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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?v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
    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?v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。這其中雖然傳統(tǒng)習(xí)慣的影響,但當(dāng)?shù)氐臍夂蛱卣鲄s是一個(gè)極為生要的因素。

    建筑物首先需要遮風(fēng)、避雨和抵御寒冷、炎熱。各個(gè)地區(qū)的傳統(tǒng)建筑都在這些方面有著其不同的特點(diǎn)。保證這些性能的主要部分是建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

    建筑物的外是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的一個(gè)非常重要的組成部分。其性能的好壞可以在很大程度上決定建筑的性能好壞。

    當(dāng)前,建筑節(jié)能成為我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一部分。社會(huì)上對(duì)建筑節(jié)能的意識(shí)也在逐漸增強(qiáng)。但中國之大,氣候之復(fù)雜,是世界上大多數(shù)國家所不可比擬的。我們不可能在全國采取一種模式,制訂一種標(biāo)準(zhǔn),而應(yīng)該針對(duì)不同地域采取不同的措施,來處理好建筑的節(jié)能問題。這對(duì)于其它與氣候有關(guān)的問題也是一樣。

    目前,我國制訂了《中華人民共和國節(jié)能法》和《建筑節(jié)能技術(shù)政策》。建設(shè)部召開的建筑節(jié)工作會(huì)議要求南方炎熱地區(qū)要立即制訂建筑節(jié)能規(guī)劃、政策,開展節(jié)能研究,啟動(dòng)建筑節(jié)能工作。

    夏熱冬暖地區(qū)(本文指炎熱地區(qū),下同)夏季長,冬季短或無冬。對(duì)于這一地區(qū)的建筑來說,夏天需要空調(diào),而冬天則不考慮采暖。因此,在這一類型地區(qū),隔熱的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能的主要問題。

    《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》中關(guān)于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的隔熱設(shè)計(jì)要求主要是在自然通風(fēng)條件下提出的。目前,炎熱地區(qū)的民用建筑已經(jīng)在普遍地使用空調(diào),空調(diào)能耗在建筑能耗中所占的比例越來越大,已經(jīng)成為建筑運(yùn)行能耗中的主要部分!恫膳L(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定了舒適性空調(diào)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的最大傳熱系數(shù)。《旅游旅館建筑熱工與空氣調(diào)節(jié)節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工設(shè)計(jì)也提出了原則性的規(guī)定。

    但夏季圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù)與冬季的傳熱系數(shù)是不同的。夏季的傳熱與圍護(hù)結(jié)構(gòu)的表面顏色和透過熱輻射的性能有極大的關(guān)系。太陽的輻射能是空調(diào)的主要負(fù)荷,而外窗是太陽輻射透入室內(nèi)的主要部分之一,足見外窗在節(jié)能中的重要性。炎熱地區(qū)除空調(diào)負(fù)荷之外,對(duì)建筑外窗還有許多特殊的要求。這些問題的解決首先要從研究氣候特點(diǎn)開始。

    2、氣候特點(diǎn)和氣候參數(shù)
    在我國,夏熱冬暖地區(qū)主要是海南、臺(tái)灣、廣東中部和南部、福建南部、廣西大部地區(qū)。這些地區(qū)的氣候特征主要表現(xiàn)為夏季時(shí)間長而炎熱、潮濕、冬季溫暖;降水量大,沿海地區(qū)多熱帶風(fēng)暴和臺(tái)風(fēng),易有大風(fēng)暴雨天氣;太陽高度角大,太陽輻射強(qiáng)烈。

    2.1氣溫(參考文獻(xiàn)[1],下同)
    該地區(qū)1月平均氣溫高于10℃,7月為25~29℃。極端最高溫度低于40℃,個(gè)別達(dá)42.5℃。

    2.2溫度和降水
    年平均相對(duì)濕度為80%左右,四季變化不大。年降水量為1500mm~2000 mm,是我國降水最多的地區(qū)。年暴雨日為5~20d,每月均可能主要在4~10月。暴雨強(qiáng)度可以很大,最大可達(dá)1000 mm以上。

    2.3太陽輻射
    年太陽輻射為130~170W/ m2,在我國屬較少。年日照百分率為35%~50%,12月至翌年5月偏低。

    2.4最大風(fēng)速
    沿海地區(qū)30年一遇最大10min平均風(fēng)速大于25m/s。

    以廣州為例(參考文獻(xiàn)[2]);

    最熱月平均氣溫為28.4℃,最冷月為13.3℃,氣溫日較差為7.6℃,最高溫度為35.6 ℃,極端最高氣溫為38.7 mm℃,極端最低溫為0.0℃.
    最熱月相對(duì)濕度為83%,最冷月為70%。年降水量為1705 mm,最大日降水量為284.9 mm.年雷暴日數(shù)為81.3d。

    年日照百分率為42%。晴天12時(shí)水平面太陽輻射度為991W/m2。

    年大風(fēng)(風(fēng)力大于8級(jí))的天數(shù)為5.5天。30年一遇最大10min平均風(fēng)速為27.7m/s(相當(dāng)于0.45kN/m2)
    炎熱地區(qū)的建筑須滿足夏季防熱、通風(fēng)、防雨水、抗風(fēng)的要求,冬季不必考慮保溫。在建筑設(shè)計(jì)方面宜開敞、通透,充分利用自然通風(fēng)。建筑應(yīng)避免西曬,宜設(shè)遮陽,應(yīng)防雨水、防潮濕、防雷擊。

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