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談建筑節能門窗的功能化趨勢

來源: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 　頁面功能【字體：大中小】【打印】【投稿】【評論】

　　我國正處于經濟高速發展時期，建筑市場也處于令人目不暇接的多元化變革時期。作為建筑必不可少的最普遍的構件之一，建筑門窗應及時的適應并能夠滿足建筑市場的發展需要。自2000年施行《民用建筑節能管理規定》以來，各種類型的節能窗得到迅速推廣和普及，得到了社會的廣泛認同。

　　從目前市場上的產品來看

　　我國正處于經濟高速發展時期，建筑市場也處于令人目不暇接的多元化變革時期。作為建筑必不可少的最普遍的構件之一，建筑門窗應及時的適應并能夠滿足建筑市場的發展需要。自2000年施行《民用建筑節能管理規定》以來，各種類型的節能窗得到迅速推廣和普及，得到了社會的廣泛認同。

　　從目前市場上的產品來看，節能窗正日益被社會廣泛接受的同時，門窗行業所提供的產品和技術還十分有限，發展商和設計師的選擇范圍并不豐富，更缺少個性化的產品滿足市場需要。另一方面，許多門窗公司包括材料供應商并未認識到，節能并不是節能窗的目標，節能窗應該具備同時也需要賦予其更多的功能，從而達到能夠提供更舒適的居住環境的目的，為社會提供豐富的產品選擇和技術支持。然而，達到這個目標并不是一件容易的事情，追求各項功能時往往為其之間的矛盾所困惑：既要節能，又要通風；既要采光，又要遮陽；既要防噪音，又要新鮮空氣；冬天保溫、夏天防熱等等。最終的結果就窗戶本身來講，也許是一種折中方案，在各項選擇的進退之間尋求一種組合，一種配置，一種價格性能比最優化的多功能產品，另一方面，將窗戶放在一個更廣泛的背景中考慮，例如與健康建筑、節能建筑、生態建筑以及可持續發展建筑的觀點聯系起來，窗戶將更具有生機。節能系統、采光系統、通風系統與窗戶的聯系將使窗戶具有更準確的功能特性，以及與建筑各相關系統良好的適應性。

　　1998年加拿大溫哥華Green Building Challenge 98國際會議明確提出“綠色建筑”的概念：在經濟與環境兩個問題中有效率的利用僅有的資源并提出解決的方法，進一步改善生活的環境；1999年，北京UIA世界建筑師大會提出“生態建筑”的口號：既社區與群體活動與環境相調和達到平衡狀態，其內容必須涵蓋健康、節約、生態循環以及場所微環境四大項目，并強調運用低科技自然手法為主的建造方式。2000年荷蘭Sustainabie Buildings 2000國際會議，提出：一個可持續思考的操作事項是建材、建筑物、都市區域的尺度大小并考慮其中的機能性、經濟性、社會文化和生態因素。……為達到可持續建筑環境必須反映出不同區域性的狀態和重點以及建構不同的模型去執行，既所謂可持續發展建筑的觀念；2000年芬蘭Espoo，Healthy Buildings 2000 國際會議更直接的針對建筑本身提倡一種“健康建筑”的范疇：既一種體驗建筑室內環境的方式，不僅包含物理量測量值，例如溫濕度、通風換氣效率、噪音、光、空氣質量等，還要包括主觀性心理因素，如布局、環境色、照明、空間、使用材料等；其它還有工作滿意度、人際關系等事項。以上四個概念中可持續發展建筑的范疇是最寬的，健康住宅則是最具體最基本的，所以可持續發展建筑依次涵蓋了生態建筑、綠色建筑和健康建筑。

    近幾年國內在這方面的探討和嘗試無論是理論還是實踐都有可喜的發展。居住環境的舒適性是我們矢志不移的目標之一。正如人們的生活豐富多彩一樣，居住環境的舒適性也是多方面的，室內空氣質量、熱環境、光環境和聲環境中都直接和外圍護結構的窗戶有直接的、不可分割的關系。本文結合目前國內窗戶產品及其技術適應性做一探討，以利于門窗業的發展。

　　1、空氣環境質量

　　采取有效地通風換氣對確保建筑物內空氣質量至關重要。通風換氣概念中，通風是基礎，換氣是目標之一，將新鮮空氣引入而將廢舊空氣排出，即保證室內新風，其意義是不言而愈了。

    建筑物內特別是住宅的居住空間應能自然通風，無通風死角，門窗開啟時室內應有穿堂風的條件，室內90%以上的空間應能實現自然通風。應防止空氣污染對人體健康的損害，制止室內空氣中的病原體和有害物質的侵害。在冬季采暖和夏季空調期間，應有室內新鮮空氣交換和補充設備。

