凸窗

凸出建筑外墙面的窗户

凸窗,指凸出建筑外墙面的窗户。“凸窗”又称“飘窗”或“港湾窗”,因为这种窗户在平面形式上向室外凸出(或飘出),因此得名。流行的凸窗在平面形式上主要有梯形、矩形、圆弧形等三种,而在窗台形态上,则分为带低窗台凸窗和落地凸窗两种。

基本信息
在欧式多层建筑及上海老的花园洋房中,凸窗早已作为一种重要的建筑空间形式出现。 近些年国内住宅楼中广泛采用的凸窗形式,其实只是使用了传统凸窗中最为简单经济的一种形式。国内普遍采用的凸窗多为带低窗台凸窗,最近一段时间,落地凸窗开始受到追捧。传统凸窗则依托建筑所处的环境,多以借景、赏景为目的而设计凸窗,且形式多样,同时注重凸窗的实际使用功能,旨在不同的建筑中营造出不同的空间感受,因此也较多采用可进入式 凸窗的形式。
特点
1、扩大视野,有利于观景:
事实上,凸窗最早是为了用来观景,这也是凸窗能够诞生的重要原因,它最早出现在西方古典主义的普通建筑中。但因为它具有普通窗户所不具有的特点, 即凸出于外墙,三面玻璃,从而有效的扩大了视野的范围。也正是由于这个原因,众多楼盘的介绍中将凸窗夸赞为住户拓宽视野的最佳选择。可以想象站在一面巨大的落地窗面前,或是被180度的弧形玻璃所环绕,将是怎样一种畅快淋漓的感觉。再加上,凸窗朝向景色若十分优美,使优良的视野与室内外良好的空间感完美结合,无疑将充分满足住户心灵与感官双重的享受,对艺术的感触亦会加深。
2、丰富立面形式:
凸窗的出现极大的丰富了建筑立面造型。窗户用板挑出,长度或长或短,外形亦或直或弧。同时,立面在其出挑产生的阴影的影响下得到了丰富,无疑,现代建筑的简洁性原则也在穿插的体块中得到了体现。凸窗的建造成本并不因其外形、建筑材料、开启方式或颜色的不同而相差悬殊,因为他们都是经由专业厂商统一定做。而另一现代建筑的原则——虚实对比性同样在凸窗玻璃的薄而透明与挑板的厚而结实的对比中体现的淋漓尽致。事实上,建筑师们只需考虑到凸窗的立面形式是否美观,无论是什么朝向,只要是有窗户,均可以将其设计成凸窗。建筑的立面形式,在功能与形式的对立统一中逐渐的到了丰富。
3、室内环境的美化:
室内的建筑面积是固定的,但是凸窗却能增加窗口的空间延展度,住户自然可以获得了凸出部分的空间,并切实感觉到室内空间的扩大。低窗台凸窗甚至可以突破一些传统方盒形的空间,带来异型的空间感,丰富了内部空间,也开阔了视野。新增加的空间若是得到很好的利用,比如,摆放一些花卉或装饰物,室内环境将更 加得到美化。同时, 住户在凸窗给室内带来的额外空间 下,扩大了对室内环境的实际空间感受,并使室内空间环境得到了极大的改善。
4、增加了使用功能:
①休闲娱乐:我国的凸窗大多被设计成50~60厘米左右的低窗台。而住户可以在窗台上铺上羊毛皮或是摆放几个靠垫,便可以临窗观景。再在窗台上摆上一张小桌,可与家人朋友喝茶聊天,或是下棋读书,充分发挥了其休闲娱乐的功能。
②便于晾晒:国内的很多城市粉尘大,空气质量不达标,因此,室外晾晒并不卫生,若改在凸窗处晾晒,情况将得到极大的改善。
5、空调室外机摆放问题得到解决:
建筑立面的使用效果常常因为楼盘没有使用集中空调设计而受到负面影响。而凸窗则是解决这个问题的不二方案。而凸窗的 出现,则使这一难题有了解决方法。上下层凸窗的出挑部位,能够完美的组成一个适合空调室外机摆放的空间,外侧则用一些可拆卸的百叶遮挡,令形式和功能再次得到完美的结合。 这样,便能省去外部的空调隔板,节省了空间和资源,使立面效果不再受到室外机摆放的影响。
影响
1、太阳辐射的透射
采用凸窗由于窗面积增大,透射进室内的太阳辐射增加,冬季白天对南向房间室内空气温度起到有益作用:夜晚,室内物体储存的太阳热能对室内热环境还有一定的作用,但由于室内的木质及织物装修、浅色粉刷,使室内物品及构件表面对太阳能的吸收系数与蓄热系数均较小,转化和储存的太阳能有限。因此夜晚对室内温度的提升影响不大,而夏季白天,大面积的窗户使室内空气温度过高,不利于降温。
2、外窗内表面的辐射温度
环境辐射温度也是影响室内热环境的一个因素,由于窗传热系数较大,冬季窗户内表面温度过低,产生较强的冷辐射,而夏季外窗内表面温度过高,产生较强的热辐射,且易形成眩光。凸窗增加了窗面积,从环境辐射温度方面考虑,对严寒地区居住建筑室内热环境是不利的。
3、凸窗的传热
相对于普通窗,凸窗的传热量增加,南向凸出墙面300mm 的凸窗在冬季通过传热产生的能耗是普通平窗的3 倍以上,室内的热损失增大,与相同位置无凸窗房间相比较室内气温会略有降低。
