摘要:铝合金门窗广泛的应用于新时期的建筑中，消费者越来越关注门窗的各处细节及总体质量。建筑铝合金门窗在设计时必须确保足够的抗风压能力、气密性和水密性、安全性、实用性及经济性。本文对建筑铝合金门窗的设计、应用进行探讨。
关键词：建筑铝合金门窗；设计重点；应用；安全性
作为建筑立面的重要组成部分，建筑门窗的各项性能不仅关乎门窗自身质量，同时对于建筑的室内环境、安全性和舒适性也有着的重要影响。在应用铝合金门窗时，要以建筑所在地的气候条件、建筑的使用功能、装饰要求等为基础，合理的进行产品设计和产品应用。铝合金门窗不仅要充分体现出美观性和功能性方面的优势，还需要重视自身质量、安全性以及其他辅助功能，例如通风、遮阳等，因此要求行业相关人员需合理地进行产品设计和应用，提升其应用质量、社会效益和经济效益。
一、建筑铝合金门窗目前存在的问题
实际应用中，建筑门窗漏水、型材变形、玻璃碎裂、零配件损坏甚至门窗扇脱落等现象时有发生，特别是在沿海地区，在大风季节或是遭遇台风时，高层建筑顶部的窗户面临较大的破损和掉落风险。事实上，铝合金门窗如何进行型材、五金配件和玻璃的选择，如何进行窗型设计、制作及安装，都需要经过认真细致的考量和严格的审核，但受到工程项目预算，从业单位和人员技术水平和素质等因素的影响，铝合金门窗的设计和应用往往存在各种各样的不合理问题。例如，门窗型材的惯性矩过小、刚性较差，强度不符合建筑设计要求；铝合金门窗的五金配件质量较差，设计时选用不当；没有选择适合强度值要求的玻璃；门窗框安装过程中锚固点位置设计和选择方法不正确，或者锚固点过少；连接件的设计和选用不合理，没有进行有效的防腐处理，容易发生腐蚀和损害；施工原因导致框体和锚固之间的强度过低不符合实际需要等[1]。
二、建筑铝合金门窗的强度设计和应用要点
建筑物所处位置和环境、建筑本身的楼层高度、安装位置的不同，会承受不同的风荷载，建筑门窗需要考虑实际的刚度和强度需要，明确门窗的最大风压允许值，才能确保铝合金门窗的耐用性和安全性。抗风压性能是保证门窗安全使用的必要前提，设计时并以其作为依据，合理选择门窗型材的截面、符合设计要求厚度的玻璃、五金配件的规格及种类，准确计算或是测试门窗五金件和窗框的连接承载力，必要时设置防止窗扇脱落的五金装置。同时，施工时选择恰当的材料和施工方法，能够保证建筑铝合金门窗的安全、经济。如果用焊接方式连接承受荷载构件，那么要提前计算焊缝的承载力；确保窗框能够稳固的和主体结构进行连接，主体结构和连接件之间的锚固承载力必须要高于连接件自身的承载力设计值；施工中要用螺钉连接的部位，材料截面的厚度要超过螺丝距离的2.5倍，如果达不到就要进行加强局部加强；需要综合考虑构件的承载能力，合理设计螺栓和螺钉的直径、数量、边距和中心距，务必保证可靠连接[2]。
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三、建筑铝合金门窗的防水性设计和应用要点
铝合金门窗的防水性是建筑外窗最重要的功能之一，应用中应确保建筑外窗在风雨环境具备有效的防护能力，不存在向室内渗水。下雨时如果雨水通过关闭的门窗进入室内，会对墙面、装饰层或家具造成严重污染和损坏，同时还会影响室内环境的正常使用。如果窗体中的水不能及时排除，长期积水还会导致金属材料或者附配件受到腐蚀，特别是南方多雨地区，门窗的防水性能极为重要。铝合金门窗防水性较差的常见原因有：材料的强度和挠度达不到要求，外力作用下铝材发生变形，水通过缝隙进入；铝型材排水结构设计不合理，门窗自身设计的水密性过低；五金配件质量不合格、配件选择不当导致门窗关闭后变形过大，密封性降低；没有对门窗各型材配件之间的连接和装配进行有效的密封处理；门窗加工、制造、安装质量较差，未达预设的产品性能；施工过程中墙体和窗框之间没有做好防水处理，密封性差。另外设计的过程中，铝门窗的选型不当也是造成门窗雨水渗漏的原因之一，因此要避免诸如将普通推拉铝门窗用于雨水量大的外立面，同时又未采取必要的防水措施而直接使用等情况。