　　充分利用自然通風，在盡可能減少機械空調負荷，即節能的基礎上達到室內空氣質量的改善。但僅僅依靠建筑外窗實現完全有效的自然通風是難以做到的。必須在建筑設計初期，結合建筑本身的地理位置、內部功能、結構特點、周邊環境等等因素綜合考慮，必要時輔助以機械人工手段，以盡可能小的能耗代價達到目標。

    室內空氣質量（IAQ）是20世紀70年代后期在一些西方國家出現的。隨著建筑物氣密性的提高，室內通風率不足。建筑物內環境引起的各種建筑疾病，如建筑病綜合癥（SBS）、大樓并發癥（BRI）、多種化學物過敏癥（MCS）等對機械空調提出了挑戰，特別是突發傳染性病毒的出現，中央空調幾乎成為病毒傳播的幫兇。提倡和推崇自然通風符合節能、生態、健康、環保的要求，通過自然通風達到室內熱環境和空氣環境的要求，一方面將降低冷熱機械負荷，另一方面可提供新鮮空氣，提高室內空氣質量。通過自然通風改變室內空氣質量，既引進新風、排除廢舊空氣、調整室內空氣濕溫。這需要從控制污染源、通風調整、建筑內人員控制以及建筑構造等諸多方面來解決，窗戶是實現和控制自然通風最重要的建筑構件，可通過其構造及有效設置最大程度地響應建筑的要求。

    提供新風就是將新鮮空氣引入室內，即提供呼吸所需要的空氣，稀釋室內氣味，除去室內過量的濕氣，稀釋室內污染物；同時調節室內空氣溫濕度。新風量的標準限值是根據二氧化碳的含量來確定的，既要使二氧化碳的含量限制在0．1%，必須保證每人每小時有30m3的新鮮空氣（《室內空氣質量標準》）。

　　建筑外窗要達到上述目標和要求，一要保證由窗戶進入室內的空氣必須滿足室內空氣質量指標，二要利用建筑圍護結構內外的風壓和熱壓提高通風效果。

　　（1) 控制窗戶進入的空氣質量：

　　首先要保證窗戶外側進入室內的空氣是不受污染的。這里不討論建筑環境的影響，只討論如何從窗戶的角度保證新鮮空氣的進入。

　　首先，排風窗口和進風窗口在同一建筑立面時的關系。窗戶的進風位置是獲取新風的必經通道，也是室內新風的主要來源。同一窗口的通風換氣進入室內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，可采取以下措施：在多層建筑中加大下層排氣口和上層進風口的距離；在同一垂直線方向的窗口中開啟扇或進氣口位置盡量錯開。

    其次設置過濾層。在獲取新風的同時并不希望風沙塵土、楊花柳絮、蚊蠅蟲蛾的侵入，特別是沙塵暴已成為北方地區環境的主要公害，由于沙塵暴源區和路徑地區的表層土壤顆粒和礦物原因，造成空氣中化學成分的污染，比例較大的有氧化硫、氯、鉛、鋅、銅。沙塵暴由于“風選”作用將直徑小于60微米的粉塵搬運到較遠的地方，例如：顆粒直徑在40微米左右時，可漂浮到幾百公里的地區，顆粒直徑在20微米左右時，可被風輸送到3000公里的下風向地區，顆粒直徑在12微米時，可傳輸到7000公里遠的地方，而顆粒小于7微米時，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到29克，以總量和人口數計算，每個人收到2公斤的沙土。對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、質量輕，可長時間漂浮在空氣中，可進入人體呼吸道，稱之為可吸入顆粒物。《室內空氣質量標準》中規定的室內空氣中可吸入顆粒物的限值是0．5mg/m3。減少進入室內的粉塵顆粒等進入室內。因此在窗口或進風口設置過濾裝置，一方面緩解了氣流直接進入室內，保證室內空氣流速的舒適性（室內空氣流動速度≤0．3m/s），另一方面阻礙了蚊蠅和沙塵等。如采用紗網、金屬隔柵、尼龍隔柵、纖維網等，圖1—1是設置在窗戶下框的通風裝置，傾斜的通風通道利于氣流流動，也防止了雨水進入室內一側，弧性翻蓋設計便于控制風量，過慮網則阻擋蚊蠅沙塵等，而且過濾網可拆卸清理。過濾網不利的一面是大大降低了空氣流量。例如采用鐵窗紗時，空氣流量降低50%—60%。雖然如此，但時間上的持續通風換氣是柔性的，符合室內環境舒適性的綜合要求。

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