對我國南疆地區建筑門窗防風沙措施的探討

李仁濤

摘要：文章針對我國南疆地區沙塵天氣較多的地域自然氣候特征給人們健康居住生活帶來嚴重的影響問題，分析了沙塵暴的特點及危害，對如何加強南疆地區建筑門窗防風沙性能提出了防范和解決措施，以便滿足建筑門窗對使用者舒適性的要求。

關鍵詞：南疆地區；建筑門窗；沙塵天氣；應對措施

引言

南疆地區地處塔里木大沙漠"死亡之海"南緣，位于歐亞大陸腹地，帕米爾高原和天山屏障于西、北，西伯利亞的冷空氣不易進入；南部綿亙著的昆侖山、喀喇昆侖山，阻隔了來自印度洋的暖濕氣流。因其特殊的地形結構和地理位置，形成了暖溫帶極端干旱的荒漠氣候。

1 南疆地區沙塵暴特點及危害

四季多風沙，加之盆地西北和東南兩股風向交叉影響的地風沙活動頻繁而劇烈，每年沙塵天氣220天以上，其中沙塵暴天氣在60天左右，沙塵暴頻次10.3～ 34.9d，最多年份曾高達最62d[1]，月平均降塵量124噸/平方千米。

自20世紀70年代，許多學者從不同領域研究了中國的沙塵，一致認為我國西北地區強和特強沙塵暴以南疆塔里木盆地周圍地區為最多，南疆以塔克拉瑪干南緣為高發區，南疆盆地南緣以和田為中心是中國北方三個強或特強高發區之一[1]。頻發的沙塵暴使得南疆地區的農牧業、交通、公共設施、社會活動以及人們的健康生活常年受到極其嚴重的危害，生態環境十分脆弱。為了在強烈的沙塵暴天氣危害環境下，人們能夠生活地更加健康，建筑門窗的防風沙性能就顯得尤為重要，本文主要對我國南疆地區的建筑門窗防風沙措施進行了研究。

2 建筑抗沙塵暴天氣的措施

2.1 建筑布局及朝向的合理選擇

南疆地區每年3～10月份大風天數相對較多，其中4、5月份大風最多。根據風向頻率統計，南疆地區全年主導風向為W-NW，主導風向頻率44%；次多風向E-SE，頻率是18%[2]。為了更好地使建筑物具備更好的防風沙性能，建筑物的合理布局和朝向選擇就變得尤為重要[3]。針對本地區風沙特點，建筑物在設計布局時候盡量要避開風沙期的主導風向W-NW，目的是為了避開迎風面。設計條件允許盡量減少迎風面的開窗數量和開窗面積，同時加設雙層窗可以有效起到防風沙的作用。

2.2 門窗的設計與窗型選擇

為了提高門窗的防風沙性能，設計時要對以下幾個方面進行考慮：（1）由于強風沙天氣作用下，門窗所承受的瞬時強風荷載和滲透效應更加明顯，設計時要提高建筑門窗的抗風性能、防塵性能和密封性能；（2）在強風沙的環境下，門窗表面會產生較強的靜電效應，從而導致沙塵顆粒吸附于門窗表面，經過長期積累和滲透，也會對門窗的防風沙性能產生影響，設計時必須提高門窗的抗靜電性能；（3）門窗按照壓力平衡原理設置的減壓孔、腔、槽隙、排水孔槽等，這些功能孔隙很容易被沙塵堵塞，從而降低門窗的技術性能和使用功能，設計時要進行合理設置；（4）門窗的附屬配件：開啟定位件、啟閉件、緊固件、鎖具等金屬制品，要具有較高的機械強度并提高桿件剛度，以便抵抗強風荷載和減少門窗桿件變形；（5）門窗的密封元件，要保證具有較高的耐候性和防塵效果，以便阻止風沙的滲透效應；（6）傳動鎖閉器鎖點的位置及數量應盡量對稱、偶數布置，同時豎向兩端的鎖點要盡量靠近上下端部，這是保證門窗氣密性的關鍵問題。

根據南疆地區風沙的特點，窗型的設計與選取，適宜采用“K”式復合窗，此種窗戶形式在北非、中東、地中海沿岸的多風沙地區和我國河西走廊、內蒙等沙塵暴高發地區，對于防風沙的效果被認為是有效的[4]。

2.3 門窗密封元件的選擇

要使得建筑門窗起到較好的防風沙效果，還要重視門窗密封元件質量和形式的合理選擇。在強風沙環境下，極其微小的粉塵顆粒會在不斷地沙塵暴作用下產生蠕動虹吸滲透效應，隨著時間的推移，會使得粉塵逐漸滲入。針對這一特點，尼龍毛條的密封效果就無法實現，也不能阻隔沙塵，相比較而言，高彈性耐候型膠條或橡塑條的密封性能優勢明顯，適宜作為南疆地區的門窗密封元件。

2.4 施工過程保證選用門窗材料的質量

建筑施工過程中，在門窗的采購過程要確保門窗的質量符合國家規范標準、設計要求等；門窗進場時，要嚴格按照規定做好進場檢驗工作，將不合格產品拒之門外；同時確保門窗附件的材料質量并符合國家標準。只有嚴把門窗的質量關，才能夠使得門窗工程在投入使用之后較好地發揮好防風沙的效果。

2.5 施工過程加強管理、控制好門窗變形

施工過程中，加強門窗安裝過程的管理、嚴格控制門窗變形也很重要。如果變形控制不好，投入使用后，隨著時間的推移，且在溫度差異較大的條件下，會造成型材尺寸的差異變化，門窗逐漸產生豎向不均勻變形或者平面變形，導致門窗遠離鎖點的部位密封性能下降。雖然這些變化不會破壞建筑門窗的正常使用功能，但由于門窗的密封性能產生較大下降，在遇到強風沙天氣時，粉塵顆粒就會通過縫隙吹進室內，造成室內空氣的污染，對居住者的身心產生負面影響。因此，門窗工程安裝施工中，要采取措施嚴格控制好門窗的變形，這樣才會使得門窗的在強沙塵的天氣下，起到較好防止風沙進入的密封效果。最后，門窗安裝過程中，要加強門窗框與建筑墻體連接處的施工質量，確保氣密性符合技術要求。

3 結語

總之，在南疆地區多沙塵暴天氣的情況下，為了使得建筑門窗較好地發揮防風沙的性能，滿足使用過程的抗風壓、氣密性等建筑物理性能，要從研究沙塵天氣的特點、建筑的合理布局、門窗的選型及密封元件的選取、確保材料質量、設計考慮及施工過程的控制等各方面采取應對措施，只有這樣才能確保建筑門窗的防風沙性能，使得建筑內的居住者在沙塵天氣免受粉塵顆粒的侵擾，提升健康生活的品質。

參考文獻

[1]劉海濤等.南疆和田地區沙塵暴氣候特征、成因及應對策略[J].干旱區資源與環境.2011（6）.

[2]阿依夏木·買買提托合提等.新疆和田地區近40年最大風速氣候特征分析[J].地球.2010.

[3]閆有喜等.淺析西北干旱綠洲邊緣區建筑風沙適應性技術措施[J].四川建筑科學研究.2014（6）.

[4]王海.對我國西北地區建筑門窗設計若干技術問題的探討[J].建筑門窗與金屬建材.2011.