多功能平开旋转窗设计

张雅秋　王　卓　沈　婷　汤　沁

(上海工程技术大学城市轨道交通学院，中国 上海 201620)

【摘　要】多功能平开旋转窗是针对中高层建筑物中外窗不易擦洗的缺点而设计改进的，基于经济、实用、方便的原则，保留原有平开窗气密性好的的优点，在窗户平开的基础上，设计研发了一种新型窗框结构，增加竖直方向旋转轴，使其形成可旋转内窗部分，达到易于擦洗、通风性能提高的效果。根据不同环境需求，可在窗户玻璃上增设隔热膜，以调节室内温度。增加窗户的灵活性，多样性，实用性，既满足室内采光与通风，又满足景观、节能的需要，更适应市场需求。

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关键词 多功能；可旋转；节能环保；易擦洗

0　引言

随着工业化、商业化、城市化的发展进程，城市人口数量急剧增长，由此造成城市生产用房和生活用房尤为紧张，地价昂贵，迫使建筑物不得不向高空发展，由曾经的低层建筑发展为中高层建筑。在提倡环保节能的今天，建筑节能和绿色建筑，不能片面地只停留在专家、政府官员和一些大企业、大城市上，更加应该进入寻常百姓家中。

根据调查研究显示，目前中高层建筑物的窗户类型一般以推拉窗和普通平开窗为主[1]，但其均存在窗户外侧擦洗难的问题。对于市场上已经出现的推拉旋转窗，虽能较有效地改善擦洗问题，但是其内窗打开方式较复杂，且可旋转部分面积有限，使得通风效果不明显。而对于普通平开窗，虽然能保证其良好的气密性和通风效果，但是其擦洗难问题仍有待解决[2]。

本文设想将普通平开窗进行改良，使其成为一款多功能平开旋转窗，该多功能平开旋转窗兼具了一般平开窗和普通旋转窗的优点，在保证其气密性良好的前提下，解决了高层建筑物外窗擦洗难的问题，并且有效提高了室内通风[5]，充分利用夏季的主导风[7]，减少采暖和空调[8]的使用，同时也改善了采光效果，以此大大节省了室内宝贵空间，实现能源的节约。

１　设计构想

多功能旋转窗的设计基本理念是通过改良普通平开窗系统的构造设计使其满足易擦洗的功能特点，同时使其节能效果达到最佳状态，满足采光、通风、观景等多种需求，且比现在市场上同类窗产品更经济实用。

2　工作原理

该多功能平开旋转窗从房屋建筑学门窗设计原理考虑[3]，采用了双框结构，（平面图见图1），在平开窗基础上增加中间可旋转部分，中间可旋转部分与平开窗部分通过中间设置转轴相连，从而使其能够实现旋转。使其能在既具备平开功能的前提下又额外添加了旋转功能（效果图见图2）。

３　结构设计

３.1　平开结构设计

依据普通平开窗设计原理，在窗扇和窗框之间增加橡胶密封压条[9]，减少因空气对流而形成的热量损失[5]，使其保持良好的气密性[4]。并在窗户玻璃上加装隔热膜，实现对阳光的反射和吸收来调节室内温度。

３.2　旋转结构设计

多功能旋转窗中间的可旋转部分与平开窗部分通过转轴相连，从而使其能够实现旋转的功能。对于窗户五金部分采用多锁点五金件，设计采用180°双向开关，旋至不同位置处，可达到不同开启效果，从而使窗扇及窗框形成一体，内窗和外窗一体控制，减少窗扇变形，提高密封性能[10]。将五金向上旋转时，可以使其在平开窗部分闭合的情况下，中间可旋转部分开启；将五金向下旋转时，则是将中间窗页部分关闭，而平开窗部分可以开启；而当五金处于水平位置时，则窗户整个处于关闭状态。这一结构设计保证了窗扇在开启时的稳定性，不存在安全隐患。

４　性能分析

４.1　窗的易擦洗性

打破常规窗户的开启方式，在平开窗基础上，进行改良，增设窗户的可旋转设计，可以在擦洗外侧玻璃时将平开窗部分固定，开启中间可旋转部分，将外侧玻璃旋转至室内，使其更易于擦洗。不仅提高了清洁效率，降低擦洗成本，而且保障了清洗人员的安全。

４.2　窗的气密性

多功能平开旋转窗，是在保持了原有平开窗优势的情况下，增加适量密封条密封中间可旋转部分，并采用多锁点五金构件，提高其密封性能和易操作性。

４.3　窗的通风性

根据风向，开启多功能旋转窗户的可旋转部分，改变其旋转角度来适应不同风向，以达到通风性能最优。

４.4　窗的空间利用性

改善了普通旋转窗开启时占用室内空间的缺点，在中间可旋转部分关闭时，可以作为普通平开窗进行使用，仅在需要清洗时，根据需求将旋转部分开启，安全又便捷。

４.5　窗的环保节能性

窗户玻璃的隔热膜装置可实现对阳光的反射和吸收从而调节室内温度。通风性能及采光性能的提高，可减少采暖和空调的使用，节约能源，绿色环保。

５　结束语

本文将普通的平开窗进行改良，成为一款多功能平开旋转窗。在保证其气密性良好的前提条件下，解决了高层建筑物外窗擦洗难的问题，并且通过相关擦洗试验，验证了增加旋转功能的窗户外窗比普通平开窗的擦洗更为方便、安全。

此款多功能旋转窗易于擦洗的功能特点大大节省了额外雇佣专业窗户擦洗人员的费用。并且可以减少空调的使用，实现节能减排，为环保贡献一份力。

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参考文献

［１］侯毅男.门窗与节能[J].门窗,2006(6):13-16.

［２］林思宁.住宅建筑节能设计方法初探[J].科技创新与应用,2012(22):179.

［３］王耀明等.建筑节能门窗的构造设计与试验研究[J].建筑施工,2008,11(30):985-986

［４］DBJ 01-79-2004 建筑门窗应用技术规范[S].

［５］付祥钊.夏热冬冷地区建筑热环境与能耗状况[J].建筑技术,1998,29(10):691-692.

［６］涂逢祥.建筑标准对建筑外窗的要求.见节能窗技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2003,9-16.

［７］王鹏,谭刚.生态建筑中的自然通风[J].世界建筑,2000(4):62-65.

［８］付祥钊.长江流域住宅夏季通风降温方式探讨[J].暖通空调,1996(3):27-29.

［９］张才才,李振海.上海市集合住宅气密性实测及换气性能分析[J].节能,2005(2):35-37.

［１０］刘军.高性能门窗分析[M]//涂逢祥.节能窗技术[M].北京:中国建筑工业出版社,2003.

［责任编辑：邓丽丽］