对我国南疆地区建筑门窗防风沙措施的探讨

李仁涛

摘要：文章针對我国南疆地区沙尘天气较多的地域自然气候特征给人们健康居住生活带来严重的影响问题，分析了沙尘暴的特点及危害，对如何加强南疆地区建筑门窗防风沙性能提出了防范和解决措施，以便满足建筑门窗对使用者舒适性的要求。

关键词：南疆地区；建筑门窗；沙尘天气；应对措施

引言

南疆地区地处塔里木大沙漠"死亡之海"南缘，位于欧亚大陆腹地，帕米尔高原和天山屏障于西、北，西伯利亚的冷空气不易进入；南部绵亘着的昆仑山、喀喇昆仑山，阻隔了来自印度洋的暖湿气流。因其特殊的地形结构和地理位置，形成了暖温带极端干旱的荒漠气候。

1 南疆地区沙尘暴特点及危害

四季多风沙，加之盆地西北和东南两股风向交叉影响的地风沙活动频繁而剧烈，每年沙尘天气220天以上，其中沙尘暴天气在60天左右，沙尘暴频次10.3～ 34.9d，最多年份曾高达最62d[1]，月平均降尘量124吨/平方千米。

自20世纪70年代，许多学者从不同领域研究了中国的沙尘，一致认为我国西北地区强和特强沙尘暴以南疆塔里木盆地周围地区为最多，南疆以塔克拉玛干南缘为高发区，南疆盆地南缘以和田为中心是中国北方三个强或特强高发区之一[1]。频发的沙尘暴使得南疆地区的农牧业、交通、公共设施、社会活动以及人们的健康生活常年受到极其严重的危害，生态环境十分脆弱。为了在强烈的沙尘暴天气危害环境下，人们能够生活地更加健康，建筑门窗的防风沙性能就显得尤为重要，本文主要对我国南疆地区的建筑门窗防风沙措施进行了研究。

2 建筑抗沙尘暴天气的措施

2.1 建筑布局及朝向的合理选择

南疆地区每年3～10月份大风天数相对较多，其中4、5月份大风最多。根据风向频率统计，南疆地区全年主导风向为W-NW，主导风向频率44%；次多风向E-SE，频率是18%[2]。为了更好地使建筑物具备更好的防风沙性能，建筑物的合理布局和朝向选择就变得尤为重要[3]。针对本地区风沙特点，建筑物在设计布局时候尽量要避开风沙期的主导风向W-NW，目的是为了避开迎风面。设计条件允许尽量减少迎风面的开窗数量和开窗面积，同时加设双层窗可以有效起到防风沙的作用。

2.2 门窗的设计与窗型选择

为了提高门窗的防风沙性能，设计时要对以下几个方面进行考虑：（1）由于强风沙天气作用下，门窗所承受的瞬时强风荷载和渗透效应更加明显，设计时要提高建筑门窗的抗风性能、防尘性能和密封性能；（2）在强风沙的环境下，门窗表面会产生较强的静电效应，从而导致沙尘颗粒吸附于门窗表面，经过长期积累和渗透，也会对门窗的防风沙性能产生影响，设计时必须提高门窗的抗静电性能；（3）门窗按照压力平衡原理设置的减压孔、腔、槽隙、排水孔槽等，这些功能孔隙很容易被沙尘堵塞，从而降低门窗的技术性能和使用功能，设计时要进行合理设置；（4）门窗的附属配件：开启定位件、启闭件、紧固件、锁具等金属制品，要具有较高的机械强度并提高杆件刚度，以便抵抗强风荷载和减少门窗杆件变形；（5）门窗的密封元件，要保证具有较高的耐候性和防尘效果，以便阻止风沙的渗透效应；（6）传动锁闭器锁点的位置及数量应尽量对称、偶数布置，同时竖向两端的锁点要尽量靠近上下端部，这是保证门窗气密性的关键问题。

根据南疆地区风沙的特点，窗型的设计与选取，适宜采用“K”式复合窗，此种窗户形式在北非、中东、地中海沿岸的多风沙地区和我国河西走廊、内蒙等沙尘暴高发地区，对于防风沙的效果被认为是有效的[4]。

2.3 门窗密封元件的选择

要使得建筑门窗起到较好的防风沙效果，还要重视门窗密封元件质量和形式的合理选择。在强风沙环境下，极其微小的粉尘颗粒会在不断地沙尘暴作用下产生蠕动虹吸渗透效应，随着时间的推移，会使得粉尘逐渐渗入。针对这一特点，尼龙毛条的密封效果就无法实现，也不能阻隔沙尘，相比较而言，高弹性耐候型胶条或橡塑条的密封性能优势明显，适宜作为南疆地区的门窗密封元件。

2.4 施工过程保证选用门窗材料的质量

建筑施工过程中，在门窗的采购过程要确保门窗的质量符合国家规范标准、设计要求等；门窗进场时，要严格按照规定做好进场检验工作，将不合格产品拒之门外；同时确保门窗附件的材料质量并符合国家标准。只有严把门窗的质量关，才能够使得门窗工程在投入使用之后较好地发挥好防风沙的效果。

2.5 施工过程加强管理、控制好门窗变形

施工过程中，加强门窗安装过程的管理、严格控制门窗变形也很重要。如果变形控制不好，投入使用后，随着时间的推移，且在温度差异较大的条件下，会造成型材尺寸的差异变化，门窗逐渐产生竖向不均匀变形或者平面变形，导致门窗远离锁点的部位密封性能下降。虽然这些变化不会破坏建筑门窗的正常使用功能，但由于门窗的密封性能产生较大下降，在遇到强风沙天气时，粉尘颗粒就会通过缝隙吹进室内，造成室内空气的污染，对居住者的身心产生负面影响。因此，门窗工程安装施工中，要采取措施严格控制好门窗的变形，这样才会使得门窗的在强沙尘的天气下，起到较好防止风沙进入的密封效果。最后，门窗安装过程中，要加强门窗框与建筑墙体连接处的施工质量，确保气密性符合技术要求。

3 结语

总之，在南疆地区多沙尘暴天气的情况下，为了使得建筑门窗较好地发挥防风沙的性能，满足使用过程的抗风压、气密性等建筑物理性能，要从研究沙尘天气的特点、建筑的合理布局、门窗的选型及密封元件的选取、确保材料质量、设计考虑及施工过程的控制等各方面采取应对措施，只有这样才能确保建筑门窗的防风沙性能，使得建筑内的居住者在沙尘天气免受粉尘颗粒的侵扰，提升健康生活的品质。

参考文献

[1]刘海涛等.南疆和田地区沙尘暴气候特征、成因及应对策略[J].干旱区资源与环境.2011（6）.

[2]阿依夏木·买买提托合提等.新疆和田地区近40年最大风速气候特征分析[J].地球.2010.

[3]闫有喜等.浅析西北干旱绿洲边缘区建筑风沙适应性技术措施[J].四川建筑科学研究.2014（6）.

[4]王海.对我国西北地区建筑门窗设计若干技术问题的探讨[J].建筑门窗与金属建材.2011.