框臨時固定―窗框各維度細(xì)部調(diào)整―窗框與附框連接固定―窗框與附框間隙填充發(fā)泡劑―外窗打密封膠―固定玻璃安裝及打膠―窗扇安裝與五金件調(diào)試―完工清潔。其中，附框與墻體填塞、窗框與附框間隙填充發(fā)泡劑、外窗打密封膠、固定玻璃打膠，是防滲漏的關(guān)鍵施工工序，應(yīng)該嚴(yán)格按照工藝要求進(jìn)行施工和驗收。

2.3.1 施工前準(zhǔn)備

為保障附框及外窗安裝順利進(jìn)行，保證交付質(zhì)量，施工前需要根據(jù)項目實際情況編制門窗施工方案，并對安裝人員做詳細(xì)的技術(shù)交底和安全交底[5]。同時，應(yīng)根據(jù)安裝工藝要求和驗收標(biāo)準(zhǔn)做施工樣板，以便在批量施工前識別門窗和其他關(guān)聯(lián)工序的技術(shù)銜接、尺寸配合等方面是否有技術(shù)沖突和滲漏隱患，發(fā)現(xiàn)異常時及時做前置處理。另外，在批量施工前，外窗和附框的關(guān)鍵材料應(yīng)按要求進(jìn)行性能檢測，驗證相關(guān)部件是否符合設(shè)計和相關(guān)規(guī)范要求。

2.3.2 門窗洞口檢查和復(fù)核

門窗附框進(jìn)場前，應(yīng)進(jìn)行安裝“三線”（即水平、垂直、進(jìn)出參照基準(zhǔn)線）移交，并根據(jù)三線對洞口尺寸進(jìn)行偏差復(fù)核，對超出洞口尺寸允許偏差的，應(yīng)由土建單位進(jìn)行修正后再進(jìn)行安裝。其中，附框與墻體預(yù)留間隙大于25 mm 的，宜采用C20 細(xì)石混凝土進(jìn)行修補；對于間隙小于15 mm 的，應(yīng)進(jìn)行墻體切割修鑿，以留出足夠的塞縫空間，保證后續(xù)填塞飽滿、塞縫部位不滲漏。節(jié)能附框的安裝，應(yīng)在門窗洞口尺寸符合要求并驗收合格，且辦理移交手續(xù)后進(jìn)行。安裝附框前，應(yīng)對門窗洞口進(jìn)行基層清理，清除掉水泥塊及其他建筑殘渣。

2.3.3 附框安裝

附框安裝宜在土建主體及二次結(jié)構(gòu)施工完成后、室內(nèi)外粉刷等土建濕作業(yè)前完成。首先應(yīng)參照安裝基準(zhǔn)線，使用木楔對附框進(jìn)行臨時固定，然后調(diào)節(jié)好附框的進(jìn)出位置尺寸、左右位置、水平位置、水平度、正面垂直度、側(cè)面垂直度及對角線等，調(diào)節(jié)過程中采用紅外線儀器進(jìn)行測量校準(zhǔn)；附框準(zhǔn)確定位后，使用射釘或膨脹螺栓將附框固定在洞口的墻體上。為保證附框的安裝牢固度，避免附框彎曲變形，兩端固定位置距離附框端部不宜大于100 mm，相鄰兩個固定位置間距不宜大于500 mm。采用固定片和射釘時，固定片需在墻體內(nèi)外雙側(cè)固定牢固，內(nèi)高外低，高差不超過20 mm，固定片需折彎并與墻面進(jìn)行有效接觸。

2.3.4 附框與墻體間隙塞縫

附框安裝完成后，附框與洞口墻體之間的塞縫是門窗防滲漏的關(guān)鍵工序之一。若塞縫不合格，極易在窗邊引起滲漏，所以塞縫工序應(yīng)嚴(yán)格按工藝要求進(jìn)行。首先應(yīng)清理干凈塞縫部位的墻體基層，然后灑水濕潤并使用水泥素漿涂刷基層，在水泥素漿干燥前使用防水砂漿或?qū)Ｓ萌p劑進(jìn)行塞縫。塞縫必須密實連續(xù)，表面抹壓規(guī)整。塞縫完成后，應(yīng)進(jìn)行不少于3 d 的澆水濕潤養(yǎng)護(hù)，防止塞縫表面干裂。塞縫完成后，應(yīng)進(jìn)行塞縫部位的滲水檢測和工序驗收，合格后移交給土建進(jìn)行防水涂料、粉刷收口等后續(xù)施工。

