關于門窗密封膠條斷面設計的幾點體會

來源:北京美馳建筑材料有限責任公司　作者:柴木多　日期:2010-12-15
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摘要：密封膠條對門窗防水、保溫、隔音等性能起到重要的作用。本文對門窗動態密封膠條進行受力分析后，提出幾種有多層密封結構形式的門窗應用設計時，密封膠條斷面形狀與壓縮變形量之間的尺寸關系應匹配，并推薦了基本尺寸，對提高門窗密封性能提高有很好幫助。
關鍵詞：門窗密封膠條斷面形狀壓縮變形量

　　一．前  言
    建筑門窗密封膠條是建筑門窗主要構配件之一，它是利用本體結構中唇空腔凸緣等部位的彈性與接觸面產生接觸壓力而起到密封作用，能夠防止內、外介質（雨水、空氣、沙塵等）泄露或侵入或者能防止機械的振動、沖擊和損傷，從而達到密封、隔音、絕熱和絕緣（詞條“絕緣”由行業大百科提供）等作用的帶狀或棒狀材料。對節能建筑（詞條“節能建筑”由行業大百科提供）門窗獲得優異的防水、保溫、隔音、密封性能起到重要的保障。

    市場常見的建筑門窗密封膠條是由橡膠、塑料和橡膠塑料共混材料加工制造，以前，建筑門窗工程中密封膠條質量問題主要表現是使用不久變硬變脆，失去了彈性和密封功能；或受太陽光照射后，發粘，附著在窗體和玻璃上現象，污染了門窗，影響了門窗的密封功能和美觀；或短時間內收縮脫槽脫落，失去作用。如今隨著認識的提高，在選用密封膠條材料上逐步采用好的密封材料和生產工藝及安裝方法，減少了很多問題，但是結構設計原因造成的“虛假”還可能使密封膠條的性能降低或失效。正確設計密封條結構和尺寸已成為建筑門窗產品制做過程中必須考慮并解決的關鍵因素。

　　二、門窗密封膠條基本結構型式和膠條配合尺寸
    建筑門窗密封膠條按在安裝的部位可分為靜態密封膠條和動態密封膠條；通常安裝在固定玻璃位置是靜態密封膠條，安裝在框扇間位置是動態密封膠條。下面主要對應用在幾種歐式T型口開啟方式門窗系統上的動態密封膠條結構和尺寸進行分析。

    T型口平開門（詞條“平開門”由行業大百科提供）優點是室外側看不到門縫，裝配的誤差被遮擋在內部，如圖1所示；門扇可以加工較厚，隨著門扇厚度的增加可以設計成1-2個臺階，如圖2所示；減少門扇開啟時的磕碰，同時可以安裝多道密封膠條，相對提高了保溫和隔聲（詞條“隔聲”由行業大百科提供）的性能。

T型口平開門密封膠條在合頁側和執手側受到作用力的大小和方向是不同的，見圖3所示；合頁側膠條壓力F0由水平壓力F01和垂直壓力F02合成，F01實際是剪切力，它遠大于F02，同時執手側膠條壓力F1由水平壓力F11和垂直壓力F12合成，F11實際是剪切力，它遠小于F12，設計膠條結構時考慮這個因素。影響膠條結構尺寸的因素還要考慮門扇的寬度L、門窗的厚度D和五金件的回轉半徑，保證膠條發揮最優性能。

根據材質的不同性能和安裝的位置，設計膠條斷面的結構有多種不同斷面形狀。如圖4所示的單層密封膠條配合尺寸，框扇的側縫隙5mm。常見設計的斷面形狀見圖5所示，有（a）、(b)、(c)3種斷面形狀，他們的壓縮變形（詞條“變形”由行業大百科提供）量分別是1.5mm、1.5mm、2.2mm，經過試驗對比（b）斷面形狀從定位穩定性、密封效果優于（a）和（b）斷面形狀。

如圖6所示的雙層密封膠條配合尺寸，框扇的側縫隙4mm。設計成（a）、(b)2種斷面形狀時，他們的壓縮變形量分別是3.2mm和3.0mm，經過試驗對比（b）斷面形狀從定位穩定性、密封效果優于（a）斷面形狀。

多鎖點門窗系統在建筑外門窗大量應用，相應的配有多層密封膠條，希望通過多道密封膠條的應用提高保溫、隔聲的性能，隨著層數的增加膠條的斷面形狀、尺寸需要互相匹配，才能保證應用的效果。

圖7和圖8屬于框扇閉合腔配合結構。其中（b）密封膠條屬于主密封膠條，起防水保溫作用，（a）密封膠條屬于輔密封膠條，起補充擋塵作用。主密封膠條框扇的配合縫隙5mm，壓縮變形量是4.0mm；框扇的配合縫隙0mm，壓縮變形量是1.2mm。扇關閉時主密封膠條先壓縮變形，保證主密封膠條的壓縮變形量大于輔密封膠條的壓縮變形量2 mm以上，提高門窗整體性能。

圖9和圖10屬于框扇等壓腔與閉合腔組合結構。其中（b）、（c）密封膠條屬于主密封膠條，起防水保溫作用，（a）密封膠條屬于輔密封膠條，起補充擋塵作用。主密封膠條（b）框扇的配合縫隙5mm，壓縮變形量是4.0mm，主密封膠條（c）屬于半開放式，壓縮變形量是3.5mm；輔密封膠條（a）框扇的配合縫隙0mm，壓縮變形量是1.2mm，同樣保證主密封膠條的壓縮變形量大于輔密封膠條的壓縮變形量2 mm以上。

　　　　三、結論
通過以上對密封膠條的受力分析和不同結構多層密封斷面形狀設計對比，僅靠優異的材料、獨特的工藝和嚴謹的安裝不能解決建筑門窗的“密封”問題。設計門窗密封膠條的斷面形狀時，還要考慮根據安裝不同位置、壓縮變形量等因素的匹配問題，綜合解決門窗框扇間的密封，進一步提高門窗密封質量。

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