4.5 水密性能

4.5.1 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（ΔP）的计算应符合下列规定：
1 应根据建筑物所在地的气象观测数据和建筑设计需要，确定门窗设防雨水渗漏的最高风力等级；
2 应按照风力等级与风速的对应关系，确定水密性能设计风速（V₀）值；
3 铝合金门窗水密性能设计指标（ΔP）应按下式计算：

式中：
ΔP——任意高度Z处门窗的瞬时风速风压力差值（Pa）；
  ρ——空气密度（t/m³），按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009的规定进行计算；
  μ_z——风压高度变化系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB 50009确定；
  V₀——水密性能设计用10min平均风速（m/s）。
4.5.2 铝合金门窗的水密性能设计指标可按下式计算：

  式中：
  ΔP——任意高度Z处门窗的瞬时风速风压力差值（Pa）；
  C——水密性能设计计算系数：对于热带风暴和台风地区取值为0.5，其他非热带风暴和台风地区取值为0.4；
  μ_z——风压高度变化系数；
  W₀——基本风压（Pa）。
4.5.3 铝合金门窗水密性能构造设计宜采取下列措施：
  1 在门窗水平缝隙上方设置一定宽度的披水条；
  2 下框室内侧翼缘设计有足够高度的挡水槽；
  3 合理设置门窗排水孔，保证排水系统的通畅；
  4 对门窗型材构件连接缝隙、附件装配缝隙、螺栓、螺钉孔采取密封防水措施；
  5 提高门窗杆件刚度，采用多道密封和多点锁紧装置，加强门窗可开启部分密封防水性能；
  6 门窗框与洞口墙体的安装间隙进行防水密封处理，窗下框与洞口墙体之间设置披水板。
4.5.4 铝合金门窗洞口墙体外表面应有排水措施，外墙窗楣应做滴水线或滴水槽，窗台面应做成流水坡度，滴水槽的宽度和深度均不应小于10mm。建筑外窗宜与外墙外表面有一定距离。

条文说明

4.5.1 铝合金门窗水密性能设计时，首先应确定建筑物所需设防的降雨强度时的风力等级，再按风力等级与风速的对应关系确定水密性能设计用风速V₀（10min平均风速），最后将V₀代入公式（4.5.1），计算得到水密性能设计所需的风压力差值ΔP，最后再将此值与国家标准建筑外窗水密性能分级值相对应，确定门窗的水密性能等级。风力等级与风速的对应关系见表1，风速一般取中数。

公式（4.5.1）的推导如下：

根据风速与风压的关系式P＝1/2pV²，水密性能风压力差值计算的定义式为：

式中：ΔP——任意高度Z处的水密性能压力差值（Pa）；

μ_s——水密性能风压体型系数，降雨时建筑迎风外表面正压系数最大为1.0，而内表面压力系数取-0.2，则μ_s的取值为0.8；

μ_z——风压高度变化系数，按现行国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009采用；

ρ——空气密度（t/m³），可按国家标准《建筑结构荷载规范》GB50009附录D的规定进行计算；

V₀——水密性能设计风速（m/s）；

1.5——瞬时风速与10min平均风速之平均比值（1.5V₀是考虑降雨时的瞬时最大风速即阵风风速）。

将以上各参数代入公式（1）中并将系数取整，则得到水密性能风压力差值的计算公式ΔP＝0.9ρμ_zV²₀。
4.5.2 在不方便得到或无水密性能设计风速的情况下，也可按本条所给出的公式ΔP≥Cμ_zW₀（以基本风压为基础的简化计算式）计算铝合金门窗水密性能设计指标。这是考虑到目前气象部门的风雨气象资料的信息化程度，如工程设计时得不到建筑物当地的气象资料而无法确定门窗水密性能设计风速，则无法使用公式（4.5.1）进行设计计算。因此，根据热带风暴和台风暴雨的IIIA地区的广东省沿海地区基本风压具有风雨同时性的特点，将广东省标准《建筑结构荷载规定》DBJ15-2-90的1/2ρ取值1/1.7代入公式（1）中得到公式ΔP＝1.06μ_zV²_0，再令1.06ρμ_zV²₀＝C_zμ_zW₀，得C₂＝1.06V²₀/W₀。将广东省部分典型地区的基本风压值W₀和台风暴雨时的风速V₀代入上式，得到水密性能风压力差值与当地基本风压的相关系数C₂值为0.5左右。考虑到我国非热带风暴和台风的其他地区，风雨同时性差，因而取C₂值为0.4。从而给出可以简便实用的水密性能风压力差值计算公式ΔP≥Cμ_zW₀。其中0.50的系数是比较可靠的，例如，广东省内陆低风压区粤北的连县、粤东的梅县等地，基本风压为0.30kN/㎡，按降雨时6级强风中数12m/s与基本风压计算得系数0.51；同样，广东省内陆高风压区的广州、高要等地，基本风压为0.50kN/㎡，按降雨时7级风速16m/s计算得到的相关系数为0.50；广东省沿海最高风压区的深圳、惠来等地，基本风压为0.75kN/㎡，按降雨时8级风速19m/s计算得到的相关系数为0.51。本公式中的大于等于号，是指按基本风压为基础采用0.5或0.4的相关系数计算水密性能风压力差值，应作为最低要求，具体的工程要求如何取值，应由设计人员决定。
4.5.3 水密性能构造设计是门窗产品设计对工程水密性能设计指标的具体实现。应根据门窗工程实际需要，综合采用防水、挡水、排水等措施，合理进行铝合金门窗水密性能设计。一般采用雨幕原理进行压力平衡的门窗细部设计，即通常所谓的“等压原理”设计，对于平开门窗和固定门窗，固定部分门窗玻璃的镶嵌槽空间以及开启扇的框与扇配合空间，可进行压力平衡的防水设计。而对于不宜采用雨幕原理的门窗，如有的固定门窗，只能采用密封胶阻止水进入的密封防水措施；有的采用密封毛条的推拉门窗，也不宜采用雨幕原理，应采用提高门窗下框室内侧翼缘挡水高度的结构防水措施。据一般经验，水密性能风压力差值10Pa，约需下框翼缘挡水高度1mm以上。排水孔的开口尺寸最小应在6mm以上，以防止排水孔被水封住。

铝门窗框、扇杆件连接采用机械连接装配，在型材组装部位和五金附件装配部位均会有装配缝隙，应采取涂密封胶和防水密封型螺钉等密封防水措施。

铝合金门窗在强风暴雨时所承受的风压比较大，提高门窗杆件的刚度，采用多点锁紧装置，以减少框、扇杆件之间的相对变形；采用多道密封以实现多腔减压和挡水，这些都是提高可开启部分水密性能的有效措施。

门窗框与洞口墙体安装间隙的防水密封处理至关重要，如处理不当，将容易发生渗漏，所以应注意完善其结合部位的防、排水构造设计。门窗下框与洞口墙体之间的防水构造，可采用底部带有止水板的一体化下框型材，或采用与窗框型材配合连接的披水板，这些措施均是有效的防水措施。但这样的做法需相应的窗台构造配合，并会提高工程的造价，应全面考虑。

4.5.4 本条主要根据国家标准《建筑装饰装修工程质量验收规范》GB 50210的规定制订。门窗洞口墙体表面应有排水措施，并且要使门窗在洞口中的位置尽可能与外墙表面有一定的距离，以防止大量的雨水直接流淌到门窗表面。

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