2.3.5 窗框安裝及周邊封閉

節(jié)能附框的外框安裝，應(yīng)在土建室內(nèi)外濕作業(yè)完成后進(jìn)行，減少交叉作業(yè)帶來的成品污染和損壞。

除此之外，外框宜從室內(nèi)側(cè)進(jìn)行安裝，減少施工安全風(fēng)險。第1，把窗框放置在附框內(nèi)部，調(diào)節(jié)均勻窗框與附框之間的上下左右間隙，細(xì)部微調(diào)窗框的進(jìn)出位置、水平度、正面垂直度、側(cè)面垂直度及對角線等，根據(jù)設(shè)計要求使用扣件將窗框固定在附框上。第2，在外框與附框固定后，使用發(fā)泡劑填充外框與附框之間的間隙。發(fā)泡劑應(yīng)連續(xù)施打、一次成型、填充飽滿，超出窗框外的發(fā)泡劑應(yīng)該在固化前回壓入縫隙內(nèi)，禁止用刀具切割，避免發(fā)泡劑外膜破壞而引起窗框滲漏。第3，發(fā)泡劑完全固化后，在其外側(cè)施打硅酮耐候密封膠進(jìn)行封堵，這也是門窗防滲漏的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。打膠前必須清理打膠基層，確保硅酮膠的接觸面沒有雜物和灰塵，并且要保證足夠的硅酮膠截面寬度，保證硅酮膠在門窗外框和墻面都有可靠的粘接，形成可靠的防滲漏屏障。

2.3.6 窗扇安裝及五金配件調(diào)試

窗扇安裝也是外窗防滲漏的一個關(guān)鍵控制項。窗扇與窗框的匹配度、五金件及密封膠條與窗扇及窗框的匹配度是防滲漏的關(guān)鍵因素之一。窗扇、窗框、五金配件、密封膠條只有進(jìn)行科學(xué)匹配、相互銜接，才能形成科學(xué)合理的密封系統(tǒng)，從而發(fā)揮出優(yōu)異的防滲漏性能。第1，安裝時應(yīng)在窗扇放置在窗框槽口后做臨時固定，調(diào)整上下左右的搭接寬度。第2，同步調(diào)整窗扇與窗框的密封膠條壓緊度，保證密封膠條在窗扇鎖閉情況下處于受壓狀態(tài)，使雨水無法進(jìn)入室內(nèi)。第3，擰緊固定窗扇的螺釘，擰入螺釘前絲身需帶膠作業(yè)，避免螺絲孔滲水。另外，安裝鎖具時，窗扇鎖閉狀態(tài)下鎖點應(yīng)位于鎖座的中心位置，且鎖點和鎖座應(yīng)保證不小于2 mm 有效搭接，避免窗扇在長時間使用后無法緊密關(guān)閉從而產(chǎn)生滲漏。

3 結(jié)語

綜上所述，在隔熱鋁合金門窗工程中采用節(jié)能附框，可以提高附框和墻體之間的塞縫密實度和密封效果，從而減少門窗周邊滲漏。同時，使用節(jié)能附框，可大大減少門窗施工與土建施工的交叉污染，提高建筑工程交付品質(zhì)。此外，門窗安裝采用節(jié)能附框，相對于不使用附框，在后期對門窗進(jìn)行拆舊換新時更易拆卸，基本不會破壞原有裝修。隨著更多的實踐應(yīng)用和技術(shù)進(jìn)步，節(jié)能附框有望和隔熱鋁合金外窗一起，助力我國實現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”的戰(zhàn)略目標(biāo)，助力建筑行業(yè)向前發(fā)展。