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炎热气候与建筑外窗

来源:中国门窗＆配套材料网收集整理　作者:杨仕超　日期:2005-5-20
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1、引言
我们居住的每一栋建筑都处在一定的自然环境之中。设计一栋建筑必须考虑到其所处的自然环境。在所有的自然环境之中，气候是最为重要的环境之一。纵观我国历代的建筑，虽然因历史文化背景的不同，各个时期的建筑有不同的特点，但各个地区的形式却相对固定。这

    1、引言
    我们居住的每一栋建筑都处在一定的自然环境之中。设计一栋建筑必须考虑到其所处的自然环境。在所有的自然环境之中，气候是最为重要的环境之一。纵观我国历代的建筑，虽然因历史文化背景的不同，各个时期的建筑有不同的特点，但各个地区的形式却相对固定。这其中虽然传统习惯的影响，但当地的气候特征却是一个极为生要的因素。

    建筑物首先需要遮风、避雨和抵御寒冷、炎热。各个地区的传统建筑都在这些方面有着其不同的特点。保证这些性能的主要部分是建筑物的围护结构。

    建筑物的外窗是建筑围护结构的一个非常重要的组成部分。其性能的好坏可以在很大程度上决定建筑的性能好坏。

    当前，建筑节能成为我国可持续发展战略的一部分。社会上对建筑节能的意识也在逐渐增强。但中国之大，气候之复杂，是世界上大多数国家所不可比拟的。我们不可能在全国采取一种模式，制订一种标准，而应该针对不同地域采取不同的措施，来处理好建筑的节能问题。这对于其它与气候有关的问题也是一样。

    目前，我国制订了《中华人民共和国节能法》和《建筑节能技术政策》。建设部召开的建筑节工作会议要求南方炎热地区要立即制订建筑节能规划、政策，开展节能研究，启动建筑节能工作。

    夏热冬暖地区（本文指炎热地区，下同）夏季长，冬季短或无冬。对于这一地区的建筑来说，夏天需要空调，而冬天则不考虑采暖。因此，在这一类型地区，隔热的建筑围护结构节能的主要问题。

    《民用建筑热工设计规范》中关于围护结构的隔热设计要求主要是在自然通风条件下提出的。目前，炎热地区的民用建筑已经在普遍地使用空调，空调能耗在建筑能耗中所占的比例越来越大，已经成为建筑运行能耗中的主要部分。《采暖通风与空气调节设计规范》规定了舒适性空调建筑围护结构的最大传热系数。《旅游旅馆建筑热工与空气调节节能标准》中对围护结构的热工设计也提出了原则性的规定。

    但夏季围护结构的传热系数与冬季的传热系数是不同的。夏季的传热与围护结构的表面颜色和透过热辐射的性能有极大的关系。太阳的辐射能是空调的主要负荷，而外窗是太阳辐射透入室内的主要部分之一，足见外窗在节能中的重要性。炎热地区除空调负荷之外，对建筑外窗还有许多特殊的要求。这些问题的解决首先要从研究气候特点开始。

    2、气候特点和气候参数
    在我国，夏热冬暖地区主要是海南、台湾、广东中部和南部、福建南部、广西大部地区。这些地区的气候特征主要表现为夏季时间长而炎热、潮湿、冬季温暖；降水量大，沿海地区多热带风暴和台风，易有大风暴雨天气；太阳高度角大，太阳辐射强烈。

    2.1气温（参考文献[1]，下同）
    该地区1月平均气温高于10℃，7月为25～29℃。极端最高温度低于40℃，个别达42.5℃。

    2.2温度和降水
    年平均相对湿度为80%左右，四季变化不大。年降水量为1500mm～2000 mm，是我国降水最多的地区。年暴雨日为5～20d，每月均可能主要在4～10月。暴雨强度可以很大，最大可达1000 mm以上。

    2.3太阳辐射
    年太阳辐射为130～170W/ m2，在我国属较少。年日照百分率为35%～50%，12月至翌年5月偏低。

    2.4最大风速
    沿海地区30年一遇最大10min平均风速大于25m/s。

    以广州为例（参考文献[2]）；

    最热月平均气温为28.4℃，最冷月为13.3℃，气温日较差为7.6℃，最高温度为35.6 ℃，极端最高气温为38.7 mm℃，极端最低温为0.0℃.
    最热月相对湿度为83%，最冷月为70%。年降水量为1705 mm，最大日降水量为284.9 mm.年雷暴日数为81.3d。

    年日照百分率为42%。晴天12时水平面太阳辐射度为991W/m2。

    年大风（风力大于8级）的天数为5.5天。30年一遇最大10min平均风速为27.7m/s（相当于0.45kN/m2）
    炎热地区的建筑须满足夏季防热、通风、防雨水、抗风的要求，冬季不必考虑保温。在建筑设计方面宜开敞、通透，充分利用自然通风。建筑应避免西晒，宜设遮阳，应防雨水、防潮湿、防雷击。

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