热带风暴和台风地区提升推拉门提高水密性能的应用研究

田润

摘 要：热带风暴和台风地区对提升推拉门的水密性能要求很高。本文以水密性试验的过程和结果为依据，通过对提升推拉门系统常见渗漏水现象和原因进行分析，提出了限制提升推拉门扇形变、合理设计披水板、优化底框排水路径、设置等压腔防止雨水倒灌等提高防渗漏水能力的措施，最后归纳总结出以防渗漏为主，允许缓慢蓄水的提高提升推拉门水密性能的解决方案。

关键词：提升推拉门；水密性；渗漏水现象；渗漏水原因；解决措施

1 引言

推拉门窗具有单扇面积大、开启不占用空间的特点，被广泛用作住宅的出阳台外隔断门。提升推拉门由于构造的优势，可以比普通推拉门设计更大的面积、承受更重的重量，所以在高端住宅项目中，一些建筑师为了达到全景视野的效果，会选用超大尺寸的铝合金提升推拉门系统。然而在热带风暴和台风频繁的地区使用，就对提升推拉门窗系统的水密性能和抗风压性能就提出了很高的要求。笔者结合自身以往的提升推拉门工程设计和多次三性试验的经验，就如何提升铝合金提升推拉系统的水密性能提出一些个人看法。

2 热带风暴及台风地区对建筑外门窗水密性的要求

铝合金门窗水密性能设计指标即门窗不发生雨水渗漏的最高风压力差值（△P）。

中国是世界上少数几个受台风影响严重的国家之一。以同为热带风暴及台风袭击地区中的国内一线城市上海和深圳为例，上海基本风压为550 Pa，深圳基本风压为750 Pa^[1]。设置相同的高层住宅工程基础条件：计算高度为：100m；建筑物地面类型分类：A类地形。依据“《铝合金门窗工程技术规范》JGJ214-2010”公式4.5.2给出的算法△P ≥Cμ_zW0 ^[2]可以得出，该工程条件下：上海的水密性能设计指标（△P）为659 Pa，深圳的水密性能设计指标（△P）为899 Pa。

在“《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能检测方法》GB/T7106-2019”，“《铝合金门窗》 GB/T8478-2020”中对门窗的性能试验，及水密性能分级做了要求及说明，水密性能分级见下表：

外门窗水密性能分级表（单位：Pa）^[4]

分级	1	2	3	4	5	6
分级指标值△P	100≤△P <150	150≤△P <250	250≤△P <350	350≤△P <500	500≤△P <700	△P≥700
注：第6级应在分级后同时注明具体检测压力差值。

由上表可以看出，这类高层住宅工程的建筑外门窗水密性要求，在上海和深圳为代表的热带风暴及台风频繁地区中，均已接近或远超6级的最低标准。

普通推拉门窗系统水密性大多为1到2级，提升推拉门系统表现稍好，但也仅以2到4级之间居多，能达到6级水密性能的市场上很少见。由此可见，若要在热带风暴及台风地区广泛使用，提升推拉门的水密性能提升势在必行。

3 提升推拉门系统渗漏水现象与原因分析

未经验证的产品在水密性试验中出现渗漏水属于正常现象，只有查清渗漏原因，才能进行有效整改。下面将对提升推拉门窗在测试中见到的几处渗漏水的现象进行简单分析：

3.1 门扇底部渗漏水

造成这种渗漏水原因可能有几种：1）提升推拉门扇下口密封胶条安装不合理，发生卷曲脱落或裁剪长度不够导致防水密封有漏洞；2）锁点安装定位偏高，提升推拉门扇在锁闭后，扇整体被锁点挑挂起来，导致门扇下口的密封胶条没能和底框搭接密封；3）安装门框时水平垂直没有测准，歪斜的门框使门扇无法关闭到位，这也会导致门扇密封胶条不能和底框型材搭接密封；4）门扇在风压作用下变形，使门扇胶条与门框之间出现缝隙，无法搭接密封。

门底部有大量汇流下来的雨水，密封位置一旦出现缝隙，雨水便会在风压作用下渗入室内，所以如果存在以上几点问题，必然会出现漏水现象。

3.2门扇对碰勾企的上口位置出现渗水和吹溅

提升推拉门的门扇顶部和上门框之间的空隙，通常会有密封配件将室内室外空间分隔开。但是这个配件与门扇之间的密封不能太紧密，否则会使提升推拉门很难滑动运行。所以如果有水进入到这个位置，就会从配件和门扇的缝隙处渗漏，并随气流吹溅入室内。

