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      談建筑節(jié)能門(mén)窗的功能化趨勢(shì)

      來(lái)源:北京金易格幕墻裝飾工程有限公司  作者:班廣生  日期:2007-4-16  頁(yè)面功能【字體: 】【打印】【投稿】【評(píng)論
        我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展時(shí)期,建筑市場(chǎng)也處于令人目不暇接的多元化變革時(shí)期。作為建筑必不可少的最普遍的構(gòu)件之一,建筑門(mén)窗應(yīng)及時(shí)的適應(yīng)并能夠滿足建筑市場(chǎng)的發(fā)展需要。自2000年施行《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》以來(lái),各種類(lèi)型的節(jié)能窗得到迅速推廣和普及,得到了社會(huì)的廣泛認(rèn)同。

        從目前市場(chǎng)上的產(chǎn)品來(lái)看
        我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展時(shí)期,建筑市場(chǎng)也處于令人目不暇接的多元化變革時(shí)期。作為建筑必不可少的最普遍的構(gòu)件之一,建筑門(mén)窗應(yīng)及時(shí)的適應(yīng)并能夠滿足建筑市場(chǎng)的發(fā)展需要。自2000年施行《民用建筑節(jié)能管理規(guī)定》以來(lái),各種類(lèi)型的節(jié)能窗得到迅速推廣和普及,得到了社會(huì)的廣泛認(rèn)同。


        從目前市場(chǎng)上的產(chǎn)品來(lái)看,節(jié)能窗正日益被社會(huì)廣泛接受的同時(shí),門(mén)窗行業(yè)所提供的產(chǎn)品和技術(shù)還十分有限,發(fā)展商和設(shè)計(jì)師的選擇范圍并不豐富,更缺少個(gè)性化的產(chǎn)品滿足市場(chǎng)需要。另一方面,許多門(mén)窗公司包括材料供應(yīng)商并未認(rèn)識(shí)到,節(jié)能并不是節(jié)能窗的目標(biāo),節(jié)能窗應(yīng)該具備同時(shí)也需要賦予其更多的功能,從而達(dá)到能夠提供更舒適的居住環(huán)境的目的,為社會(huì)提供豐富的產(chǎn)品選擇和技術(shù)支持。然而,達(dá)到這個(gè)目標(biāo)并不是一件容易的事情,追求各項(xiàng)功能時(shí)往往為其之間的矛盾所困惑:既要節(jié)能,又要通風(fēng);既要采光,又要遮陽(yáng);既要防噪音,又要新鮮空氣;冬天保溫、夏天防熱等等。最終的結(jié)果就窗戶本身來(lái)講,也許是一種折中方案,在各項(xiàng)選擇的進(jìn)退之間尋求一種組合,一種配置,一種價(jià)格性能比最優(yōu)化的多功能產(chǎn)品,另一方面,將窗戶放在一個(gè)更廣泛的背景中考慮,例如與健康建筑、節(jié)能建筑、生態(tài)建筑以及可持續(xù)發(fā)展建筑的觀點(diǎn)聯(lián)系起來(lái),窗戶將更具有生機(jī)。節(jié)能系統(tǒng)、采光系統(tǒng)、通風(fēng)系統(tǒng)與窗戶的聯(lián)系將使窗戶具有更準(zhǔn)確的功能特性,以及與建筑各相關(guān)系統(tǒng)良好的適應(yīng)性。


        1998年加拿大溫哥華Green Building Challenge 98國(guó)際會(huì)議明確提出“綠色建筑”的概念:在經(jīng)濟(jì)與環(huán)境兩個(gè)問(wèn)題中有效率的利用僅有的資源并提出解決的方法,進(jìn)一步改善生活的環(huán)境;1999年,北京UIA世界建筑師大會(huì)提出“生態(tài)建筑”的口號(hào):既社區(qū)與群體活動(dòng)與環(huán)境相調(diào)和達(dá)到平衡狀態(tài),其內(nèi)容必須涵蓋健康、節(jié)約、生態(tài)循環(huán)以及場(chǎng)所微環(huán)境四大項(xiàng)目,并強(qiáng)調(diào)運(yùn)用低科技自然手法為主的建造方式。2000年荷蘭Sustainabie Buildings 2000國(guó)際會(huì)議,提出:一個(gè)可持續(xù)思考的操作事項(xiàng)是建材、建筑物、都市區(qū)域的尺度大小并考慮其中的機(jī)能性、經(jīng)濟(jì)性、社會(huì)文化和生態(tài)因素!瓰檫_(dá)到可持續(xù)建筑環(huán)境必須反映出不同區(qū)域性的狀態(tài)和重點(diǎn)以及建構(gòu)不同的模型去執(zhí)行,既所謂可持續(xù)發(fā)展建筑的觀念;2000年芬蘭Espoo,Healthy Buildings 2000 國(guó)際會(huì)議更直接的針對(duì)建筑本身提倡一種“健康建筑”的范疇:既一種體驗(yàn)建筑室內(nèi)環(huán)境的方式,不僅包含物理量測(cè)量值,例如溫濕度、通風(fēng)換氣效率、噪音、光、空氣質(zhì)量等,還要包括主觀性心理因素,如布局、環(huán)境色、照明、空間、使用材料等;其它還有工作滿意度、人際關(guān)系等事項(xiàng)。以上四個(gè)概念中可持續(xù)發(fā)展建筑的范疇是最寬的,健康住宅則是最具體最基本的,所以可持續(xù)發(fā)展建筑依次涵蓋了生態(tài)建筑、綠色建筑和健康建筑。


