11.2.1 木窗的组成和一般尺寸
窗主要由窗框、窗扇、五金件及附件组成。 如图11.3所示是平开木窗的构造组成和各部分名称。
窗的尺寸应综合考虑以下几个方面:
①采光:从采光要求考虑,窗的面积与房间面积有一定比例关系。
②使用:窗的自身尺寸以及窗台高度取决于人的行为和尺度。
③节能:在《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ26—2010)中,明确规定了严寒地区各朝向窗墙面积比。 详见表13.10。
④符合窗洞口尺寸系列——为了使窗的设计与建筑设计、工艺化和商品化生产,以及施工安装相协调,国家颁布了《建筑门窗洞口尺寸协调要求》(GB/T30591—2014)这一标准常用的标准窗洞口应符合表11.1的规定。
表11.1 常用的标准规格窗洞口的标志尺寸系列(mm)
⑤结构:窗的高宽尺寸受到层高及承重体系以及窗过梁高度的制约。
⑥美观:窗是建筑物造型的重要组成部分,窗的尺寸和比例对建筑立面影响极大。
可开窗扇的尺寸,从强度、刚度、构造、耐久和开关方便考虑,不易过大。 平开窗扇的宽度一般可在400~600mm左右,高度一般可在800~1500mm左右。 当窗较大时,为减小可开窗扇的尺寸,可在窗的上部或下部设亮窗。 北方地区的亮窗多为固定的;南方为了扩大通风面积,窗的上亮子常做成可开关的。 亮子的高度一般采取300~600mm左右。 固定扇不需装合页,宽度亦可达900mm左右。 推拉窗扇宽度亦可达900mm左右,高度不宜大于1500mm,过大时开关不灵活。
11.2.2 窗框
窗框由上框、边框、中横框(亦称中横档)、中竖框(亦称中竖梃)组成(如图11.3所示)。
(1)窗框的安装
窗框位于墙和窗扇之间。 木窗窗框的安装有两种方式,一是窗框和窗扇分离安装。 这类安装也有两种方法。 一种是立口施工法,既先立窗框,后砌墙。 另一种是砌筑墙体预留窗洞,然后将窗框塞入洞内,称塞口施工法。 无论是立口还是塞口,都要等墙体建成后再进行窗扇的修整和安装。 另一种是成品窗安装方式,即窗框和窗扇在工厂先装备成完整的成品窗,然后,将成品窗塞口就位固定,将周边缝隙密封。 目前木窗仍采用先立口和框、扇分离安装的方法,这样作对窗的制作和安装要求较低,施工较易。 但窗扇的最后工序是现场完成,很难达到高标准要求,却极易损伤先安装的窗框。
图11.3 平开木窗的各部分名称
(2)窗框断面形式和尺寸及与墙的关系
窗框设计应解决三个问题,既窗框的位置、框与墙的结合以及框与扇的关系。 框与扇的关系将留在后面讨论。
1)窗框在墙洞口中的位置
窗框在墙洞口中的位置(如图11.4所示)
窗框在墙洞口中的安装位置有三种:一是与墙内表面平(内平),这样内开窗扇贴在内墙面,不占室内空间;二是位于墙厚的中部(居中),在北方墙体较厚,窗框的外缘多距外墙外表面120mm(1/2砖);三是与墙外表面平(外平),外平多在板材墙或外墙较薄时采用。
图11.4 窗框在墙洞口中的位置
2)墙与窗框的结合
墙与窗框的结合主要应解决固定和密封问题。 木窗框多用预埋木砖固定,先立口施工法也可先在框外固定铁脚。 温暖地区墙洞口边缘采用平口,施工简单,如图11.5(a),(b),(c), (d)所示。 寒冷地区多用高低口,有些地方常在窗洞两侧外缘做高低口以增强密闭效果,如图11.5(e)所示。 如窗的上下框有突出,应砌入墙体中。 木窗框的两侧外角做灰口,以增强框与抹灰的结合与密封,框与墙间可填塞松软型弹性材料,增强密封程度,如防风毛毡麻丝,如图11.5(b)、(c)所示,或聚乙烯泡沫棒材、管材等封闭型弹性材料,如图11.5(d)、(e)所示。 木窗框靠墙面可能受潮变形,且不易干燥,所以当窗框宽超过120mm时,背面应做凹槽,以防卷曲,并做沥青防腐处理,如图11.5(a)所示。
