建筑门窗幕墙保温\防水施工工艺的总结与探索

摘要：随着我国经济发展与社会的进步，人们对建筑物的功能与节能要求不断提高，经过多年参与现场施工管理，越来越深刻的认识到门窗幕墙保温对建筑节能的重要性，对于我们这样一个能源稀缺大国，站在社会可持续发展角度看，我们的责任非常之重大。同时，在一次次的参与门窗幕墙漏水问题处理中，深刻体会到其复杂性与难度之大，给使用者工作、生活造成很多不便，给施工方造成大量人力、物力浪费。我们应该站在社会主人的角度，不断完善施工管理，改进施工工艺。分析现有门窗幕墙保温、防水施工工艺做法，总结在施工中经常出现的问题，列举出典型工程案例，明确存在的问题，分析原因，提出改进措施，对现有好的施工工艺，要加强落实力度，提高管理人员意识，对需改进的，结合实际施工情况，提出改进方案，主要阐述了门窗幕墙密封材料、玻璃及安装中的保温问题，开缝石材幕墙、铝板幕墙的漏水问题，提出了改进建议。提高建筑门窗幕墙防水保温性能，虽然是老问题，但在每个阶段，每个时期，每个项目都有新情况，需要我们专业技术人员不断努力改进。

关键词：保温节能 门窗渗漏 开缝幕墙漏水 改进工艺

中图分类号：TE867 文献标识码：A

绪论

我国建筑目前以每年20亿平方米的速度发展，建筑能耗在整个社会运转能耗中所占的比例越来越大，建筑节能减耗越来越重要，而门窗幕墙又是影响建筑能耗的一大因素，作为门窗幕墙设计施工企业，有责任有义务不断更新设计、改进施工工艺，提高门窗幕墙保温性能，节约能源，为社会可持续发展做出我们的一点贡献；门窗、幕墙漏水问题，经常发生，对建筑使用影响较大，我们应该杜绝这种问题，需要我们一线作业人员，不断总结交流经验，探索新工艺、新做法，让我们的建筑真正成为精品，为人们办公生活提供良好的环境。

工程实践中，防水、保温问题一直是建筑门窗幕墙设计和施工的重要问题。经不完全的统计，在实验室中有90%的门窗幕墙样品需经修复才能通过试验。在实际工程应用中，也存在同样的问题。为解决防水、保温问题，许多设计师、专家学者、施工人员不断总结、研究，很多做法上得到了改进。根据多年的施工经验，就目前门窗、幕墙设计、施工中存在的此类问题做进一步分析，请业内同行、专家参考，对不足之处恳请批评指正。

一、铝合金门窗渗漏原因及防治

（一）、原因分析 

1、铝门窗结构设计或型材选用上存在缺陷

1） 设计文件不齐全或未经结构设计，造成锁点不足或铝门窗材料结构强度和挠度达不到要求，导致在正常风压下塑性变形，拉裂或损坏等而产生雨水渗漏；

2） 对引风面、雨水冲刷面的防渗、防漏考虑不足，过分突出采光及通风需要，“飘窗、落地窗、通窗”等墙体化的门窗大量出现，又不注重建筑构造防水，导致其雨水渗漏问题越来越突出；

