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浅谈建筑用防雨通风百叶的选择和细节设计

来源:2020分析报告  作者:韩维池  日期:2020-12-24
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  百叶广泛应用在暖通空调系统和建筑幕墙系统,也是构成其基础的一部分,但是在实际应用中往往被忽略或者没有给出足够的时间设计和恰当的考虑,多数工程仅进行简单的引用。针对此种情况,总结正确选择百叶的方式以及百叶应用中出现的问题,本文对百叶应用中出现的问题和如何正确选择百叶,进行了初步总结供广大初学者参考。

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  百叶广泛应用在暖通空调系统和建筑幕墙(词条“建筑幕墙”由行业大百科提供)系统,也是构成其基础的一部分,但是在实际应用中往往被忽略或者没有给出足够的时间设计和恰当的考虑,多数工程仅进行简单的引用。针对此种情况,总结正确选择百叶的方式以及百叶应用中出现的问题,本文对百叶应用中出现的问题和如何正确选择百叶,进行了初步总结供广大初学者参考。

  百叶按照构造、百叶片固定形式、形状、材料、特性等多种分类方式,在此按照性能简单分有下列几种百叶:普通通风百叶、防雨防雨通风百叶、消声通风百叶,防沙通风百叶等。其中普通普通通风百叶和防雨通风百叶应用量最为广泛,而且两者之间在选择方式上具有通用性。本文主要以江河防雨通风百叶为例进行介绍。

  根据在实际工作中遇到的问题,主要从百叶的基本选择、百叶细节设计和百叶常见的一些误区和大家探讨。

  (一)百叶的基本选择

  在欧美等发达国家,百叶通常是有专业供应商提供,每一款百叶都有详细的信息供客户选择使用。为了方便读者理解在此介绍两个基本概念。

  1:压力降是指气流通过百叶片时两侧的压力差值;

  2:通风面积(自由区面积)是指气流能穿过百叶的最小面积。对普通矩形百叶它通常被描述为中间所有两相邻百叶最小距离之和加上顶端百叶片到百叶顶框最小距离再加上底端百叶片到底框最小距离的总和,乘以两边框之间最小的距离所得的乘积。

  下面简单介绍一下如何在种类繁杂的百叶系列中遴选适合自己需要的百叶的步骤。

  1,确定空气流量,空气流向和最大空气压力降。这些数据通常有招标文件或者是机电气程提供相应的数据;

  2,在气流阻力图上,在需要的静态压力降坐标上画一条水平线,直到与进气或者排气曲线相交。在交叉点,画一条向下的直线直到自由区流速坐标轴。得到于压力降相对应的自由区流速。

  3,检查渗水图,以确保上步确定的自由区流速小于水的渗透速度的起点。

  4,由空气流量除以上步确定的自由区流速,计算出百叶所需的通风面积,

  5,去查通风面积表,并选择一个通风面积等于或大于第4步中计算值的百叶。可能同一个通风面积对应两种或者以上的百叶尺寸。根据自己的需要确定百叶的宽和高度。

  根据百叶性能的要求,选择百叶的方法也不尽相同,本文选择了三个经典的案例供大家参考,具体请参考附录。需要特别说明的是此选择方法是没有考虑防鸟网等因素的影响,因此建议实际采用的百叶面积应在此基础上乘以1.2~1.4的系数,确保满足通风的需求。

  (二)百叶细节设计

  1 百叶片的截面(词条“截面”由行业大百科提供)造型决定其性能。江河防雨通风百叶片整体造型设计成流线型以降低风阻,两端设有集水糟,其目是收集进入百叶的水并使从两边框排出,这样避免百叶的“瀑布”现象减少渗水水源。百叶边框设有内凹槽,并设有多个格栅似的“翼”确保各层百叶的气流连通。

  2 百叶后防鸟网/防虫网。常见的防虫网/防鸟网材质有不锈钢等材质,网的表现形式有编织网和拉伸网。根据AMCA标准500的要求,百叶测试都是在不安装防鸟/虫网的情况下进行测试的,所以厂家提供的百叶通风性能是没有考虑防鸟/虫网的,正常情况下它对百叶的通风性能有大约20%-40%的影响。如果没有特殊要求建议百叶后不安装防鸟/虫网。然而实际应用的工程中,大多数百叶都安装了防鸟/虫网,因此建议防鸟网的网孔尺寸要大一些(10mm),并且要定期清理防鸟/虫网,尽可能减少它对百叶性能的影响。