          近幾年國(guó)內(nèi)在這方面的探討和嘗試無(wú)論是理論還是實(shí)踐都有可喜的發(fā)展。居住環(huán)境的舒適性是我們矢志不移的目標(biāo)之一。正如人們的生活豐富多彩一樣,居住環(huán)境的舒適性也是多方面的,室內(nèi)空氣質(zhì)量、熱環(huán)境、光環(huán)境和聲環(huán)境中都直接和外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的窗戶有直接的、不可分割的關(guān)系。本文結(jié)合目前國(guó)內(nèi)窗戶產(chǎn)品及其技術(shù)適應(yīng)性做一探討,以利于門(mén)窗業(yè)的發(fā)展。


        1、空氣環(huán)境質(zhì)量

        采取有效地通風(fēng)換氣對(duì)確保建筑物內(nèi)空氣質(zhì)量至關(guān)重要。通風(fēng)換氣概念中,通風(fēng)是基礎(chǔ),換氣是目標(biāo)之一,將新鮮空氣引入而將廢舊空氣排出,即保證室內(nèi)新風(fēng),其意義是不言而愈了。


          建筑物內(nèi)特別是住宅的居住空間應(yīng)能自然通風(fēng),無(wú)通風(fēng)死角,門(mén)窗開(kāi)啟時(shí)室內(nèi)應(yīng)有穿堂風(fēng)的條件,室內(nèi)90%以上的空間應(yīng)能實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)。應(yīng)防止空氣污染對(duì)人體健康的損害,制止室內(nèi)空氣中的病原體和有害物質(zhì)的侵害。在冬季采暖和夏季空調(diào)期間,應(yīng)有室內(nèi)新鮮空氣交換和補(bǔ)充設(shè)備。


        充分利用自然通風(fēng),在盡可能減少機(jī)械空調(diào)負(fù)荷,即節(jié)能的基礎(chǔ)上達(dá)到室內(nèi)空氣質(zhì)量的改善。但僅僅依靠建筑外窗實(shí)現(xiàn)完全有效的自然通風(fēng)是難以做到的。必須在建筑設(shè)計(jì)初期,結(jié)合建筑本身的地理位置、內(nèi)部功能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、周邊環(huán)境等等因素綜合考慮,必要時(shí)輔助以機(jī)械人工手段,以盡可能小的能耗代價(jià)達(dá)到目標(biāo)。


          室內(nèi)空氣質(zhì)量(IAQ)是20世紀(jì)70年代后期在一些西方國(guó)家出現(xiàn)的。隨著建筑物氣密性的提高,室內(nèi)通風(fēng)率不足。建筑物內(nèi)環(huán)境引起的各種建筑疾病,如建筑病綜合癥(SBS)、大樓并發(fā)癥(BRI)、多種化學(xué)物過(guò)敏癥(MCS)等對(duì)機(jī)械空調(diào)提出了挑戰(zhàn),特別是突發(fā)傳染性病毒的出現(xiàn),中央空調(diào)幾乎成為病毒傳播的幫兇。提倡和推崇自然通風(fēng)符合節(jié)能、生態(tài)、健康、環(huán)保的要求,通過(guò)自然通風(fēng)達(dá)到室內(nèi)熱環(huán)境和空氣環(huán)境的要求,一方面將降低冷熱機(jī)械負(fù)荷,另一方面可提供新鮮空氣,提高室內(nèi)空氣質(zhì)量。通過(guò)自然通風(fēng)改變室內(nèi)空氣質(zhì)量,既引進(jìn)新風(fēng)、排除廢舊空氣、調(diào)整室內(nèi)空氣濕溫。這需要從控制污染源、通風(fēng)調(diào)整、建筑內(nèi)人員控制以及建筑構(gòu)造等諸多方面來(lái)解決,窗戶是實(shí)現(xiàn)和控制自然通風(fēng)最重要的建筑構(gòu)件,可通過(guò)其構(gòu)造及有效設(shè)置最大程度地響應(yīng)建筑的要求。


