呂正飛 張朝暉

一、外遮陽(yáng)的發(fā)展趨勢(shì)

隨著全球氣候的變暖，世界各國(guó)對(duì)建筑節(jié)能的關(guān)注程度正日益增加。人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到，節(jié)能建筑成為建筑發(fā)展的必然趨勢(shì)。

2009年底哥本哈根聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)召開(kāi)前夕，中國(guó)政府作出鄭重承諾：中國(guó)到2020年將實(shí)現(xiàn)單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%至45%。減排目標(biāo)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展相結(jié)合是大勢(shì)所趨。中國(guó)近期的目標(biāo)主要是以拉動(dòng)內(nèi)需和實(shí)現(xiàn) “十一五”節(jié)能減排的目標(biāo)為重點(diǎn)；從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，則要把環(huán)保節(jié)能產(chǎn)業(yè)培育成新的支柱產(chǎn)業(yè)。毫無(wú)疑問(wèn)，打造環(huán)保節(jié)能產(chǎn)業(yè)正是進(jìn)一步推進(jìn)節(jié)能減排的著力點(diǎn)，如此既能促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，又將帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)格局的變化，使得結(jié)構(gòu)優(yōu)化邁出實(shí)質(zhì)性步伐。節(jié)能減排是2010年及今后各級(jí)政府的工作重點(diǎn)。

目前國(guó)內(nèi)建筑采暖、通風(fēng)、空調(diào)和照明總能耗占社會(huì)總能耗的27%，與氣候條件接近的西歐和北美國(guó)家相比，我國(guó)住宅單位采暖要多消耗2至3倍的能源。隨著國(guó)家 “十一五”建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)的推進(jìn)和節(jié)能減排的深入，建筑節(jié)能受到空前重視。而建筑能耗中通過(guò)門(mén)窗損失的能耗占全部建筑能耗的40%~50%，因此門(mén)窗的選擇對(duì)于節(jié)能至關(guān)重要。

門(mén)窗是建筑節(jié)能的關(guān)鍵部位，應(yīng)用外遮陽(yáng)卷簾可以減少陽(yáng)光照射和輻射，起到隔熱效果。

2008年9 月，江蘇省建設(shè)廳發(fā)布文件，強(qiáng)調(diào)江蘇省民用建筑應(yīng)全面采用復(fù)合卷簾式等建筑遮陽(yáng)技術(shù)，這既是環(huán)保節(jié)能的政策，也是外遮陽(yáng)卷簾行業(yè)興旺的良機(jī)。在歐洲，每年的市場(chǎng)容量為一千六百萬(wàn)套；在德國(guó)，每年的市場(chǎng)容量為五百萬(wàn)套；在中國(guó)，外遮陽(yáng)卷簾窗普及的比例還不到2%，巨大的財(cái)富機(jī)遇在政策令的推動(dòng)下躍然呈現(xiàn)，外遮陽(yáng)卷簾行業(yè)呈現(xiàn)出前所未有的發(fā)展機(jī)遇。

隨著國(guó)家節(jié)能措施的不斷出臺(tái)，擁有保溫隔熱性能的外遮陽(yáng)卷簾產(chǎn)品已在民用建筑中廣泛應(yīng)用。國(guó)內(nèi)許多大城市已開(kāi)始在建筑中安裝外遮陽(yáng)卷簾。江蘇地區(qū)：南京朗詩(shī)、天水濱江、銀城西堤國(guó)際、弘瑞第七大道、揚(yáng)州帝景藍(lán)灣；山東地區(qū)：濟(jì)南太陽(yáng)樹(shù)、濟(jì)寧興唐國(guó)翠等。

二、外遮陽(yáng)卷簾型材的構(gòu)成

1.外遮陽(yáng)卷簾是優(yōu)質(zhì)鋁合金帶材經(jīng)雙層輥軋成型，采用精密的生產(chǎn)工藝及制造技術(shù)生產(chǎn)而成。表面經(jīng)多層烤漆處理，具有優(yōu)良的抗劃傷性能，抗腐蝕、不腐朽、耐磨、抗敲打、抗撞擊。中間填充不含碳氟化合物的聚氨酯環(huán)保絕熱發(fā)泡材料，能夠有效地消除噪音、保溫隔熱、提高型材的抗彎性、并可防止冷凝水的出現(xiàn)。

2.卷簾型材所選用的硬質(zhì)聚氨酯 （PU）發(fā)泡具有優(yōu)良性能：重量輕、絕熱效果好、機(jī)械強(qiáng)度高、易成型、粘接性能好。一般發(fā)泡密度應(yīng)≥40 kg/m3。