  3 百叶片连接方式。江河防雨通风百叶自身采用机械连接,这是最常见的铝合金百叶连接方式之一,此连接方式方便简单,利于车间加工组装。对于有飓风特殊要求地区,可以推荐更为牢固的连接方式例如焊接。另外百叶跟幕墙系统配合使用时,请注意不推荐使用拉铆钉固定连接角码(词条“角码”由行业大百科提供),以免铝角在受力情况对铆钉产生上撬的拉力。

  4百叶的表面处理形式。常见的表面处理有聚酯阳极氧化粉末喷涂氟碳喷涂等处理方式。它跟幕墙用挤压铝型材处理方式基本一样,在此就不赘述。需要注意的是,百叶的表面处理形式是影响报价的一个比较关键的因素,因此我们要综合考虑具体工程的特点进行推荐使用。

  (三)百叶常见的误区

  1:百叶的通风面积百分比(开口率)和百叶的通风系数

  百叶的通风面积百分比是反映百叶片疏密程度的物理指标,而通风系数是反应百叶的通风性能的指标。对于同款百叶来说,通风面积百分比大的百叶通风系数也高。但是不同款百叶通风面积百分比的大小不能反应它们通风量的高低。以江河防雨通风百叶为例,尺寸为1220mmX1220mm,它的通风面积百分比约为50%而其通风系数为0.33。在实际应用中百叶的通风面积百分比结合压降结合确定百叶窗是比较常见的方法。不过我们要先能甄别招标(词条“招标”由行业大百科提供)文件对百叶的要求,根据要求选择适合的百叶。

  2:静态防雨性能

  静态防雨性能表中显示的数据是基于AMCA标准测试的。实验是把1220mm×1220mm的百叶(词条“窗”由行业大百科提供)安装在一堵墙上,在墙处模拟一定量的雨量往下掉.测试多大风速下雨水可以渗入到室内。此仅在实验条件下,没有考虑自然条件下实际雨量的大小,百叶安装位置,以及墙面风压等因素的影响。该AMCA测试类似于一个温和的不至于影响人的睡眠的春雨。不幸的是,许多暴雨要比测试条件更猛烈。也就说明即使按照静态防雨性能选择了正确的百叶,也一样会渗透进雨水。

  3:动态防雨性能

  动态防雨性能是衡量百叶防雨性能的一个重要指标。一般是要求在75mm/h的降雨量和13m/s的风速下,百叶的阻雨率或者防雨等级。但是不能笼统的说在这个条件下百叶阻雨效率是多少或者防雨等级达到几级,还有一个重要的因素就是百叶的进气量(出气量)或者穿过核心区风速。假如我们把一个百叶安装在狭小的封闭的洞口上,把另外一个相同的百叶安装在具有“过堂”风的洞口上,在相通的测试条件下,百叶的渗水量是不同的。不同的风速对应的动态防雨性能等级也是不一样的。

  一般情况下都是要求核心区风速3.0m/s或者3.5m/s情况下,对防雨百叶的阻雨效率或者达到的防雨等级提出要求。

  4 关于防雨等级的选择

  怎么选择适合工程的防雨百叶,要综合考虑工程的需求、应用和成本问题。我们再应用中遇到一些顾问要求100%防雨效率,其实这是很不合理也是没有必要的,因为防雨通风百叶需要保证两个重要的指标,一个是通风性一个是防雨性能,而两者此消彼长的关系,需要综合权衡。

  一般情况推荐为,针对静态雨水防护要求非常高的应用(例如电气开关所在的区域),可选性能等级4(1到0.99效率)的百叶。这种选择可能就要牺牲一部分通风性能。针对渗水防护较高的,少量的渗水可以忽略,或是偶尔的清理工作问题不大的话(例如带有防滴型电机的水泵或风机所在的区域),那么推荐使用等级3(0.989到0.985效率)的百叶窗。针对大多说工程而言,首先是关注是通风性能而后再是百叶的防雨性能,防雨等级为2(防雨效率在 80%-94.9%)的百叶,其综合性能(通风性能+防雨性能)相对而言比较优良,在实际工程应用中也是选择最为广泛的。因此在要根据需求正确合理的选择百叶是关键。

  例1 :针对空气性能压降的百叶窗选择

  例3针对动态防雨性能的百叶窗选择

  要求6.37m³ /s流速,等级B(95%效率)的额定值。最大压降为50Pa

  制造商提供的典型信息如表三所示。

作者单位:江河创建集团股份有限公司

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