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寒冷地区建筑使用高性能外门窗,还需要再设置遮阳吗?

2022-08-04家居

门窗一直是建筑外立面一道亮丽的风景,她给建筑之外的人以舒心美感,但俗话称「鞋子穿自己脚上,舒不舒服自己知道」。同样的道理,门窗在建筑上是否合适?使用人最有体会。

门窗行业伴随着商品房的发展,历时40余年,产品性能和型式发生了革命性的变化。尤其是当下,各种新材料、新产品层出不穷,但「万变不离其宗」还是产品性能、单价、款式等等。

那么,关于门窗性能,到底怎样性能的门窗才可称为叫「高性能门窗」?目前,行业内尚无绝对定义,更多是相比以往的性能而言;所谓门窗性能,实际就是建筑建成使用后,居住和使用所需的门窗功能所对应的各项建筑标准中具体指标要求。包括: 抗风压性能、水密性、气密性、保温性、隔音性、遮阳性、采光性、耐火性、耐久性9大指标 。这也是美好生活对建筑窗洞的综合要求。

坦言,如之前的文章所述。建筑门窗发展至今,除太阳光引起的太阳得热重视程度不够外,其他8大指标确实做得非常好!其实,行业内还有种声音,就是:寒冷地区,建筑如果使用了高性能门窗,就不需要再单独设置遮阳;本来嘛,寒冷地区,尽管太阳辐射强度比较大(≥300w/m²),但太阳的高度角和方位角都不大,且日照时长也不长(以河北省石家庄市为例,如下表)。

接下来,以河北省石家庄市某超低能耗居住建筑为例,假定建筑的东、南、西三方向窗墙比为Qc=0.25(坦言,对于东西向的厨卫来说,稍偏大,但对于南向的卧室、客厅等来说,稍偏小),窗地比为Qd=1/6,其他做法参照河北省工程建设标准(被动式超低能耗居住建筑节能设计标准)DB13(J)/T177-2015。当然,在这个标准下的建筑外窗,相比之前的窗,肯定是「高性能」的外门窗了。

结合太阳辐射强度,求得该建筑在如下四个状态下(1.外窗+无遮阳;2.外窗+内遮阳;3.外窗+外遮阳;4.外窗+外遮阳+内遮阳)的太阳得热量和制冷负荷如下表:

由上两表可见, 由外窗+无遮阳到外窗+内遮阳,再到外窗+外遮阳,最后到外窗+外遮阳+内遮阳,室内单位面积的太阳辐射得热量和制冷负荷在逐步递减,在保证舒适度的前提下,大大节约了制冷负荷,也就节约了能耗 ;更为关键的是,如果是活动式遮阳,冬季收起,让外门窗充分得热,从而使得室内单位面积太阳辐射得热上升,也可以降低室内的供暖负荷,在保证舒适度前提下,有效降低冬季的供暖能耗。

当然,上表还是建筑窗墙比仅Qc=0.25时的情况,实际上建筑室内的「大通透、大视野」是居住人和建筑师都孜孜以求的效果,但如不采取有效的遮阳设施,室内的舒适度和能耗的对立矛盾将「再次」凸显。

写在最后:

寒冷地区,活动式外遮阳设施能明显降低建筑外门窗的室内单位面积夏季太阳得热量,从而降低制冷负荷;同时冬季收起活动式外遮阳,让门窗充分太阳得热,提高室内单位面积的太阳得热量,能有效降低供暖负荷;且窗墙比越大,这个效果越是明显!即使建筑使用了高性能的外门窗,也依然如此!

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