室內(nèi)硬質(zhì)和軟質(zhì)簾的構(gòu)造及其應用

近年來，各種室外硬皮和軟皮屋頂被廣泛應用于建筑遮蔭，取得了良好的隔熱節(jié)能效果。本文介紹近年市場上供應的各種遮陽簾的構(gòu)造和應用。1外三維產(chǎn)品,即硬卷采用卷取方式,使由金屬(鋁合金、不銹鋼)等硬性材質(zhì)制成的簾片伸展和收回的建筑用外遮陽產(chǎn)品,稱為戶外硬卷簾。戶外硬卷簾安裝在建筑透明圍護的室外一側(cè),由于其能阻斷太陽熱能,夏季可減少室內(nèi)得熱量,冬季可防止室內(nèi)熱量散失,具有良好的遮陽隔熱節(jié)能功效,兼具一定的隔聲、防盜功能,因此在住宅、旅館、別墅和商鋪等建筑中得到廣泛應用。1.1調(diào)整卷閘窗的寬度戶外卷閘窗按操縱方法一般分為手動曲柄式、手動卷盤式和電力驅(qū)動式三種形式。常見的戶外卷閘窗的簾片截面是一個有一定形狀的封閉空腔,采用鋁合金帶材軋制成型。其上下部的鉤狀結(jié)構(gòu)互相勾連,形成硬卷簾的遮陽主體;簾片上部等距離地沖有透光孔,在卷閘窗伸展時保持簾片有一定的采光量。當卷閘窗完全伸展后,該透光孔完全閉合。中間部位封閉空腔內(nèi)按一定密度充填聚氨酯發(fā)泡材料,自然發(fā)泡成型后既可增加簾片的剛性和抗扭性能,又可提高簾片的隔熱保溫性能。戶外卷閘窗的簾片寬度規(guī)格范圍為30~60mm,部分卷閘窗供應商的簾片寬度為37,42和55mm。簾片通常采用3005-H6的鋁合金帶材軋制,帶材的厚度(含漆層)根據(jù)卷閘窗簾片寬度而定。推薦范圍是:簾片寬度在30~45mm之間,厚度為0.25~0.45mm,簾片寬度在45~60mm之間,厚度為0.35~0.50mm。一般戶外卷閘窗的最大寬度為3m,最大高度也為3m,特殊尺寸可由生產(chǎn)方和使用方協(xié)商確定。戶外卷閘窗的主要性能指標有抗風壓性能、機械耐久性、抗沖擊性能和(葉片)耐腐蝕性能等,執(zhí)行《建筑遮陽硬卷簾》的相關(guān)規(guī)定。1.2主體日照時數(shù)大、強耐候性好,節(jié)能效果顯著戶外不銹鋼超透卷閘窗是歐洲首創(chuàng)的一種戶外遮陽硬卷簾,目前國內(nèi)已有廠商設(shè)計出類似產(chǎn)品。該卷閘窗具有良好的通透性,在遮陽隔熱保證高效節(jié)能的同時,能將大部分太陽光反射后引入室內(nèi)(圖1)。戶外不銹鋼超透卷閘窗的主體遮陽材料是由若干支厚度約0.50mm的異型不銹鋼管材聯(lián)結(jié)成片(網(wǎng)),具有專門設(shè)計的截面形狀。該異型管的向陽面有一封閉空腔,利用空腔內(nèi)不流通的空氣,可有效減少太陽熱能向室內(nèi)傳導。特殊的上、下鉤形,使若干支異型管聯(lián)結(jié)成片后,在兩側(cè)的導向槽里,既可有限度地上下移動(平行打開或閉合),又不會脫落,更兼具有一定的抗風性能。該卷閘窗的主體遮陽材質(zhì)為不銹鋼,其光潔的表面自身可反射大量太陽熱量,同時又具有較好的耐候性,其特點見表1。該款不銹鋼超透卷閘窗不銹鋼管網(wǎng)可將絕大部分太陽熱能隔絕在室外,遮陽節(jié)能效果十分顯著。不銹鋼超透卷閘窗一般采用電機驅(qū)動,電機功率與卷閘窗的面積有關(guān)。1.3拾遺材料的日照時數(shù)運用可滿足室外原理對建筑物材質(zhì)的限制,可選用膜封閉設(shè)備的私家車百葉簾,尤其是金屬鋁合金百葉簾本世紀初開始在歐洲出現(xiàn),被國內(nèi)廠商引進消化吸收后,作為一種新穎的遮陽產(chǎn)品,被廣泛應用于建筑物立面透明圍護窗洞口的室內(nèi)外遮陽。