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摘要：开启扇作为建筑幕墙重要的组成部分，是幕墙进行室内外空气交换的重要途径。但是国内幕墙规范对于开启扇的条文部分描述不多，仅仅在开启角度、开启距离和密封胶条种类等方面有简单的阐述。随着幕墙行业的发展，建筑幕墙越来越高质量、精细化。加之近几年幕墙开启扇频繁掉落的事件，开启扇的质量越来越受到人们的关注。开启扇脱落的原因主要在设计、施工和使用环节上。在众多原因中，设计是主导原因，施工是控制因素，使用中的维护是安全保障。开启扇设计的重要性会日益凸显出来。本文主要从外开上悬开启扇的选型设计、特征设计、隔热设计、水密性能设计、气密性能设计、安全设计、五金设计等方面简单介绍开启扇设计中需要注意的问题。针对常见的开启扇型式（包括摩擦铰链式、挂钩式、销轴式开启扇）的质量问题进行分析，提出了在不同型式开启扇设计中需要注意的要点，以及应对的措施。开启扇需要设计、加工、施工、使用等各个环节的人员认真负责，规范设计、按图施工、正确开启、定期检查与维护，才能保证其安全性。
关键词：建筑幕墙；开启扇；设计
绪论：目前，幕墙开启扇的相关规范的编制、开启扇型材的开发、开启扇安装工艺的研究相对滞后，与我国建筑幕墙的产量和发展速度不相适应。幕墙设计人员对于开启扇的重视程度不够，研究不够深入。本文简单介绍幕墙开启扇设计流程以及设计中应当注意的问题。希望广大幕墙设计人员在今后的工作中，重视幕墙开启扇的设计。我们期待着幕墙开启扇的性能会有很大改善，为幕墙技术的发展贡献自己的一份力量。
一、开启扇设计流程
幕墙外开上悬开启扇的设计流程主要有：选型设计，特征设计，性能设计，五金设计等。
1、选型设计
开启扇的类型一般有摩擦铰链式，挂钩式和销轴式。
摩擦铰链式开启扇可以实现四边包括型材、胶条断面、结构方面的一致性，设计简单，加工、安装方便，利用摩擦铰链承重，安全可靠，常规尺寸的开启扇设计时应优先选用，但不适合用于飞边较大且高度较小的开启扇。
挂钩式开启扇利用型材本身承重，加工简单、安装方便，多用于单元体幕墙开启扇，不宜用于框架幕墙中。
销轴式开启扇设计难度大、加工安装复杂、且存在下坠偏移，设计中不推荐使用。
2、特征设计
特征设计主要包括：型材设计、胶条设计和其他设计
型材设计包括型材槽口设计、壁厚设计、玻璃挡边设计、开启框形式选择等。
胶条设计应采用按压式胶条设计。胶条应整根通常装配，转角处不应切断；如果必须切断，切断处断面采用专用胶水粘贴，为避免胶条收缩，应粘贴10mm左右。
其他设计包括开启框安装间隙、组角钢片设计、开启框固定自攻钉设计等。
3、性能设计
性能设计主要包括水密性能、气密性能、隔热性能、安全性能等方面。
开启扇排水应遵循雨幕原理进行设计，室内侧最后一道密封是气密性的关键，应保证密封完整。一般来说，开启扇应设计至少两道或者三道密封，使批水与气密分开，构造出一个等压空间，让水有进有出，真正实现构造防水。开启扇底部应开排水孔，排水孔应当有足有的排水间隙。
室内侧气密胶条不仅是气密的密封线，而且也是水进入室内的最后一道防线，因此该道胶条设计至关重要。合理的压缩量设计对于吸收各种误差起着重要作用。
隔热设计主要是采用隔热胶条，如尼龙隔热条、PVC或EPDM隔热垫片等，采用中空玻璃，减少金属外露面积等。
安全性能方面主要是玻璃飞边应当满足相关要求，型材在连接位置局部加厚处理。
开启扇是幕墙设计中的薄弱环节，开启扇上的玻璃一定要选择安全玻璃，且应满足结构设计中的相关计算要求。还应当注意中空玻璃内外片结构胶和中空玻璃与框扇连接结构胶应重叠。避免出现因结构胶不重叠内片自爆引起的整体掉落。
