炎熱氣候與建筑外窗

來源:中國門窗＆配套材料網收集整理　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境之中。設計一棟建筑必須考慮到其所處的自然環境。在所有的自然環境之中，氣候是最為重要的環境之一。縱觀我國歷代的建筑，雖然因歷史文化背景的不同，各個時期的建筑有不同的特點，但各個地區的形式卻相對固定。這

    1、引言
    我們居住的每一棟建筑都處在一定的自然環境之中。設計一棟建筑必須考慮到其所處的自然環境。在所有的自然環境之中，氣候是最為重要的環境之一。縱觀我國歷代的建筑，雖然因歷史文化背景的不同，各個時期的建筑有不同的特點，但各個地區的形式卻相對固定。這其中雖然傳統習慣的影響，但當地的氣候特征卻是一個極為生要的因素。

    建筑物首先需要遮風、避雨和抵御寒冷、炎熱。各個地區的傳統建筑都在這些方面有著其不同的特點。保證這些性能的主要部分是建筑物的圍護結構。

    建筑物的外窗是建筑圍護結構的一個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。

    當前，建筑節能成為我國可持續發展戰略的一部分。社會上對建筑節能的意識也在逐漸增強。但中國之大，氣候之復雜，是世界上大多數國家所不可比擬的。我們不可能在全國采取一種模式，制訂一種標準，而應該針對不同地域采取不同的措施，來處理好建筑的節能問題。這對于其它與氣候有關的問題也是一樣。

    目前，我國制訂了《中華人民共和國節能法》和《建筑節能技術政策》。建設部召開的建筑節工作會議要求南方炎熱地區要立即制訂建筑節能規劃、政策，開展節能研究，啟動建筑節能工作。

    夏熱冬暖地區（本文指炎熱地區，下同）夏季長，冬季短或無冬。對于這一地區的建筑來說，夏天需要空調，而冬天則不考慮采暖。因此，在這一類型地區，隔熱的建筑圍護結構節能的主要問題。

    《民用建筑熱工設計規范》中關于圍護結構的隔熱設計要求主要是在自然通風條件下提出的。目前，炎熱地區的民用建筑已經在普遍地使用空調，空調能耗在建筑能耗中所占的比例越來越大，已經成為建筑運行能耗中的主要部分。《采暖通風與空氣調節設計規范》規定了舒適性空調建筑圍護結構的最大傳熱系數。《旅游旅館建筑熱工與空氣調節節能標準》中對圍護結構的熱工設計也提出了原則性的規定。

    但夏季圍護結構的傳熱系數與冬季的傳熱系數是不同的。夏季的傳熱與圍護結構的表面顏色和透過熱輻射的性能有極大的關系。太陽的輻射能是空調的主要負荷，而外窗是太陽輻射透入室內的主要部分之一，足見外窗在節能中的重要性。炎熱地區除空調負荷之外，對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開始。

    2、氣候特點和氣候參數
    在我國，夏熱冬暖地區主要是海南、臺灣、廣東中部和南部、福建南部、廣西大部地區。這些地區的氣候特征主要表現為夏季時間長而炎熱、潮濕、冬季溫暖；降水量大，沿海地區多熱帶風暴和臺風，易有大風暴雨天氣；太陽高度角大，太陽輻射強烈。

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

    2.2溫度和降水
    年平均相對濕度為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。年暴雨日為5～20d，每月均可能主要在4～10月。暴雨強度可以很大，最大可達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最大風速
    沿海地區30年一遇最大10min平均風速大于25m/s。

    以廣州為例（參考文獻[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.年雷暴日數為81.3d。

    年日照百分率為42%。晴天12時水平面太陽輻射度為991W/m2。

    年大風（風力大于8級）的天數為5.5天。30年一遇最大10min平均風速為27.7m/s（相當于0.45kN/m2）
    炎熱地區的建筑須滿足夏季防熱、通風、防雨水、抗風的要求，冬季不必考慮保溫。在建筑設計方面宜開敞、通透，充分利用自然通風。建筑應避免西曬，宜設遮陽，應防雨水、防潮濕、防雷擊。

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