缺陷
一、安全问题:
现代的房屋建设中,越来越多的人为了增加采光面积而采用凸窗。不少住房中都采用低平宽敞的低窗台凸窗。这种凸窗结构在使用中具有着外在和视线上的美观效果,在一定程度上提高了日照条件。但是随着高层住房的逐年增多,各类阳台、门窗和楼底缺乏相应的装置和保护措施,各种坠落事故日益增多,严重影响着人们生命安全。一方面,儿童极其容易爬上这个500mm 高的窗台玩耍嬉戏造成坠落;另一方面,即便是成年人,如果在这 个窗台上靠一靠,躺一躺,或者爬上窗台擦玻璃,也是非常危险的。因此,对低窗台凸窗应采取严格的防护措施。
低窗台的防护高度应遵守以下规定:1)低窗台高度低于半米时,护栏或固定扇的高度均自窗台面起算;2)低窗台高度高于半米时,护栏或固定扇的高度可自地面起算。但护栏下部高度范围内不得设置水平栏栅或任何其他可踏部位。如有可踏部位则其高度应从可踏部位起算。3)当室内外高差小于或等于半米时,首层的低窗台可不加防护措施。凸窗(飘窗)的低窗防护高度应遵守以下规定:4)凡凸窗范围内设有宽窗台可供人坐或放置花盆等用时,护栏或 固定窗的防护高度一律从窗台面起算;5)当凸窗范围内无宽窗台,且护栏紧贴凸窗内墙面设置时,可按低窗台的规定执行。
二、渗漏:
凸窗的渗漏往往发生在窗框与窗台板的连接部位,有人戏称十凸九漏,不一定确切,但可以很生动地说明凸窗渗漏的概率明显大于传统窗。凸窗的形式首先必然带来窗体面积以及窗框与建筑墙体间连接长度的增加,这为凸窗部位的渗漏发生无疑增加了更多的机会。而凸窗窗体的固定,主要以上两端固定为主,在强风压及窗体自身热胀冷缩作用下,凸窗的变形 较传统四端围合固定的形式明显增大许多,几经强风或寒暑考验,渗漏概率逐步增加。
三、使用问题:
由于窗户悬在墙体外面,在日常的使用中,窗户的开关与清洁往往会成为一个难题。窗户外悬带来的心理恐慌是一方面,为了窗户立面好看或完整,凸窗设计中较少设置开启扇或开启扇设置不合理是造成窗户难用难洗的另一个原因。
节能设计
从节能的观点出发,飘窗(凸窗)为居住建筑节能不宜设置的项目。居住建筑设计的外窗面积越来越大,凸窗、弧形窗及转角窗越来越多,凸窗的使用增加了窗户传热面积,从 热工节能设计上看是不利的。而且凸窗的挑板或两侧壁板,即其不透明的顶部、底部、侧面的节能处理因气候分区不同,节能成本也相差很大。凸窗的设计既要体现建筑立面的美学要求。又要实现节能目标,所以采用凸窗设计时应注意以下问题:
1、注意凸窗的面积:
凸窗的设计增加建筑围护结构的传热量,所以在严寒地区居住建筑宜减少凸窗的设计数量。东西向和北向房间室内热环境较差。不应设计凸窗;南向由于窗玻璃可透射太阳辐射,被动地利用太阳能,使窗具有一定得热功能。当窗整体的传热系数小于2.0W时,窗的得热能弥补部分的热损失,因此可以适当采用一些凸窗,但不宜过多。
2、注意凸窗凸出墙面的长度:
凸出墙面越长,则凸窗上下不透明部分面积越大,同时侧向的玻璃面积也相应增大,增加了冬季传热量,浪费能源。凸出墙面200mm~500mm的凸窗与平窗相比。冬季能耗在2.6到5.3倍之间。所以,突出墙面的长度不宜超过400mm。最好在300mm左右为宜。这样既能丰富建筑的立面又能减少能耗。
3、凸窗的位置:
设计凸窗时,要考虑房间的使用性质和位置。对于居住建筑来说。通常起居室白天使用较多,夜晚使用较少,卧室白天使用较少,夜晚使用较多,因此,南向起居室设计凸窗,在冬季白天可以起到升温作用,卧室尽量不要采用凸窗。防止冬季夜晚使用时热损失过大,降低室内温度。同时,在热环境较差的位置,如山墙房间、顶层房间,应减少凸窗的数量,采用凸窗设计时。凸出墙面的长度应尽量小,不宜超过 300mm。
4、上下不透明部分的保温设计:
首先,凸窗上下不透明部分的能耗占整个凸窗能耗的12%~21%,虽然所占比例不大, 但考虑到其对室内热环境的影响。也应加强保温。现行的标准多是参照外墙的传热系数限值进行设计。可以考虑参照屋面的传热系数限值进行设计。其次。在严寒地区凸窗上下不透明部分的保温层厚度较大,使凸窗上下不透明部分整体较厚,失去凸窗本身应有的轻盈、飘逸的特征,显得笨重,影响美观厚度做法为20mm厚混合砂浆+80mm厚钢筋混凝土板+20mm厚水泥砂浆找平层+保温层的系统。传热系数限值为0.5W,在设计中可以采用一些檐线或挑檐的方式来处理,达到理想的立面效果。
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