图11.5 窗洞口、窗框及缝隙处理方式
常用木窗框的断面形状和尺寸(如图11.6所示)主要应考虑:横竖框接榫和受力的需要;框与墙、扇结合封闭(防风)的需要;防变形和最小厚度处的劈裂等。 木窗的用料常采用经验尺寸,南北各地略有差异。 单层窗窗框用料较小,一般为(40~60)mm×(70~95)mm。 双层窗单窗框用料稍大,—般为(45~60)mm×(100~120)mm。 木框外形的净尺寸—般均为小数,这是由于木材毛料尺寸均为整数,单面刨光去掉3mm,双面刨光去5mm的结果。 如图11.6所示为窗框参考尺寸。
图11.6 常用木窗框的断面形状和参考尺寸
窗框和墙之间的固定方法视墙体材料而异。 砖墙常用预埋木砖固定,混凝土墙体常用预埋木砖或预埋螺栓、铁件固定(如图11.7所示)。
图11.7 木窗框与墙的固定方法
11.2.3 窗扇
平开窗扇常见的种类有玻璃扇、纱扇、百页扇等,玻璃扇最普遍。
(1)玻璃窗扇的断面形式和尺寸
玻璃窗扇由上下梃、左右边梃、横竖芯等杆件以及披水条、玻璃组成(如图11.3及图11.8所示)。各杆件间用榫接。上梃与边梃的断面尺寸多为(35~40)mm×(50~60)mm,杆件断面尺寸必须保证榫接的牢固性。内开窗的下梃应比上梃尺寸稍宽,如(35~40)mm×(60~90)mm。 以便在下梃外侧装设披水条(扇框下附加的滴水条)。窗芯多为(35~40)mm×(27~35)mm。
披水条是内开窗扇必设的附件,可防止雨水流入室内。 常用木材制作,也有用镀锌钢板制作的,木制披水条下侧要做滴水(如图11.8(a)所示)。
图11.8 木窗上的披水、线脚和接缝
上下梃、边梃及窗芯的室外侧做安装玻璃的铲口,深为12~15mm,宽为10~12mm。 各杆件玻璃铲口的室内侧做装饰性线脚,既减少挡光,又美观(如图11.8(b)所示)。
窗扇之间的接缝常做高低缝或加压缝条,以提高防风雨的能力和减少冷风渗透(如图11.8(c)所示)。 窗面较大,做多扇处理时,可根据开关扇的具体情况与亮窗的位置,确定中横框和中竖框的取舍与数量。
(2)玻璃的选择及安装
普通窗均用无色透明3mm厚的平板玻璃,多层建筑风压不大,单块玻璃面积可控制在0.8m2之内。若尺寸过大时,应采用4mm或5mm的较厚玻璃,同时应加大窗扇杆件用料的断面尺寸,以增强窗扇刚度。
窗可根据不同要求,选择磨砂玻璃、压花玻璃、夹丝玻璃、吸热玻璃、有色玻璃、反射玻璃等各种不同特性的玻璃。
外窗玻璃通常用油灰在窗扇外侧密封,若要求较高的窗,则采用有弹性的玻璃密封膏效果更好。 油灰和密封膏在玻璃外侧密封有利于排除雨水和防止渗漏。
(3)窗扇与窗框的关系
窗扇经常开关,是渗漏风雨的主要部位。 扇、框间缝隙的密闭做法除了在框上做深约10~12mm的铲口外,在铲口内可设回风槽,以减小风压和渗风量。 可以在扇框接触面处窗扇一侧做斜面,以保证扇、框外表面接口处缝隙最小(如图11.9所示)。
图11.9 窗框与窗扇间的防风处理
(4)窗用五金配件
平开木窗常用五金配件有:合页(铰链)、插销、撑钩、拉手、铁三角等。 采用品种根据窗的大小和装修要求而定。 窗用合页多用双袖式(双袖合页),窗扇可以自由摘下,便于维修和擦拭。 高级窗和国外常用抽芯合页,其合页轴可以抽出。 当摘卸窗扇时,先将活动轴抽出,窗扇自然脱离。 抽芯合页比较精确,窗扇就位后晃动小,摘卸窗扇时,不必抬高窗扇便取下,当窗扇开启后,扇上空隙较小时,抽芯合页更有优点。 当窗扇需要开启180°时,或为了便于外开窗扇的维修、擦拭玻璃外表面时,可选用长脚合页(如图11.10所示)。
图11.10 常用木窗合页
11.2.4 双层窗