三、外遮陽(yáng)卷簾優(yōu)化設(shè)計(jì)

1.熱工設(shè)計(jì)

（1） 簾片選擇

簾片宜選用淺色鋁制材料，因?yàn)橥瑯诱陉?yáng)設(shè)施中淺色鋁制簾片太陽(yáng)輻射熱透率最低。依據(jù)是JGJ134-2001《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》：夏季透過(guò)窗戶進(jìn)入室內(nèi)的太陽(yáng)輻射熱構(gòu)成了空調(diào)負(fù)荷的主要部分，設(shè)置外遮陽(yáng)是減少太陽(yáng)輻射熱進(jìn)入室內(nèi)的一個(gè)有效措施。冬季透過(guò)窗戶進(jìn)入室內(nèi)的太陽(yáng)輻射熱可以減小采暖負(fù)荷，所以設(shè)置活動(dòng)式外遮陽(yáng)是比較合理的。常用遮陽(yáng)設(shè)施的太陽(yáng)輻射熱透率 （%）見(jiàn)下表：

窗簾內(nèi)遮陽(yáng) 活動(dòng)外遮陽(yáng)外窗類型 淺色較緊密織物顏色緊密織物鋁制百葉卷簾（淺色）金屬或木制百葉卷簾（淺色）單層普通玻璃窗：3～6mm 45 35 9 12單框雙層普通玻璃窗6+6mm 42 35 13 15

（2） 空氣間層

最大限度獲得保溫效果，應(yīng)將卷簾窗安裝于玻璃窗的外部，同時(shí)要保證在玻璃窗和卷簾窗之間留有空氣間層。依據(jù)GB50176-93《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》中空氣間熱阻值列表可知空氣間層60mm以上時(shí)熱阻值最大，保溫性就最好。但由于受建筑結(jié)構(gòu)墻體厚度限制，玻璃窗和墻體之間距離宜為60mm~100mm為最佳。

（3） 密封性

為了得到理想的保溫效果，還應(yīng)該注意結(jié)構(gòu)的密封性。

——卷簾板閉合的密閉性 （簾片的鉤型，下限位的調(diào)整保證簾片間的閉合）；

——卷簾板與卷簾罩殼接觸部分的密閉性；

——導(dǎo)軌處的密閉性 （毛條密封條，根據(jù)特殊要求可采用雙排四毛條結(jié)構(gòu)，見(jiàn)圖1）；

——導(dǎo)軌與墻體結(jié)合的緊密性 （密封膠將兩者密封嚴(yán)實(shí)）；

——卷簾窗座條與窗臺(tái)的密閉性； （座條密封條，見(jiàn)圖2）；

——若采用暗裝形式，卷簾收卷處作好保溫，防止熱橋部位散熱。

圖1 雙排毛條導(dǎo)軌

圖2 帶密封條的座條

2.抗風(fēng)性設(shè)計(jì)

簾片外表面有橫紋設(shè)計(jì)和中間填充聚氨酯發(fā)泡增加了簾片的抗彎性。在低層建筑中1800㎜×1800㎜窗型完全滿足風(fēng)荷載設(shè)計(jì)要求。隨著國(guó)家節(jié)能政策推出，外遮陽(yáng)卷簾的廣泛應(yīng)用，高層建筑也開(kāi)始大量安裝外遮陽(yáng)卷簾。以目前外遮陽(yáng)卷簾安裝較多的江蘇南京地區(qū)33層處風(fēng)荷載計(jì)算為例，高層的風(fēng)荷載正壓為1.62kPa（kN/m2），負(fù)壓為-2.16kPa （kN/m2）。

