影响建筑外窗设计制约因素和技术难点

[关键词]外窗设计 节能 采光通风 

　　对于建筑物外窗的设计不能单纯的从美观一个方面出发，因为外窗的设计是建筑物设计的一个重点。要利用节能的观点综合的考虑通风、消防、采光、安全、隔音以及保温等因素。设计师对于建筑外窗设计的原则就是使其在经济上适用，形象上美观与选材上节能，尽可能的使其在各方面得到统一。本文将根据影响外窗设计的因素进行分析阐述。 

　　一、分析消防因素的影响 

　　针对建筑消防的规范性文件其实很多，比如说国家规定的《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑防火规范》等国家级的规范，针对各地区的差异地区还有一系列的规范性文件。下面就几个方面进行详细的阐述。 

　　（一） 洞口之间的间距 

　　根据有关文件的规定防火墙的门窗洞之间间隔要大于两米，在阴角的转角处其直径必须要大于四米，如果无法达到以上标准就必须采用防火窗。房间的洞口与楼梯的外窗洞口的水平距离应该大于一米。对于住宅区域其门窗洞口的间距应该大于一米，然而在转角处则应当大于两米，防火墙与天窗的距离最少要保持四米。上述的条件限制在设计时应该进行充分的考虑，以免之后要进行修改增加施工难度；如果设计时出现了缺陷，则应考虑通过增加防火窗等技术途径来解决，从而减少成本，但绝不能防止此情况的发生。 

　　（二） 救援窗的设计 

　　在消防的文化中对于救援窗的设计有着明确的规定，不论是厂房、仓库、公共建筑还是居民房的设计都应注意救援窗的设计。 

　　中大型的商场的每层的外窗都应当设计救援窗以及救援阳台，间隔应当小于十五米；单扇窗的面积应当大于一平方米，净宽度应该大于零点八米，净高度应该大于一米。窗口的下沿与室内的距离应该小于一点二米。仓库的隔火墙应该设置有救援窗。且每个隔火墙的救援窗都应该在两个及以上，而且应该考虑不同方法的布局；救援窗的位置应该正对通道，其面积应当大于一点二平方米，净宽度应该大于一米；每个救援窗之间的间距应当小于二十米。 

　　如果建筑物采用的是玻璃幕墙，那么在每层应该设置两个及以上的易于击碎的玻璃，他们之间的间距应该小于二十米；其面积应当大于一点二平方米，净宽度应该大于一米，并且进行明显的标注。用于应急的玻璃不能采取安全玻璃，下方也不能正对出入口，其设置必须符合相关的规定。虽然规定中不是对所有的建筑物的救援窗的设置都进行了明确的规定，但是笔者认为其他的建筑对于救援窗的设置也是十分必要的，为了人们的生命财产安全，应该自觉的设置救援窗。 

　　（三） 外墙体的防火 

　　对于跨层的玻璃幕墙以及条窗等都需要设置高于零点八米耐热性能超过一小时的实体墙，而且窗框与墙体之间的缝隙需要用不易燃的材料进行封实。如果确实无法满足防火墙的宽度设计则应当增设防火卷帘或是增强防火窗的等级。尤其是针对大型的公共建筑，外墙一般都是封闭的，更应当重视救援窗的设置。 

　　（四） 的自然排除 

　　针对排烟的范围以及条件一般文件中都进行了明确的规定，对于排烟窗的位置也非常重要。排烟窗的位置应该在室内高于一点二米的位置并且与防火墙的距离应该大于两米。对于排烟窗面积的要求一般都会进行专业的计算，并且注意其开启的角度问题。对于百叶式的排烟窗应当以其通风的面积进行计算。 

　　与节能环保的理念相结合的外窗设计要求其能够开启的比例不能小于百分之三十，其面积应该在地板面积的二十多分之一以上，既能适用于排烟窗又能适用于全楼的外窗，这样既节能环保，又能保障人们的身心安全。 

　　二、针对节能的设计 

　　随着现代社会的发展，人与自然的矛盾日益加剧，因此节能环保的理念也越来越被重视，因此节能理念在进行外窗设计的过程也被广泛的运用。节能规范对于开启的比例、通风的面积以及热工的性能都进行了限定。这不但保证了其经济性，更有利于人们的身心健康。 

　　（一） 外窗的遮阳与传热的系数和窗墙比之间的关系 

　　窗的传热以及遮阳的性能低就证明了窗与墙的性能比也比较低。侧面窗与墙的比例应该小于零点七，然而天窗与墙体的比例应该小于零点二，如若不然就必须进行权衡的计算。 

　　（二） 外窗的可透光性与窗墙比之间的关系 

　　玻璃的投射比例小于零点四时窗墙比应当大于零点四。如果降低窗墙比虽然可以减少其传热性能的要求，但是相应的透光性的要求也会增加，因此对于玻璃的选择应该慎重。有时设计师进行设计时过多的考虑了其美观性而忽视了其热导以及采光性，因此在施工的过程应当注意。 

　　（三） 通风与开启面积之间的关系 

　　上文已经提到，外窗能够开启的比例不能小于百分之三十，其面积应该在地板面积的二十多分之一以上，以此来保证建筑物的自然通风与采光，从而减少人造风的使用，达到节能的目的。如果设计过程出现了失误，那么在施工的过程就必须进行弥补。 

　　三、针对采光的设计 

　　外窗的基本功能之一就是采光，这也是外窗比例的决定性因素。根据有关的规定结合当地的气候条件进行计算。另外不同楼层与季节的变幻对于采光的要求也不同。针对北方的建筑物来讲，冬天的太阳直射角度偏南，因此一楼的采光性较好；但是夏季太阳往北半球偏移，此时就应当注意采光的需求。若进行规划的时候按照的是冬季的采光值进行的计算很可能导致一楼用户的采光在夏季出现问题，尤其针对高层建筑。 

　　同时应该根据相关标准计算窗地比。根据气候区的不同乘以不同的光气候系数，并对其西数进行校准。其次玻璃的遮挡系数以及其透光性也是进行外窗设计时不得忽视的因素。 

　　结语 

　　综上所述，对于建筑物的外窗设计应该针对其自身特点以及其气候条件等因素进行综合的考虑，不能过度重视一方面而忽视了其整体的效应。对于外窗的大小、位置、功能等条件在进行设计的伊始就必须充分的考虑，以免出现不必要的麻烦。设计师必须充分考虑现实，结合当地的特色，在保证其功能性的基础之上对其美观性进行完善，充分的调和人与自然的关系。另外，可持续发展将是设计发展的主流，我国的研究尚属于起步阶段，应当多学习外国的先进经验，不断的完善中国建筑的外窗设计。 

　　参考文献 

　　[1] 陈学军. 影响建筑外窗设计的制约因素和技术难点[J]. 上海建设科技，2013，03：15-18. 

　　[2] 刘耀超. 当代建筑外窗的建构研究[D].大连理工大学，2009. 

　　[3] 国萃. 论工艺技术对建筑品质的作用[D].清华大学，2012. 

　　[4] 赵夏. 住宅建筑被动式节能设计研究[D].太原理工大学，2013.