房间为了防蚊蝇、保温、恒温以及隔声等要求,需设置双层窗。 单层玻璃窗保温能力差,双层玻璃窗增加了一个空气间层,提高了窗的保温能力,降低了建筑物冬季采暖热损耗。
双层玻璃窗根据窗扇和窗框构造不同,可分以下几种:
(1)内外开窗
单框内外双裁口,内外各一层窗扇,分别开向内外。 内外扇形式、尺寸完全相同,构造简单,如图11.11所示,也称为共樘式双层扇。 防蝇通风的一玻一纱窗也是双层窗的一种,多为内外开。 由于纱窗扇重量轻,窗料可以小一些。
严寒地区墙体较厚,宜采用双框窗,也称为分樘式双层窗。 双框之间留有较宽的距离,便于清拭玻璃,用料也省。 这对寒冷地区有固定窗扇的双层窗很重要,所以用者较多。
共樘式双层窗由于框料尺寸不便太大,当有固定扇时,内外扇间距离常不能满足清拭玻璃要求。 当然对于南方全部为可开扇的一玻一纱窗,不存在这一问题。 双框玻璃窗内外扇的净距为100mm左右,而不宜过大,以免空气对流影响保温,并需在内外扇中缝处分别设压缝条。这种内外开双层窗的外扇清拭不便,为此不宜用于中小学校。
图11.11 单框内外开保温窗
(2)双内开窗
内外窗扇均向室内开启,该窗在我国寒冷地区采用较多。 双内开窗清拭和维修方便,安全可靠,窗扇不受室外风雨损害和剥蚀,因而窗的使用期长。但其外扇尺寸要比内扇略小,构造复杂,遮光较重。 严寒地区冬季房间密闭,因此常在窗上装设内开通风换气窗。如图11.12所示是我国严寒地区普通型双框双内开保温窗。
图11.12 双框全内开保温窗
(3)子母扇窗
子扇附在母扇上,或以合页镶在母扇上可以开启与合并。 每扇再以合页与窗框相连,形成夹有空气层的双层扇。 子扇尺寸略小于母扇,但玻璃面的尺寸相同。 母扇一般均为内开,子扇外开,以便清拭和维修。 子母扇窗是单框双层窗扇的一种形式(如图11.13所示)。
(4)双层玻璃扇和中空玻璃
在同一个窗扇上安装两层玻璃,甚至三层玻璃的窗,玻璃很薄,导热系数很高(k=0.76W/(m·K))。 从热工角度看,其本身仅起隔断气流的防风作用,起不了隔热作用。 增加玻璃层数主要是利用它们形成的空气间层提高保温性能,双层玻璃扇的扇形与普通单层玻璃扇相似,而保温能力强,三层玻璃的窗扇保温效果更好,但窗扇质量大,一般不用。 当确实需设三层玻璃时,常采取双层窗扇三层玻璃的方式,即其中—层窗扇为双层玻璃扇。 双层玻璃扇应注意空气间层的密封与内部蒸汽凝结和积灰的可能。 双层玻璃的间隙由于扇料尺寸和构造原因,不能太大,过小也会影响空气间层热阻值的提高,一般控制在10~15mm,且四周密封。
玻璃密闭主要采用橡塑或橡胶密闭条和密封膏。
普通玻璃扇改用中空玻璃,相当于两层玻璃窗扇。 使用中空玻璃,可简化窗的构造,节省窗料。 中空玻璃是由两层或三层平板玻璃四周用夹条粘接密封而成,中间抽换干燥空气或惰性气体,确切的应称为中空密封玻璃。 为保证低温下不产生蒸汽凝结,需要在边缘夹条内侧敷以干燥剂,或混合于夹条粘接材料中。 中空玻璃所用平板玻璃的厚度,视玻璃面积大小而定,多为3~5mm,其间层多为10~15mm。 成品中空玻璃均为系列的规格尺寸。 中空玻璃工艺复杂,成本高,但它是保温窗的发展方向之一,随造价的降低将会得到推广。 如图11.14所示是在单层窗扇中采用中空玻璃的剖面构造。 其中的中空玻璃与窗扇之间用密封膏粘接,扇与框用弹性硬质塑料制品和橡胶制品的两道密闭条密封,以保证窗的密闭性。 两种密闭条一个安装在窗扇四周,一个安装在框的裁口竖边上。 扇框之间的密闭方式,采用密闭条的种类和数量均不相同,要根据密闭要求、客观条件、技术及经济水平而定。
图11.13 子母扇窗的构造
图11.14 单层窗扇中空玻璃保温木窗剖面构造
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