建筑铝合金门窗设计时要重视自身防水性，例如以等压原理和疏堵结合为基础，对铝型材的截面进行合理设计，有效提升门窗的防渗漏能力。门窗的下框内侧需要设置合理的挡水高度；型材中要设置数量合理的排水孔，并确保孔洞畅通；实际应用中，也可以在将一定宽度的挡水板安置于门窗水平缝隙上方；墙洞和框体之间可以采用挡水板，和内侧密封共同形成两层挡水构造；铝合金型材连接、附件装配存在的缝隙、螺栓和螺钉进行连接时都需要采取有效的密封措施。玻璃和窗框之间的密封应选用较强耐久性和抗老化性的密封胶条或弹性密封胶。推拉门窗密封最好使用中间带有夹片的密封毛条或是自润滑式胶条。采取上述有效措施强化门窗结构的防水性，确保施工后的门窗水密性符合工程实际要求。[3]。
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四、建筑铝合金门窗的气密性设计和应用要点
建筑铝合金门窗使用过程中常用于通风换气，那么就必须设置开启扇；门窗是由多个构件进行拼装而成，因此必然存在缝隙。在自然条件下，室内和室外的存在着一定的气压差，受到压力差影响，空气就会从气压高的区域通过缝隙流向气压低的区域，这就会导致气体渗漏，如果空气的渗漏量过大，那么就表明门窗的气密性较差。气密性最主要的影响因素为门窗两边的空气压力差异以及门窗缝隙密封性能的高低。室内外的气压差形成原因主要有两方面，第一是建筑物室内外不同风速导致的，另一方面是由于室内外的温度差导致的。如果门窗发生空气渗透，会强化室内外的热传递，进而影响保温性能，例如冬季取暖或夏季空调制冷时，气密性不好会导致能耗增加。同时门窗的气密性还会影响隔音效果。因此，完善的密封措施是保证窗的气密性、水密性以及隔声性能的关键。另外在门窗设计阶段，分格设计也是气密性能的影响因素之一，在保证必要的换气次数前提下应尽量缩小开扇面积。
五、建筑铝合金门窗的节能、隔音设计和应用要点
建筑节能规范日趋严格，目前国内建筑耗能约为全国总能耗的25%，因此门窗的节能意义重大。我国冬季南北方温差很大，且相比同纬度地区气温偏低，因此需要根据地区实际情况，合理设计和应用建筑门窗。首先需要重视建筑的整体节能设计，然后需要关注墙体和门窗的连接密封性、隔热和实际应用情况，考虑门窗整体的隔热、保温和隔音效果，最好能够使用隔音效果较好的夹层玻璃或是中空玻璃。还要重视窗体材料的传热系数的降低，合理设计门窗断面结构，如等温面设计、隔热桥腔内填充隔热材料以降低因隔桥腔内的空气对流和辐射而产生的热量损失等，从而提升建筑门窗整体的保温、隔热和节能效果。选择质量较好的五金配件，也有利于提升门窗的密闭性和隔音性能[4]。
表1 常用玻璃的光热参数
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结束语
建筑铝合金门窗的设计、应用涉及面较广，材料选择、窗型设计、加工工艺、施工工艺和流程及建筑所在地环境和气候等都和门窗最终效果有直接关联。因此要确保合理的设计设计和材料选型，并对加工、安装过程和应用细节的实施严谨对待和反复考量，明确质量控制要点，提升铝合金门窗的整体质量和性能。
参考文献：
[1]杨斌. 论建筑电气设计的安全性和节能性[J]. 工程技术研究, 2018, (5):212-213.
[2]谯云龙. 试论建筑结构设计中提高建筑安全性的途径[J]. 建筑工程技术与设计, 2018, (9):783-783.
[3]陆赞殷. 铝合金门窗及幕墙节能技术的研究[J]. 建材与装饰, 2018, (51):91-92.
[4]朱业明. 建筑幕墙及铝合金门窗的可持续发展分析[J]. 建材与装饰, 2019, 563(2):52-53.