4、五金设计
五金设计主要包括执手、锁点、锁座、风撑、传动杆、限位块等。执手设计应注意执手高度，方便开启：建议执手高度在距室内地面上800mm-1200mm之间。当锁点数量多且不能满足计算要求时，应当选用高强锁点，减少锁点数量。避免因锁点过多导致传动阻力增大，影响开启。
二、开启扇设计要点
开启扇常见类型有摩擦铰链式、挂钩式、销轴式。现对每种型式的设计要点做简单的介绍。
1、摩擦铰链式开启设计要点
（1）质量问题分析
摩擦铰链式开启扇框连接全部依靠五金件。在闭合状态时靠锁点来抵抗负风压；在开启状态时靠铰链承重，风撑限位；摩擦铰链与风撑共同承受风荷载。
开启扇在风荷载较大且处于开启状态时，因五金的紧固件发生破坏造成失稳。首先破坏的是连接伸缩臂的紧固件，其次是连接铰链的紧固件，当所有紧固件发生破坏时，开启扇整体脱落。
（2）注意开启角度及净距离限制
隐框幕墙开启扇，当玻璃飞边较大时，上部的飞边与型材、胶条间有干涉的风险。尤其是扇高较小时应特别注意。
2、挂钩式开启设计要点
（1）质量问题分析
挂钩式开启破坏形式有两种，一是角部破坏造成的，二是脱钩造成的整体脱落，两者都伴随着风撑失效。伸缩臂安装不当也可能造成脱钩。
（2）设计要点
通过质量问题分析，挂钩式开启扇的安全设计重点在于风撑的安装与加固、角部加强及防脱设计。风撑的安装与加固、角部加强措施可以通过型材局部加厚等措施。
优秀的防脱设计应当利用型材本身的卡槽、断面实现防脱，这种设计安全性好、可靠度较高。
防脱设计的关键是为防脱块提供可靠的向下和向内的约束力，事实证明利用型材本身构造提供的约束力非常可靠。
防脱设计失效的情况经常发生，他们的共同特点是约束过度依赖于紧固件。
3、销轴式开启设计要点
（1）质量问题分析
销轴式开启扇的破坏也有两种形式，一种是角部破坏造成的，另一种是位移造成的，两种破坏都伴随伸缩臂的破坏。其次开启扇采用销轴式开启设计时，由于开启扇上横梁即开启框既要承受开启扇自身的重量又要承受开启扇上面分格面板的重量，势必造成横梁承受跟大的重力荷载，如果此处开启横梁与其他位置的横梁同样的截面，由于荷载增大，可能会出现开启扇横梁下垂的风险，因此在设计时，需要考虑荷载增大的因素，为避免开启横梁下垂，需要单独设计开启框或者采用其他措施防止开启框下垂。
（2）设计要点
开启扇采用销轴式开启设计时，为避免开启横梁下垂，可以采取下属相应措施：
1）减少开启扇料与框料之间过多构件的连接配合间隙，并控制提高销轴与销轴套间的加工配合精度，减少误差积累。
2）设计一个满足刚度要求的开启横梁，或者在标准横梁中增加插芯等其他方法提高横梁的刚度。
3）当开启扇超大时，加工时可将开启扇高度尺寸减小1.5-3mm来吸收开启横梁下垂造成的偏差，进而消除开启横梁下垂后带来的不利影响。
三、结 论
幕墙开启扇面积虽小，但是对幕墙的整体性能影响却是很大。开启扇质量的保证要从材料、设计、加工、组装、安装等多方面控制。在所有这些环节中，幕墙设计人员扮演着非常重要的作用。幕墙设计人员在今后的工作中应予以高度重视，针对工程特性选用相适应的幕墙开启扇形式，保证开启扇的性能满足相应的国家规范的要求，使用功能和建筑立面效果的要求。
参考文献：
[1]李继业 田洪臣 张立山著《幕墙施工与质量控制要点、实例》.化学工业出版社.2016.1
[2]罗忆 黄圻 刘忠伟主编《建筑幕墙设计与施工》（第二版）.化学工业出版社.2015.6
[3]刘宪文.《幕墙工程技术要点精解》.化学工业出版社.2016.3
[4]张芹.《铝合金结构设计规范在幕墙工程中的应用》.中国建筑工业出版社.2009.7
[5]《玻璃幕墙工程技术规范 JGJ 102-2003》.