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炎熱氣候與建筑外窗

來源:中國門窗＆配套材料網(wǎng)收集整理　作者:楊仕超　日期:2005-5-20
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1、引言
我們居住的每一棟建筑都處在一定的自然環(huán)境之中。設(shè)計(jì)一棟建筑必須考慮到其所處的自然環(huán)境。在所有的自然環(huán)境之中，氣候是最為重要的環(huán)境之一。縱觀我國歷代的建筑，雖然因歷史文化背景的不同，各個(gè)時(shí)期的建筑有不同的特點(diǎn)，但各個(gè)地區(qū)的形式卻相對(duì)固定。這

    5、技術(shù)措施
    5.1節(jié)能
    節(jié)能措施之一減少窗的面積，特別是東、西窗的面積，這主要由建筑設(shè)計(jì)時(shí)考慮和確定。

    遮陽可以從兩個(gè)方面考慮。一方面由建筑設(shè)計(jì)確定，另一方面也可在設(shè)計(jì)外窗時(shí)在玻璃內(nèi)部加百葉窗簾、熱反射膜等等。常見的建筑設(shè)計(jì)遮陽方法見圖5.1-1。

    在玻璃材料方面，可以通過對(duì)不同玻璃的性能進(jìn)行比較來采用。

    首先，我們對(duì)太陽的能量光譜進(jìn)行分析。太陽的輻射光譜曲紅見圖5.1-2[3]。在海平面，約有半數(shù)的太陽能集中在可見光波段，另一半在短波的紅外線區(qū)域，只有百分之幾的部分在紫外線區(qū)域。當(dāng)然，太陽的能量光譜與太陽的高度角、大氣成份、污染程度等均有密切的關(guān)系。

    透明玻璃的透射能力比較好，基本上可以透過全部太陽能的80%，見圖5.1-3[3]。為阻擋太陽熱輻射，必須對(duì)玻璃進(jìn)行一定的處理。鍍膜是比較常見的手段。

    鍍膜包括熱反射漠和低輻射膜，玻璃分為吸熱和透明玻璃。幾種玻璃的熱工性能見表5.1-1[6]，玻璃的得熱分析見圖5.1-3[4]。

    通過比較可以看出，一般的低輻膜由于主要遮擋紅外線，對(duì)太陽能的摭擋是有限的。最好的遮擋是熱反射膜，熱反射的中空玻璃在各項(xiàng)性能指標(biāo)方面均比較優(yōu)戶。盡管低輻射鍍膜的中空玻璃冬季傳熱系數(shù)比較低，但要夏季減少室內(nèi)的得熱量，其效果則遠(yuǎn)不如熱反射鍍膜的中空玻璃。為了更好地阻擋太陽輻射，使用熱反射中空玻璃時(shí)，其熱反射漠在外側(cè)玻璃上，膜面朝室內(nèi)。

    在減少室外熱空氣對(duì)室內(nèi)的傳熱方面，減少空氣滲透量非常重要。在采用中空玻璃之后，空氣滲透和換氣所傳入室內(nèi)的傳熱成為主要部分。降低空氣滲透量是可行的，但降低換氣卻是衛(wèi)生要求所不允許的。確定合理的最低換氣量是節(jié)能工作的一大課題。

    5.2通風(fēng)
    為加強(qiáng)建筑的通風(fēng)，首先應(yīng)進(jìn)行合理的小區(qū)規(guī)劃，保證建筑的前后外窗或門有比較大的風(fēng)壓差，才會(huì)有比較好的通風(fēng)效果。進(jìn)行小區(qū)通風(fēng)規(guī)劃時(shí)應(yīng)考慮當(dāng)?shù)氐南募局鲗?dǎo)風(fēng)向。對(duì)小區(qū)通風(fēng)情況的方案分析可通過風(fēng)洞模型試驗(yàn)來進(jìn)行。

    合理布置開門、窗的位置，有效組織通風(fēng)，可以使建筑的各個(gè)部位均有較好的通風(fēng)。所以，建筑設(shè)計(jì)時(shí)布置門、窗的位置和設(shè)計(jì)定其面積大小是非常重要的。

    由于炎熱地區(qū)緯度一般比較低，因而南、北沒有太強(qiáng)烈的太陽輻射。所以在南、北均開有比較大面積的窗。從窗的設(shè)計(jì)而言，有效通風(fēng)面積大肯定會(huì)有利于通風(fēng)。平開窗的通風(fēng)面積比較大，通風(fēng)效果比較好。而且，平開窗可以將窗扇開啟不同的角度，對(duì)導(dǎo)風(fēng)有比較大的作用。

    5.3抗風(fēng)
    提高外窗的抗風(fēng)壓性能，減小窗的尺寸是非常有效的辦法。因?yàn)轱L(fēng)的荷載大小是與面積成正比的。但在南方，現(xiàn)代建筑的面積越來越大，而且窗的形式也越來越復(fù)雜。這樣，對(duì)外窗也就提出了更高的要求。

    在抗風(fēng)壓方面，鋁合金窗具有非常大的優(yōu)勢(shì)。鋁合金型材具有輕質(zhì)高強(qiáng)的特點(diǎn)，優(yōu)于塑料型材和木材。鋁合金型材開模也比較容易，型材的斷面可以很復(fù)雜，從而滿足各種構(gòu)造方面的需要。彩鋼板型材、塑料型材也不類似的特點(diǎn)。但彩鋼板型材由于其工藝上的限制，其精度不如鋁合金型材，斷面形式也受到相當(dāng)程度的限制。塑料型材的斷面形式比較靈活，但其精度遠(yuǎn)不如鋁合金高，尤其重要的是因?yàn)樾枰?a href='../../zsk/ct.asp?id=7060' target='_blank' style='font-size:1em; border-bottom:1px dotted blue;'>焊接，所以其斷面形式受到很大的限制。鋁合金型材在與門窗配件的配合方面具有很好的優(yōu)勢(shì)。

    關(guān)于提高鋁合金窗的抗風(fēng)壓性能問題，許多章已有論述，可見參考文獻(xiàn)[7].
    5.4防雨
    建筑外窗的防雨水滲漏包括兩個(gè)方面,一方面是外窗自身的水密性，另一方面是外窗與體之產(chǎn)的密封。

    鋁合金窗具有很好的水密性能。鋁合金容易加工，具有較高的加工精度，鋼材、塑料、木材在這方面不如鋁合金。鋁合金型材不許多品牌的密封膠可以使用，干、濕密封均可，而塑料和木材目前還沒有很方便、耐久的密封膠與之配套。而且設(shè)計(jì)配套的鋁合金窗五金配件、密封條比較容易，手段也可以多樣化。

    當(dāng)前，鋁合金型格表面可以噴涂甚至印刷成各種各樣的顏色或者花紋，具有了前所未有的裝飾效果，這樣就能滿足建筑裝飾的不同需要。但有些噴涂材料與目前使用的許多密封膠是不相容的，這應(yīng)引起使用者的重視。

    關(guān)于提高鋁合金窗的水密性問題，可參考文獻(xiàn)[7]。

    5.5防雷
    要將高層建筑的外窗很好地接地，采用金屬外窗比較理想。其它類型的窗（如塑料窗）需要進(jìn)行特殊的處理，才能達(dá)到要求。

    鋁合金窗是性能最優(yōu)越的金屬窗，所以在南方地區(qū)的高層建筑中使用鋁合金窗是解決外窗防雷問題比較好的措施。

    鋁合金窗的防雷接地可以參照建筑幕墻的許多做法，此處不詳述。

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