3） 型材选用上简单的套用，导致型材不配套或装配松动或断面挡水高度不足引起的直接漏水；

4） 外观上过分注重线条装饰，造成门窗型材接头、转角过多而导致的拼缝封堵缺陷；

2、铝门窗在加工制作过程中达不到质量要求

1） 加工精度达不到要求，铣料不标准造成装配间隙过大；

2） 型材转角或拼接搭接处虽有用防水垫片，但防水垫片规格偏小或搭接处未采用密封胶密封；

3） 胶条、毛条下料偏短，造成端头直接漏水；

4） 外露钉头钉眼或挤压孔未注胶封堵。

5） 排水孔设置不足或设置不当，引风面孔槽不足于排水或无法迅速排出；

3、铝门窗与洞口墙体连结部位填塞密封不当

1） 铝门窗与洞口墙体之间的间隙过大或过小，致门窗难以固定且填塞不实易产生裂缝；

2） 填充料没有充满门窗框与墙体间的间隙，形成了空鼓现象或裂缝；

3） 没按要求充填合格的材料，如水泥砂浆的标号不对或配合比不合格；

4） 门窗安装完毕之后没有在门窗外侧与墙体的连接部位进行密封，或防水密封层次不够，或密封失效；

5） 固定门窗框的调整垫块残留于门窗框内，或拆除后没有再进行二次填充；

6） 窗台室内外无高差或找坡不足；

7） 对于有转角或连通形式的门窗，位于转角或连通部位的连接杆件的上部没有进行封堵，易造成渗漏雨水由上而下进入室内；

8） 门窗与洞口的固定连接不牢，使门窗在风荷载作用下产生轻微震动位移而使密封材料产生裂缝；

4、铝门窗辅材材质不合格

铝门窗使用的密封材料太差，如胶条过硬，抗老化时间短，密封胶过期使用或是冒牌假胶；未采用硅酮耐候密封胶，抗变位能力差、易老化、拉裂等；实际采购胶条偏小，扇、框密封不严密，导致雨水直接飘进；固定铁件的材质及断面达不到要求，在正常风压下松动开裂。

5、建筑结构或构造本身存在缺陷

1） 如窗台砂浆配合比不合格，无添加防水剂；

2） 外墙、窗台面砖空鼓，无勾缝，或面砖缝隙有细微裂缝存在，雨水在风荷载作用下透过墙体直接渗入室内；

3） 窗台阴阳角涂料开裂而导致的直接渗水；

4） 飘窗、落地窗或其他异形窗，建筑构造达不到防水要求，如挑板不挑出等；

5） 墙体是轻质墙或砖墙，由于门窗周边墙体因质量问题存在细小裂纹和缝隙而发生渗水现象。

（二）、预防控制

1、设计及准备阶段

1） 先期介入，参加图纸会审，对设计存在的缺陷，提出深化设计要求；

2） 结构设计上根据工程特点按规范进行严格的计算和设计，不要简单地套用；

3） 根据工程特点进行样板窗施工，做好前期预防、过程控制、阶段水密测试；

4） 批量生产前，据实进行物理性能检测，以确定门窗是否达到设计要求与性能指标；

2、制作安装阶段

1） 门窗钢副框与洞口墙体周边的标准间隙应控制在25mm左右，其最大尺寸应不超过50mm，最小不小于20mm，若间隙过大，应采用细石混凝土浇捣修整后方可安装施工，严禁采用劣质砌体，如烧结泥砖或砂浆直接垫平；

2） 根据工程情况合理选用水泥砂浆填充法，将钢副框固定好后，进行水泥砂浆填充，在副框的两侧用抹子将砂浆充分压实，确保副框与周边墙体间填满砂浆，随后用砂浆将窗套内侧抹平至副框内侧边（示意如下图）。

3） 水泥砂浆填充要控制水泥砂浆的配合比，一般是1：2.5，保证水泥砂浆的质量，在水泥砂浆中添加防水剂提高水泥砂浆的防渗漏性能，注意养护，避免开裂；

4） 若遇到外墙装饰做法要求，窗口副框外侧水泥砂浆完成面不能与副框内口平齐，需在副框靠室外面设置隔热条及挡水板，增加抗渗性能，示意如下图；

5） 铝窗框与钢副框交接处要留有5mm左右缝隙，不得直接接触，避免产生化学腐蚀，同时有利于密封，嵌注密封材料时，应注意清除浮灰、砂浆等，使密封材料与铝窗框、钢副框粘结牢固。同时检查密封材料是否连续，是否缺漏等情况，特别是转角交接位置是否有毛细孔存在；

6） 调整垫块禁止残留于门窗框内，拆除后要及时进行二次填充密实，填充注意与基体的可靠粘结；

7） 室外窗台应低于室内窗台板20mm为宜，并设置顺水坡，雨水排放畅通，避免积水渗透。铝门窗与外墙要有一定的距离，避免雨水直接冲刷。

8）  门窗连接件的材质、规格，连接方法应符合当地《铝合金门窗技术规程》要求，及时用砼或砂浆封锚，避免在风荷载作用下产生移动而使密封材料产生裂缝。

3、强化管理意识 

1） 在方案审批、样板验收上加强职能部门的监控力度，提高管理人员和作业班组的高度的责任心。

2） 定期不定期对在建工程进行抽检，随机进行水密测试，及早有效发现门窗渗透点及渗透原因，尽早加以封堵和处理，避免大面返工。

3） 加强对已建工程的回访，继续收集渗漏信息，不断进行改进。

二、幕墙工程渗漏原因及防治

多年施工过程中，经常遇到幕墙漏水问题，密闭幕墙漏水较少，漏水点相对容易查找，开缝幕墙漏水情况较多，例如，中国人民大学文化大厦室外开缝铝板幕墙工程，竣工后5年左右时间，外墙面出现多处漏水，查找不到具体漏水点；清华大学文科图书馆开缝石材幕墙，多处漏水；清华大学美术学院，开缝石材幕墙多处漏水等，经现场勘查调研，对漏水原因及防治措施作如下分析总结。

