技术交流专栏由“泰诺风”特约

钩挂式幕墙开启扇设计

发布时间：2010-03-18

【作 者】: 姜军辉

【摘 要】:本文通过建筑玻璃幕墙上挂钩式开启窗的系统分析，根据工程实际情况，对上挂钩式开启窗容易出现的问题进行研究，通过调整不同的连接安装方式，为解决幕墙开启窗的漏水、脱钩、左右窜动、维修拆卸困难等问题，从设计上人手，简化安装操作，合理快捷地满足施工要求，提高安装工效，缩短安装周期。　

【关键字】:玻璃幕墙;开启窗;挂钩;设计

　　1.前言
　　在建筑幕墙的设计中，基本上都设置幕墙开启窗。在开启窗的设计中，应满足其使用功能，并且要保证立面效果。其抗风压、气密、水密、保温，隔声等性能的要求，给幕墙设计带来了一定的难度。
　　其实，一套好的幕墙玻璃开启系统，是完全能够满足目前各种性能要求的。为了提高幕墙的气密性，在开启窗周边采用三元乙丙橡胶或聚丁橡胶密封胶条，双道密封。为了防止雨水大面积进人开启窗周边胶缝，在开启窗上上边，有的左右设置披水胶条，披水胶条不会完全防止雨水渗人，加上可能出现冷凝水现象，设计时在开启窗扇铝料上设置流水槽等导排构造措施。披水胶条的设置往往与钩挂式开启窗的安装带来一定的困难。在保证开启窗的性能要求的同时，也要考虑开启扇施工安装方便、可靠性。

　　2.钩挂式开启窗的特点
　　从安装方式上分，目前常用的幕墙开启窗有四连杆铰链、钩挂、电动开启多种形式。由于电动开启窗成本较高，电动开启器传动系统在室内占据空间，影响室内外观效果、妨碍室内空间的利用而用的很少。四连杆需要额外配装，属于单独的系统，增加幕墙开启扇的成本。而上钩挂式开启窗具有其独特的优点，在建筑幕墙中应用越来越广泛。
　　钩挂式开启窗主要是在开启窗铝框和铝扇材料上采用球面钩与槽相配合旋转完成幕墙玻璃窗的开启与关闭。和目前常用的四连杆铰链相比较，具有以下特点:
　　2.1钩挂式开启窗的不是靠五金件开启系统完成开启窗扇的旋转，节省四连杆铰链。同时克服四连杆变形对开启窗的影响。
　　2.2钩挂式开启窗在开启、闭合操作过程中，以弧形柱面旋转，开启关闭过程中省力，运动平稳。
　　2.3四连杆使用一段时间后，连接螺丝容易松动，窜位、脱落。因其存在固定的连接位置，刚换后还是原有位置，螺栓孔破坏后，安装维修受到一定的影响。
　　2.4开启扇采用挂接结构形式比较多，在重力作用下开启扇保持垂直稳定状态，并且在上部一般设有披水胶条，看上去比较完整、可靠。但工程案例证明，仅靠重力作用并不可靠，仍会有滑脱的可能，因此钩挂开启扇为了防止向上窜动而造成开启扇脱落，需要在开启扇(框)上设置限位。
　　2.5开启扇的左右窜动，会造成开启扇关闭后左右错位，影响整体密封效果与美观效果。

　　3.幕墙钩挂式开启扇通常存在的问题
　　一种幕墙开启扇，采用上挂钩式连接，即开启扇上扇挂钩与上横梁挂接，并在挂钩上端安装有防脱装置，开启扇横梁挂轨与上开启扇料挂钩之间安装有防噪音胶条，安全可靠，连接强度高;通常幕墙开启扇采用分离式设计，扇框材料采用铝型材表面喷涂或氧化处理，与玻璃面板之间采用结构胶粘接(粘接处铝型材表面氧化处理);幕墙开启扇的开启扇都一般采用闭合腔体设计，在其角部安装有组角码或组角钢片，增强了角部连接和角部的平整度;幕墙开启扇采用双道密封胶;扇与框之间用多点锁锁紧，提高了幕墙开启扇的气密性、水密性。幕墙开启扇具有隔热性能好，连接强度高，不易松动，受力均匀，面材不易损坏等优点。
　　现在幕墙开启扇很多都设计得比较大，从安全角度和使用角度上来看，觉得用勾挂开启扇比较安全，并且减小了工程完工后的维护工作量.
    钩挂式玻璃幕墙开启扇在设计过程中，出来要考虑系统功能外，还要考虑密封、脱钩、左右窜动等问题。图1使我们在幕墙设计时采用的一种钩挂式开启扇形式。