風(fēng)荷載計(jì)算公式： wk＝βgzμsμzw0

式中：wk——風(fēng)荷載標(biāo)準(zhǔn)值 （kN/m2）；

βgz——高度z處的陣風(fēng)系數(shù)；

μs——風(fēng)荷載體型系數(shù)；

μz——風(fēng)壓高度變化系數(shù)；

w0——基本風(fēng)壓 （kN/m2）。

南京地區(qū)基本風(fēng)壓w0=0.40kN/m2；

離地面33層高度z（m）：99.0；

地面粗糙度類別:C類，指有密集建筑群的城市市區(qū)；

μz=1.69；

βgz=1.60；

當(dāng)正風(fēng)壓時(shí)，若μs=1.5

wk＝βgzμsμzw0

=1.60×1.5×1.69×0.40

=1.62kN/m2

當(dāng)負(fù)風(fēng)壓時(shí)，若μs=-2.0

wk＝βgzμsμzw0=-2.16kN/m2

=1.60× （-2.0） ×1.69×0.40

=-2.16

目前外遮陽(yáng)卷簾市場(chǎng)上最流行的窗型簾片是SX42型，而其1800㎜×1800㎜窗型經(jīng)國(guó)家建筑工程質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心檢測(cè)最大抗風(fēng)壓值為1KPa。由上計(jì)算可知普通方案風(fēng)荷載根本不能滿足高層處風(fēng)壓要求。在歐洲高層建筑很少用遮陽(yáng)卷簾，抗風(fēng)性無(wú)經(jīng)驗(yàn)可借鑒，因此需要對(duì)卷簾窗結(jié)構(gòu)抗風(fēng)性進(jìn)行設(shè)計(jì)，需要有防風(fēng)措施。

防風(fēng)型側(cè)扣及防風(fēng)型導(dǎo)軌就應(yīng)運(yùn)而生。防風(fēng)側(cè)扣材質(zhì)采用尼龍6，防風(fēng)側(cè)扣頂端有凸起端頭，防風(fēng)導(dǎo)軌在其運(yùn)行槽中加一開(kāi)口型的側(cè)扣防風(fēng)槽；防風(fēng)型側(cè)扣與簾片間通過(guò)三個(gè)鉚釘三角形分散開(kāi)連接在一起，增加其連接強(qiáng)度；側(cè)扣頂端的凸起端頭在防風(fēng)導(dǎo)軌防風(fēng)腔中運(yùn)行，當(dāng)有風(fēng)壓作用在簾片上時(shí)，因側(cè)扣凸起端頭尺寸大于導(dǎo)軌防風(fēng)槽開(kāi)口處的間距尺寸，簾片不易從導(dǎo)軌內(nèi)脫出，有效提高整體的抗風(fēng)性。見(jiàn)圖3通過(guò)試驗(yàn)分析該種結(jié)構(gòu)已滿足高層建筑的風(fēng)荷載要求。

3.建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

圖3 外遮陽(yáng)卷簾防風(fēng)結(jié)構(gòu)

（1）首先要與新建建筑物外形線條、顏色等風(fēng)格相協(xié)調(diào)。要將外遮陽(yáng)卷簾充分融入建筑物中，達(dá)到遮陽(yáng)效果的同時(shí)也要起到錦上添花的作用。

（2）對(duì)于新建建筑墻體厚度適中來(lái)說(shuō)，外遮陽(yáng)卷簾的安裝宜采用暗裝結(jié)構(gòu)形式。進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)安裝節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)時(shí)，暗裝形式時(shí)要留夠足夠的安裝空間，同時(shí)預(yù)留卷簾驅(qū)動(dòng)用穿墻管道，并注意與土建工程的配合，還要預(yù)留卷簾檢修口（見(jiàn)圖4）。

圖4 暗裝形式

（3）不宜采用暗裝的新建建筑可選用卷簾中裝或外嵌裝的安裝方式。若外開(kāi)玻璃窗應(yīng)保證安裝卷簾后不影響玻璃窗的開(kāi)啟（見(jiàn)圖5、圖6、圖7、圖 8）。

圖5 中裝形式1

4.驅(qū)動(dòng)方式可靠性設(shè)計(jì)

外遮陽(yáng)卷簾的驅(qū)動(dòng)方式有皮帶驅(qū)動(dòng)，曲柄搖桿，管狀電機(jī)可供選擇。手動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的手動(dòng)啟閉力不應(yīng)大于98N，管狀電機(jī)應(yīng)有過(guò)熱保護(hù)、行程限位等功能。

圖6 中裝形式

圖7

在正常使用條件下 （環(huán)境溫度為-10℃～50℃、相對(duì)濕度不大于90%），以開(kāi)啟至關(guān)閉循環(huán)為一次，外遮陽(yáng)卷簾反復(fù)啟閉次數(shù)不應(yīng)少于7000次（大約10年）。

圖8 外嵌裝

四、結(jié)束語(yǔ)

外遮陽(yáng)卷簾以其諸多的優(yōu)點(diǎn)帶來(lái)了高的綜合效益，得到了用戶、社會(huì)、國(guó)家的充分肯定。作為一次性投入，終生享用的產(chǎn)品，需要對(duì)其優(yōu)化設(shè)計(jì)，應(yīng)滿足熱工設(shè)計(jì)、抗風(fēng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)等要求才能進(jìn)行安裝。