（一）、原因分析

1、隐框幕墙工程，大面部分由于接缝全部打胶密封，一般不会出现漏水现象；2、明框幕墙大面部分，漏水部位一般在横竖外扣盖交界处，打胶时此处横竖胶 缝接触不密实，留有细小间隙，造成雨水渗漏；

3、在不同构件交接拐角及不明显部位，打胶不容易操作，容易造成打胶密封不到位，导致雨水渗漏。在一些项目调研过程中，完工几年的工程，类似个别部位仍存在未打胶现象；

4、开启扇部位，五金件安装调整不到位，密封胶条偏小，关闭不严，导致雨水渗入；

5、室内暗排水雨水沟，接口部位不严密，排水管坡度偏小，排水口数量设置不足，雨水不能及时排出，积水过多，导致漏水；

6、天窗开启部位，防水设计不够完善，应采取更新型的铝型材；

7、开缝幕墙， 1）、幕墙内侧防水板密封不到位，墙面防水砂浆不能达到全面防水效果；文科图书馆开缝石材幕墙，幕墙内侧墙体外表面采用的是防水砂浆抹面，工程竣工至今，不到3年，实践证明，只靠防水砂浆抹面外墙防水不能保证质量，特别是在窗洞口周边部位，漏水相对严重。另外，有些开缝幕墙内侧采用保温、防水一体的发泡聚氨酯涂层，这种涂层与室外空气直接接触，经过十年左右时间，质地开始变得疏松、脆，防水性能将大大下降，清华大学美术学院外墙，开缝石材幕墙内侧墙体防水采用的就是发泡聚氨酯涂层，现在多处漏水，不得不花费专门资金，将开缝幕墙改为了密闭幕墙；

2）、檐口做法不完善，石材幕墙顶部女儿墙檐口直角交接处，立面石材压平面石材，形成了朝天缝，一旦缝隙密封胶出现开裂等问题，将直接导致漏水，应该采用如下图所示，平面石材压立面石材，形成侧面缝，同时，为保险起见，尽量在平面石材下部增加金属防水板一道；

3）、铝单板开缝幕墙内侧导水槽横竖交接处开裂，按理论设计上，开缝部位已充分考虑排水问题，不会漏水，但实际实施中，排水构造设计做法，容易出现收缩变形，排水通道出现裂缝，导致漏水，这种现象在人民大学文化大厦室外铝单板幕墙工程中出现，排水槽在幕墙内侧，如不拆除铝板，查不出漏水点，给业主、物业管理部门等造成很大麻烦。

 （二）、防治措施

明框幕墙，关键在于打胶密封，室外面，玻璃与铝型材扣盖交接处，尽量采用打胶方式，防水效果优于成品密封胶条。打胶时首先不能漏打，再一个就是横竖交接缝处必须填实，对操作工人加强交底工作，同时，打胶完成后，现场淋水检验，发现漏点及时修补，避免后期修补产生大量费用；

在外墙有造型部位，不同做法交接处，往往形成一些不容易操作的角缝，工人操作时很容易疏忽，对此部位施工中应特别强调，全数检查，避免漏水死角产生；

立面幕墙开启扇，成品型材都设计了至少两道防水功能，配备合适的胶条，根据扇大小设置相应数量的锁点，一般不会再漏水。问题较多的是在天窗开启扇，若采用常规立面幕墙开启扇型材制作天窗开启扇，很容易漏水，所以天窗应采用专用型材，工程实践中，我们自行设计了开启型材，防水效果很好，如下图所示，可供参考；

调研中发现，某些幕墙檐口排水，排水沟无漏水点，雨水口畅通，而现场痕迹显示，积水面曾经超过了排水沟侧壁高度，那么漏水是必然的。对暗排水管沟、水槽、雨水口设置，根据排水屋面大小，设计中，在理论计算基础上，适当加大管、槽截面，增加雨水口数量，同时做好防止其他物品落入雨水口的措施。