                                图1

    从图1中可以看出，由于与上下、左右玻璃胶缝一致，开启扇间隙为16mm，在此空间内完成披水胶条和开启扇防脱限位块的安装，操作空间小，实施困难。同时当幕墙采用双层玻璃时，用一般挂勾式的开启扇的开启角度也受到一定的限制。往往有的设计时，加大开启扇上边的间隙，有的达到20mm以上，这样破坏了建筑幕墙外观线条的一致性，视觉不流畅。开启扇的粗大黑边影响幕墙的整体效果。
    在设计时，往往把安装披水胶条铝型材与开启扇上限位块做成一体，与幕墙横梁连接。在图1中，在限位块相应位铣槽，以能通过其连接的螺钉。而其连接必须在开启扇安装后实施。操作难度较大，在施工中，工人因安装困难而不按要求安装的情况，时有发生，带来安全隐患。
　　其实，钩挂式开启扇和其它连接开启方式比较，需要解决的问题就是安全稳定的可靠性，也就是通常经常遇到的脱钩、窜动、水密性等常见问题。

　　4.钩挂式开启扇挂钩分体设计
　　一般的挂钩圆弧凸柱都是与幕墙铝合金横梁或开启窗框为一体，开启窗扇为钩状，安装时开启窗扇挂在圆弧凸柱上安装。根据目前幕墙开启扇存在的问题，我们经过分析研究论证，我们把开启扇挂钩进行改进。见图2

                                图2

    这种系统的特点就是挂钩单独分体的安装方式，挂钩在开启扇组合式，与开启扇组合一起，然后与幕墙横梁螺栓连接固定。这样，开启扇被套在挂钩内，只要挂钩与连接螺栓不出现破坏性的间题，就永远不会脱钩。
　　为防止开启扇左右窜动，我们将挂钩加工豁口或在挂钩端部安装z个限位螺钉。
　　为了防止大量的雨水进人开启扇与开启窗框之间腔体内，我们在安装开启扇(挂钩) 后，安装披水铝材披水胶条。披水铝材与固定玻璃副框挂接后，与玻璃间隙塞填胶垫，这样既防止玻璃与铝材的硬性接触，又克服披水胶条铝材的脱落。当有少量雨水进人后，将会沿着玻璃与铝材的空间流到开启扇两侧边，从下边排出窗外。
　　为了安装方便，可以将挂钩分段加工与安装。分段尺寸可经过设计计算来确定。见图3轴侧示意图。

                               图3

    玻璃挂钩分段后，不但节约材料，安装方便，而且便于开启扇的调整，保持开启扇处于自由状态，不会因为铝料的变形而造成安装应力，使开启扇安装后不会产生变形或有变形趋势。同时保证挂钩处于大面积接触，保证开启自如。

 
  　5.钩挂式开启扇挂钩强度计算
　　挂钩计算
　　北京C类地区，建筑高度100. Om;开启扇分格取最大1200mm x 1800mm，中空玻璃 +12A+6;挂钩连接螺栓M6一25;挂钩分段长度100mm。

    (1))风荷载标准值:

    挠度0. 38 mm，开启扇的挠度变形，不会影响开启扇的工作开启状态。

　　6.结论
　　幕墙设计中，在保证建筑幕墙开启扇的工作状态下(如开启角度，开启距离)，还要合理设计安装系统。上述安装方式不仅解决幕墙开启扇的可靠连接问题，防止开启扇脱落、窜动、进水等现象，而且，采用挂钩分体连接，还保证开启扇自身变形(如加工安装应力，热变形，地震作用等)对开启扇的扭曲、下沉的影响，保证开启扇尽可能地处于完好的工作状态。

点击这里可以返回技术论坛 

敬告读者：本网在此登载本条信息编辑整理自相关公开渠道来源，登载该信息仅作为行业信息平台的立场对行业内正在或曾经存在之事物的一种参考性表述，本网对本信息之真实性和可靠性并不持有肯定和认同态度，读者对因参考上述信息而发生的任何行为造成的一切影响本网不负任何责任。

相关链接：
ECOTECT在光伏建筑工程中的应用
中国建筑幕墙的绿色之路（一）
中国建筑幕墙的绿色之路（二）
2011年9月标准规范更新
离子性中间膜夹层玻璃（二）

上一篇：光伏建筑一体化应用浅析
下一篇：真空玻璃用于既有玻璃幕墙改造的可行性探讨（一）