建筑外飘窗挑出板宽度的应用选择

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1、建筑外飘窗挑出板宽度的应用选择现在建筑房屋外窗应用中飘窗占有一定的比例，是近10年来发展的一种新型外窗结构形式，但如何使该种窗满足建筑物自身的保温隔热性，气密性、采光、抗风、隔声、通风及水密性要求，尤其是外飘窗挑板宽度对其能耗的影响，也就是挑出墙外宽度的距离。由于挑板宽度的增加，使外飘窗两侧的窗玻璃面积加大，对飘窗的整体能耗会带来较大影响。对某建筑物南向飘窗进行动态负荷模拟计算，研究平开式飘窗在使用不同窗体和玻璃材料条件下，飘窗宽度从0.2m-1.0m时带来的全年能耗量。结果表明南向飘窗的年能耗随着窗台板的宽度而加大，使用节能性好的窗体和玻璃可大幅度降低能耗，根据夏热冬冷地区节能50％的

2、要求，PVC平开中空玻璃飘窗的外挑板宽度在0.3m以内节能效果好，而铝塑复合平开Low-E玻璃飘窗的宽度不超过0.5m时较节省能源。 1 建筑飘窗存在的问题到目前为此对于使用比较多的建筑外飘窗的研究很少是由于国外一般不使用飘窗所致，而国内的研究也是只在定性分析方面，对于飘窗使用性能，窗墙面积比分析甚少，只是用于飘窗的实际工程施工安装应用中。  表1外窗的窗型和基本参数窗项目序号窗型玻璃种类窗传热系数W／(m2·K)玻璃遮阳系数Sc窗玻璃有效面积系数Xf／％铝合金推拉窗?单玻窗6mm普通玻璃6.30.8880PVC塑料平开窗Ⅱ单玻窗6mm普通玻璃4.80.8870Ⅲ中空窗6+9+62.90

3、.7570PVC塑料平开飘窗Ⅳ单玻窗6mm普通玻璃4.80.8870Ⅴ中空窗6+9+62.90.7570铝塑复合平开飘窗ⅥLow-E中空窗5+9+32.10.5170在夏热冬冷及三北地区，对于飘窗的使用效果优劣问题也存在不同的看法。虽然飘窗的玻璃面积较大，受到太阳辐射的热较多，增加了夏天空调开启的时间，但是在冬季这些日照热却能大幅度提高室温，减少供暖费用。现在飘窗的使用也初步得到业主的认可。如果不实事求是地考虑现状。加以否定它的应用价值，对于房地产开发会造成不利影响。以北方寒冷地区为例有一些房屋安装采用了飘窗，挑板宽度从0.2m~0.6m不等，建筑墙体及玻璃材料也不相同，应该分析对冬季供

4、暖及夏季空调使用的影响。2 建筑物的选取取北方寒冷地区坐北朝南房屋，层高为2.80m的住宅楼南墙外窗，普通窗及飘窗的窗高度为1.5m，窗宽为1.8m，飘窗的挑出板宽度为L，砼板厚度为0.1m，飘窗的东南西三个侧面均用相同品种的玻璃安装，见图1。建筑物室内设置温度夏季为26℃，冬季为18℃，供暖的额定能效比取1.9；空调的额定能效比取2.3，设备按连续运行考虑，外窗的基本性能见表1。 3 计算方法根据当地典型气象参数，即典型逐时水平面直射，散射辐射强度和室外环境温度，采用理论计算方法，分别计算全年空调和冬季供热由南墙不同形式的外窗带来的能耗量，计算分三步进行：a)计算南墙外窗的得热量，其计

5、算飘窗的得热量时，对飘窗的东、南、西三个面分别计算然后再汇总；b)要用房间反应系数法来计算供暖和空调负荷；c)通过冬季和夏季的设备COP值计算耗电量。3.1 建筑外窗的传热分析3.1.1 通过窗户的温差传热由于玻璃自身薄弱，导热系数也相对较大，也就是窗玻璃的热惰性很小，因此这部分传热可以按稳态传热看待。即N时刻通过玻璃的温差传热HGg(n)为：HGg(n)=KFg[ta(n)-tv(n)]        (1)式中：K——玻璃窗的传热系数，W／(m2·K)；Fg——玻璃窗面积(m2）计算飘窗时，南侧窗为1.5m×l.8m，东侧和西侧为1.5m×L；ta(n)——n时刻室外空气温度，℃；t

6、v(n)——n时刻室内空气温度，夏季为26℃，冬季为18℃。  3.1.2 透过玻璃太阳辐射热通过窗户玻璃的太阳辐射得热量与玻璃的朝向关系密切，会随着季节和每日的具体时间有变化。计算时要考虑窗框的因素，使用玻璃的实际有效面积，阳光实际照射的面积。通过玻璃窗的太阳照射得热量计算公式是：HCS=(SSCDl·xs+SScd)·Sc·xf·F   (2)式中：SSCDl——标准透光材料太阳直辐射得热量，等于ID·gDI；SSCd——标准透光材料太阳散辐射得热量，等于ld·gd。由于水平辐射和垂直辐射只是角度关系，即太阳高度角九和壁面太阳方位角e，因此根据资料中太阳辐射模型，求得东南西三个方向垂

7、直面的直辐射和散辐射；Sc——全遮阳系数；F——窗面积，计算飘窗时南侧窗为1.5m×l.8m，东侧和西侧为1.5m×L；xf——窗玻璃的有效面积系数；xs——阳光实际照射面积比．等于窗子实际照射面积与窗面积之比。此时未考虑外遮阳影响，计算铝合金单玻推拉窗时，只考虑到墙体突出窗玻璃本身遮阳，墙厚度为240mm，窗户周围无墙体遮挡，此处应是xs=1。3.1.3空气渗透引起的热损失室内外存在着压力差，从而导致室外空气通过窗子缝隙或外围护结