          提供新風(fēng)就是將新鮮空氣引入室內(nèi),即提供呼吸所需要的空氣,稀釋室內(nèi)氣味,除去室內(nèi)過(guò)量的濕氣,稀釋室內(nèi)污染物;同時(shí)調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣溫濕度。新風(fēng)量的標(biāo)準(zhǔn)限值是根據(jù)二氧化碳的含量來(lái)確定的,既要使二氧化碳的含量限制在0.1%,必須保證每人每小時(shí)有30m3的新鮮空氣(《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》)。


        建筑外窗要達(dá)到上述目標(biāo)和要求,一要保證由窗戶進(jìn)入室內(nèi)的空氣必須滿足室內(nèi)空氣質(zhì)量指標(biāo),二要利用建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)外的風(fēng)壓熱壓提高通風(fēng)效果。


       。1) 控制窗戶進(jìn)入的空氣質(zhì)量:


        首先要保證窗戶外側(cè)進(jìn)入室內(nèi)的空氣是不受污染的。這里不討論建筑環(huán)境的影響,只討論如何從窗戶的角度保證新鮮空氣的進(jìn)入。


        首先,排風(fēng)窗口和進(jìn)風(fēng)窗口在同一建筑立面時(shí)的關(guān)系。窗戶的進(jìn)風(fēng)位置是獲取新風(fēng)的必經(jīng)通道,也是室內(nèi)新風(fēng)的主要來(lái)源。同一窗口的通風(fēng)換氣進(jìn)入室內(nèi)的新鮮空氣和排出室外的廢舊空氣往往混合,降低換氣效果 ,為防止同一窗口或出氣口排出的廢舊空氣再次吸入室內(nèi),可采取以下措施:在多層建筑中加大下層排氣口和上層進(jìn)風(fēng)口的距離;在同一垂直線方向的窗口中開(kāi)啟扇或進(jìn)氣口位置盡量錯(cuò)開(kāi)。


          其次設(shè)置過(guò)濾層。在獲取新風(fēng)的同時(shí)并不希望風(fēng)沙塵土、楊花柳絮、蚊蠅蟲(chóng)蛾的侵入,特別是沙塵暴已成為北方地區(qū)環(huán)境的主要公害,由于沙塵暴源區(qū)和路徑地區(qū)的表層土壤顆粒和礦物原因,造成空氣中化學(xué)成分的污染,比例較大的有氧化硫、氯、鉛、鋅、銅。沙塵暴由于“風(fēng)選”作用將直徑小于60微米的粉塵搬運(yùn)到較遠(yuǎn)的地方,例如:顆粒直徑在40微米左右時(shí),可漂浮到幾百公里的地區(qū),顆粒直徑在20微米左右時(shí),可被風(fēng)輸送到3000公里的下風(fēng)向地區(qū),顆粒直徑在12微米時(shí),可傳輸?shù)?000公里遠(yuǎn)的地方,而顆粒小于7微米時(shí),北半球的任何地方都可找到它的蹤跡。2002年3月北京的沙塵暴,每平方米的降塵量達(dá)到29克,以總量和人口數(shù)計(jì)算,每個(gè)人收到2公斤的沙土。對(duì)人的呼吸直接有影響的是可吸入塵,即粉塵(Dust),或稱漂塵,粒徑小于10μm的顆粒物,體積小、質(zhì)量輕,可長(zhǎng)時(shí)間漂浮在空氣中,可進(jìn)入人體呼吸道,稱之為可吸入顆粒物。《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的室內(nèi)空氣中可吸入顆粒物的限值是0.5mg/m3。減少進(jìn)入室內(nèi)的粉塵顆粒等進(jìn)入室內(nèi)。因此在窗口或進(jìn)風(fēng)口設(shè)置過(guò)濾裝置,一方面緩解了氣流直接進(jìn)入室內(nèi),保證室內(nèi)空氣流速的舒適性(室內(nèi)空氣流動(dòng)速度≤0.3m/s),另一方面阻礙了蚊蠅和沙塵等。如采用紗網(wǎng)、金屬隔柵、尼龍隔柵、纖維網(wǎng)等,圖1—1是設(shè)置在窗戶下框的通風(fēng)裝置,傾斜的通風(fēng)通道利于氣流流動(dòng),也防止了雨水進(jìn)入室內(nèi)一側(cè),弧性翻蓋設(shè)計(jì)便于控制風(fēng)量,過(guò)慮網(wǎng)則阻擋蚊蠅沙塵等,而且過(guò)濾網(wǎng)可拆卸清理。過(guò)濾網(wǎng)不利的一面是大大降低了空氣流量。例如采用鐵窗紗時(shí),空氣流量降低50%—60%。雖然如此,但時(shí)間上的持續(xù)通風(fēng)換氣是柔性的,符合室內(nèi)環(huán)境舒適性的綜合要求。


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