对于开缝幕墙，经过多个项目检验，要彻底防水，其内侧必须加设一道全封闭金属板防水层，不能因为造价较高而采取其它较勉强的做法，否则后患无穷。另外，考虑到功能、造价方面，除非特殊要求，尽量不要采用开缝幕墙方式。

三、铝合金门窗幕墙保温节能现状及发展趋势

 目前，我国城乡建筑住房每年以20%以上的速度增长，年竣工面积为20亿平方米。其中，已有建筑面积400亿平方米，其中95%以上为高能耗建筑。门窗的能耗为发达国家的3倍。如果以此推算，预计到2020年，全国高耗能建筑面积将达700亿平方米。因此，如果现在不注重建筑节能设计，将直接加剧我国能源危机。

多年来，我国的各类建筑门窗始终是在低品位、低价格的怪圈中徘徊，这种现象主要体现在以下几个方面： 

1.塑钢门窗造价低，保温性能好，可以代替其它门窗，部分工程中仍在大量使用低档塑钢门窗。 

2.大量使用推拉窗：近几年来我国的建筑门窗中推拉窗的使用量特别大。其实，就门窗的物理性能而言，推拉窗的各项性能都是最差的，特别在保温和密闭方面的性能就更差了。国家应当大力推广、逐步强制使用平开窗、内开内倒窗、上悬窗等可紧密锁闭窗。

3. 出资者追求低价格，我国建筑门窗的合理价格应该是多少？我国的各类建筑门窗始终是在低品位、低价格的怪圈中。似乎大家都认为，目前我国建筑门窗的价格应该在300——350 元/m2左右。其实就北京目前的商住房而言，房屋价格在8000——10000元/ m2的所使用的门窗应该在800——1000元/ m2；房屋价格在 5000——7000元/ m2的门窗在600——800元/ m2；房屋价格在4000元/ m2以下的门窗在350元/ m2左右。

目前这种价格在300/ m2左右的门窗，不管是铝合金门窗，还是塑钢门窗，还是彩板门窗都做不出质量好的产品来。 

积极开发推广新材料、新技术、对部分质量低劣的产品、材料实行强制淘汰，开展国际合作，引进国外先进技术和产品，加速推进我国的建筑技术进步，国家相关节能标准逐步提高，节约国家能源，是今后几年铝合金门窗的发展方向。

1.开发优质铝合金保温门窗：其断热铝型材可以采用多处形式，“压条工艺”、“灌注工芑艺”、“铝型材+PVC”的复合铝窗框。铝合金保温门窗首先在北方地区大量推广，黄河以南的公共建筑也必须使用性能好的中空玻璃铝合金门窗。 

2. 大力推广使用中空玻璃；我国的中空玻璃的使用普及不足1%，在黄河以南地区几乎不用。并且在我国北方大部分地区使用的中空玻璃的质量也较差。

3.高层建筑不宜使用塑料门窗；试验表明，由于塑料的弹性模量较低，强度差，不宜在高层建筑和风压值较大的地区使用。高层建筑的侧雷击也是塑料窗的最大弊病。

4.发展节能门窗要全面法发展各种类型的门窗，包括铝木复合门窗、钢塑共挤门窗，充分发挥钢铝强度高、木塑保温好的优点。

5、提高玻璃使用标准，玻璃面积占到门窗幕墙面积的80%-90%，对建筑节能保温影响非常大，目前使用最多的幕墙玻璃6low-e+12A+6钢化中空玻璃，在冬、夏季节，站在室内靠近玻璃处，有凉、热的感觉，说明其保温性能仍不足，国家相关规范中仍需逐步提高产品标准。

结论

未来30年，我国还将建造400亿平方米的新建筑。各大门窗幕墙商家开始关注消费者需求变化，不断创新思维，试图跟上甚至创造幕墙消费流行，建筑节能已深入人心，市场大热，建筑门窗幕墙节能产品如铝木复合门窗、实木门窗、系统门窗、Low-E玻璃等，也日渐受当地消费者和经销商的喜爱。广大门窗幕墙设计施工人员有广阔用武之地，我们应不断总结经验，探索新工艺、新方法，改善建筑功能，建筑绿色节能产品。

参考文献

[] 玻璃幕墙工程技术规范（JGJ 102-2003）

[2] 玻璃幕墙工程质量检验标准（JGJ/T 139-2001）

[3] 金属与石材幕墙工程技术规范(JGJ 133-2001)

[4] 铝合金窗（GB/T 8479-2003）

[5] 门窗幕墙月刊