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关于门窗密封胶条断面设计的几点体会

来源:北京美驰建筑材料有限责任公司　作者:柴木多　日期:2010-12-15
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摘要：密封胶条对门窗防水、保温、隔音等性能起到重要的作用。本文对门窗动态密封胶条进行受力分析后，提出几种有多层密封结构形式的门窗应用设计时，密封胶条断面形状与压缩变形量之间的尺寸关系应匹配，并推荐了基本尺寸，对提高门窗密封性能提高有很好帮助。
关键词：门窗密封胶条断面形状压缩变形量

　　一．前  言
    建筑门窗密封胶条是建筑门窗主要构配件之一，它是利用本体结构中唇空腔凸缘等部位的弹性与接触面产生接触压力而起到密封作用，能够防止内、外介质（雨水、空气、沙尘等）泄露或侵入或者能防止机械的振动、冲击和损伤，从而达到密封、隔音、绝热和绝缘（词条“绝缘”由行业大百科提供）等作用的带状或棒状材料。对节能建筑（词条“节能建筑”由行业大百科提供）门窗获得优异的防水、保温、隔音、密封性能起到重要的保障。

    市场常见的建筑门窗密封胶条是由橡胶、塑料和橡胶塑料共混材料加工制造，以前，建筑门窗工程中密封胶条质量问题主要表现是使用不久变硬变脆，失去了弹性和密封功能；或受太阳光照射后，发粘，附着在窗体和玻璃上现象，污染了门窗，影响了门窗的密封功能和美观；或短时间内收缩脱槽脱落，失去作用。如今随着认识的提高，在选用密封胶条材料上逐步采用好的密封材料和生产工艺及安装方法，减少了很多问题，但是结构设计原因造成的“虚假”还可能使密封胶条的性能降低或失效。正确设计密封条结构和尺寸已成为建筑门窗产品制做过程中必须考虑并解决的关键因素。

　　二、门窗密封胶条基本结构型式和胶条配合尺寸
    建筑门窗密封胶条按在安装的部位可分为静态密封胶条和动态密封胶条；通常安装在固定玻璃位置是静态密封胶条，安装在框扇间位置是动态密封胶条。下面主要对应用在几种欧式T型口开启方式门窗系统上的动态密封胶条结构和尺寸进行分析。

    T型口平开门（词条“平开门”由行业大百科提供）优点是室外侧看不到门缝，装配的误差被遮挡在内部，如图1所示；门扇可以加工较厚，随着门扇厚度的增加可以设计成1-2个台阶，如图2所示；减少门扇开启时的磕碰，同时可以安装多道密封胶条，相对提高了保温和隔声（词条“隔声”由行业大百科提供）的性能。

T型口平开门密封胶条在合页侧和执手侧受到作用力的大小和方向是不同的，见图3所示；合页侧胶条压力F0由水平压力F01和垂直压力F02合成，F01实际是剪切力，它远大于F02，同时执手侧胶条压力F1由水平压力F11和垂直压力F12合成，F11实际是剪切力，它远小于F12，设计胶条结构时考虑这个因素。影响胶条结构尺寸的因素还要考虑门扇的宽度L、门窗的厚度D和五金件的回转半径，保证胶条发挥最优性能。

根据材质的不同性能和安装的位置，设计胶条断面的结构有多种不同断面形状。如图4所示的单层密封胶条配合尺寸，框扇的侧缝隙5mm。常见设计的断面形状见图5所示，有（a）、(b)、(c)3种断面形状，他们的压缩变形（词条“变形”由行业大百科提供）量分别是1.5mm、1.5mm、2.2mm，经过试验对比（b）断面形状从定位稳定性、密封效果优于（a）和（b）断面形状。

如图6所示的双层密封胶条配合尺寸，框扇的侧缝隙4mm。设计成（a）、(b)2种断面形状时，他们的压缩变形量分别是3.2mm和3.0mm，经过试验对比（b）断面形状从定位稳定性、密封效果优于（a）断面形状。

多锁点门窗系统在建筑外门窗大量应用，相应的配有多层密封胶条，希望通过多道密封胶条的应用提高保温、隔声的性能，随着层数的增加胶条的断面形状、尺寸需要互相匹配，才能保证应用的效果。

图7和图8属于框扇闭合腔配合结构。其中（b）密封胶条属于主密封胶条，起防水保温作用，（a）密封胶条属于辅密封胶条，起补充挡尘作用。主密封胶条框扇的配合缝隙5mm，压缩变形量是4.0mm；框扇的配合缝隙0mm，压缩变形量是1.2mm。扇关闭时主密封胶条先压缩变形，保证主密封胶条的压缩变形量大于辅密封胶条的压缩变形量2 mm以上，提高门窗整体性能。

图9和图10属于框扇等压腔与闭合腔组合结构。其中（b）、（c）密封胶条属于主密封胶条，起防水保温作用，（a）密封胶条属于辅密封胶条，起补充挡尘作用。主密封胶条（b）框扇的配合缝隙5mm，压缩变形量是4.0mm，主密封胶条（c）属于半开放式，压缩变形量是3.5mm；辅密封胶条（a）框扇的配合缝隙0mm，压缩变形量是1.2mm，同样保证主密封胶条的压缩变形量大于辅密封胶条的压缩变形量2 mm以上。

　　　　三、结论
通过以上对密封胶条的受力分析和不同结构多层密封断面形状设计对比，仅靠优异的材料、独特的工艺和严谨的安装不能解决建筑门窗的“密封”问题。设计门窗密封胶条的断面形状时，还要考虑根据安装不同位置、压缩变形量等因素的匹配问题，综合解决门窗框扇间的密封，进一步提高门窗密封质量。

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