3.3 门扇对碰勾企的下口位置出现渗漏

提升推拉门的门扇与底门框积水槽之间也存在空隙，为了将室内外空间阻隔开，通常会在勾企下方位置的积水槽内设置挡水配件。如果由于设计或者安装问题，导致挡水配件没有与门扇之间有效密封，就会出现渗漏。

3.4 门扇压条处渗水

这种位置渗水的原因可能是：1）有些门玻璃胶条设计或者安装不合理，在转角或接头位置没有保持连续密封；2）压条配装尺寸控制不到位，没有拼接密实；3）扇型材底部没有开排水孔或者排水孔被堵塞，水积满后渗出。

3.5 门底框室内排水路径被室外雨水倒灌

如果室外水沿排水路径大量倒灌入室内，会在极短时间内蓄满底框水槽并溢出。造成这种现象的主要原因是底框型材结构设计和排水思路不合理，底框型材断面没有分腔，没有设置多条排水通道，与室内相连的排水路径上没有做防倒灌的措施。

4 提升推拉门渗漏问题的解决措施

上一节列举了在提升推拉门窗系统水密性检测中的5处常见渗漏水现象并分析了形成原因。为解决漏水问题，提高水密性，下面将逐条提出针对性的措施。

图1 低压阶段门扇状态 图2 高压阶段门扇状态

4.1 解决门扇底部渗漏水的措施

4.1.1 严控产品质量

工厂生产和现场安装的质量，对门窗产品的水密性有很大的影响，如上节提到的胶条、锁点组装、门框安装等质量问题，一旦出现必然会造成提升推拉门渗水，无论方案设计的多好都是无用功。

4.1.2 门扇变形渗漏水成因

门扇在风压作用下变形渗水，是常见于高风压阶段的现象，门扇宽度越大、风压越高就越明显。简单解释下它的成因：水密性检测加压过程中，在风压作用下，扇型材外壁会紧贴在底框轨道上（图1所示），而内壁和其上的胶条会远离轨道，由于胶条会有一部分长度余量可以搭接在轨道上起到密封作用，所以在低风压阶段，渗漏现象不明显。当测试进入高风压阶段时，如图2所示，扇型材外壁会出现一定的弹性形变，这时扇型材内壁和胶条与轨道距离会进一步加大，尤其是靠近扇型材中间的区域形变量最大，这个区域的内壁胶条就会与轨道之间形成缝隙，引发雨水渗漏。

4.1.3 门扇变形渗漏水解决办法

要解决这个问题，可以在图3所示扇型材内壁后侧位置，根据系统自身的实际情况，合理设计一个限位措施，直接阻止门扇型材内壁和胶条的位移，这样就能保证内壁胶条与轨道一直处于合理的搭接距离。

图3 限位示意图 图4披水板示意图

4.2 解决门扇对碰勾企的上口位置出现渗水和喷溅的措施

上框的密封配件与门扇之间无法紧密密封，这是提升推拉系统的自身固有缺陷。根据门窗幕墙漏水的三个基本条件“空隙、水、使水进入缝隙的压力”可以看出，在门顶框设置的披水板（图4中披水板A），能够阻隔水出现在密封配件周边，可以有效的防止渗水。因此在做披水板设计时，可以考虑两个措施，一是可以适当增加披水板长度，二是为里边的门扇单独设置披水板（图4中披水板B）。

4.3 解决门扇对碰勾企的下口位置出现渗漏的措施

门扇对碰勾企的下口是漏水的重点区域。提升推拉系统运动方式，决定了相对运动的两个门扇处于不同平面上，因此两个门扇的防水线在对碰勾企位置下口位置就出现了断层。为了弥补这个断层，底框水槽内的挡水配件需要设计合理：一方面挡水配件要与于水槽上面的门扇对碰勾企形成紧密有效的密封，另一方面挡水配件要与两边门扇底边的胶条密封线连接贯通。做到这两点的话，所有门扇的防水线连为一体，大大减少渗漏。

4.4 解决门扇压条处渗水的措施

胶条在转角位置的处理，尽量采用连续弯折的设计和安装方式，交圈的接头位置设置在提升推拉门扇上口，并使用专用胶水粘将接缝结牢固。若是采用横竖胶条剪断搭接的方式，裁切长度应合理，以避免胶条收缩漏缝或过长弯曲的情况发生，并在接缝处使用专用胶水粘结牢固^[5]。

压条的切料尺寸应实际测量，逐樘配装，不得在同一边使用两根以上压条。

门扇底部型材要设置排水孔，且需注意位置与其他配件错开，防止被垫块、密封胶等材料堵塞失去作用。

4.5 解决门底框室内排水路径被室外雨水倒灌的措施

门底框的设计上，首先要考虑室外积水槽排水和室内积水槽排水路径的隔离划分。

图5 门底框等压腔防倒灌原理示意图 图6 等压密封原理示意图

另外在室内排水路径中设置等压腔，可以有效阻止倒灌。如图5所示，在室外气压P1作用下，气流带动少部分水进入等压腔，等压腔中的空气由于有单向气阀的阻止无法进入室内，于是空气积蓄在等压腔的上半部分，而水积蓄在等压腔的下半部分。随着水面抬高，等压腔内气压P2由于空气体积被压缩而增大，直到等压腔气压P2、水压以及室外气压P1三者达到平衡。由于加压过程中，P2始终大于P3，单向气阀一直关闭，所以水不会从等压腔倒灌入室内。P2会随P1的压力变化而变化，表现出来的现象就是等压腔中的水面会随波动加压的改变而发生明显起伏，在水密性测试中，这个现象通过等压腔内安装的观察摄像头，可以清晰观察到。

5 提升推拉门提高水密性的解决方案研究

5.1 等压密封原理的适用性分析

有些提升推拉门窗系统的水密性是依据等压密封原理。如图6所示，这种原理简单来说就是当室内水槽蓄水到达一定高度，就可以抵消室内外压差，达成平衡^[6]。这种原理支持下的防水在部分非台风地区是可行的，但是在热带风暴和台风地区就不太切合实际。台风是有波动的强风压，台风地区工程的水密检测也是采用模拟台风的波动加压方式^[3]。以前面举例的深圳工程的压力差值899 Pa为例，波幅为平均值的0.5倍,即峰值压力差值为899x1.5=1349 Pa，这就要求积水槽高度与排水孔高差h至少为135mm才能保证蓄满水后压力平衡，考虑到加压快速波动变化对液面造成的波动和喷溅影响，实际还要更高才能起作用。这么高的门底框，无论是从建筑外观还是使用舒适度的方面考虑，都不会获得建筑师认可。所以这种“等压密封”的水密性思路在热带风暴和台风地区是不适用的。

5.2 防渗漏为主，允许缓慢蓄水的防水原理

综合前面对提升推拉门系统漏水原因和解决措施的分析，我们可以总结出另外一套提高水密性的思路，就是以防渗漏为主，允许缓慢蓄水的方法。

以防渗漏为主，指的是对提升推拉门系统的每一处渗漏点都要摸排清楚原因，做出具有系统泛用性的防渗漏措施。前面提到的5处常见渗漏水防治措施都属于以防渗漏为主的解决思路。普通推拉门窗系统是要在轨道上滑动开启的，为了灵活运行使用了毛条密封，难免有缝隙导致进水。但是提升推拉门相较与普通推拉门，在门扇边使用了大量胶条密封而不是毛条密封，所以施行这些防渗措施后更容易构建完整的防水线，实现防渗漏的目的。

允许缓慢蓄水，指的是在高压差阶段，如果有微少的雨水渗入进室内并收集在室内底框积水槽内，底框依照上一节4.5中提到的原理设置等压腔，这些水在气密性测试加压或者台风条件下不会外排，而是在积水槽内缓慢积蓄，待到完成测试结束加压或者台风停止的时候，积水才会由于压力平衡而排出室外。全过程中要求不出现渗水喷溅到室内地面墙面范围，不出现蓄满室内积水槽后外溢的现象。

经过水密性检测，在这种思路指导下的提升推拉门水密性可以达到1000 Pa，符合热带风暴和台风地区的使用要求。

6 结论与建议

综上所述，提升推拉门系统通过把控加工质量、限制门扇形变、合理设计披水板、优化底框排水路径、设置等压腔防止雨水倒灌等措施，遵循以防渗漏为主，允许缓慢蓄水的原则，可以显著提升水密性能，使提升推拉门系统在热带风暴和台风地区拥有更加广阔的应用空间。

参考文献

[1]. GB 50009-2012,建筑结构荷载规范[S].

[2]. JGJ214-2010,铝合金门窗工程技术规范[S].

[3]. GB/T7106-2019, 建筑外门窗气密、水密、抗风压性能检测方法[S].

[4]. GB/T8478-2020, 铝合金门窗[S].

[5]. 费婷.门窗检测中渗漏水现象及原因分析探讨[J].门窗， 2014（9）： 361

[6]. 蒋仁山 粱庆新 张显福 雷活潮.铝合金推拉门窗的防水能力[J].福建冶金，2017（4）：54-55.

撰写日期：2022-04

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