百葉簾的動作有兩種,一種動作是葉片的伸展和收回,可滿足遮陽和采光需要;另一種動作是在百葉簾伸展狀態(tài)下翻轉(zhuǎn)葉片角度,借以調(diào)節(jié)進入室內(nèi)的光線量,漫反射光線以減少眩光,提高室內(nèi)的光照度,使光線更為柔和,滿足使用者視覺舒適的需求。1.3.1兩種動力轉(zhuǎn)位戶外百葉簾一般采用電機驅(qū)動,主要由以下幾部分組成(圖2)。(1)上梁:安裝電機和傳動系統(tǒng)零部件。(2)電機:提供百葉簾伸展、收回和百葉簾葉片轉(zhuǎn)向的動力。(3)卷繩器:順序卷繞提升帶,保證百葉簾收回動作平順。(4)提升帶:與卷繩器配合,完成百葉簾伸展及收回動作。(5)梯繩(帶):與卷繩器配合,實現(xiàn)百葉簾葉片角度翻轉(zhuǎn)。(6)百葉簾葉片。(7)專用底槽:適當配重,保證伸展動作順利進行。(8)側(cè)向?qū)к?引導百葉簾葉片的運動,增加整體抗風能力。1.3.2100頁和方形電機電動百葉簾常選用方形電機,其橫截面形狀接近于正方形,性能與管狀電機相似。1.3.3美國百分表的涂前25mm常用戶外百葉簾的葉片材料為3005鋁合金,厚度大于0.40mm(涂前),寬度為60~115mm。其截面形狀也有多種(圖3),但大多數(shù)的葉片邊緣都有卷邊,其目的是為增加葉片的剛性,保證百葉簾成品具有一定的抗變形和抗風性能。圖中W為葉片寬度,h為葉片高度。1.3.4多聚酯纖維的開發(fā)百葉簾用于戶外,故對提升帶和梯繩有耐候性要求。目前提升帶和梯繩多為進口,原料為100%高密度多聚酯纖維,高強度、耐磨、伸展性幾乎為零,并保證可使用十萬次以上。梯繩還要求與鋁片顏色相配。2向鋼絲管運動戶外軟卷簾須能適應室外惡劣的自然環(huán)境,其關(guān)鍵是材料(尤其是織物面料)的耐候性能和整體的抗風性能。該卷簾在兩側(cè)加裝導向鋼絲或?qū)蜾摴?圖4,5),使加重底軌沿導向鋼絲(管)運動,減少因風力引起的飄動;但由于對整塊面料缺少約束,抗風性能有限,這類卷簾應用的場合受到較大限制,一般用于三層以下建筑的戶外遮陽。由于主體遮陽材料采用織物面料,品種繁多、色彩豐富,用于建筑戶外遮陽時,不僅遮陽隔熱,還兼有對外圍護的裝飾作用,故在不太高的建筑別墅群中廣泛應用。2.1遮陽紗的卷取和卷管旋轉(zhuǎn)戶外遮陽篷整體安裝在建筑物低層門窗洞口上方的外立面上,是目前較普及的一種建筑外立面遮陽產(chǎn)品。它一般選用遮陽系數(shù)為0.3~1.0的防水厚帆布織物作為主體篷布,采用卷取方式使篷布卷覆在金屬卷管上。操縱手動機構(gòu)或電機帶動遮陽篷的卷管旋轉(zhuǎn),可實現(xiàn)篷布在與水平面夾角為0°~15°范圍內(nèi)向下傾斜的方向上伸展或收回,以改變遮陽面積。曲臂機構(gòu)內(nèi)的盤形彈簧張力始終支撐引布桿向外,保持篷布伸展后平挺。戶外遮陽篷適用于安裝在建筑物低層外立面的窗口和門洞口上方,起遮陽或遮擋一定量雨水的作用,遮陽篷實際寬度應比窗洞口寬10~15mm。2.1.1盤彈簧的張力和遮陽紗的展展平推式曲臂遮陽篷的卷管內(nèi)安置有管狀電機,通過電機的正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)篷布的收放;曲臂連桿的鉸接處內(nèi)置有強力盤形彈簧(預先被適量壓縮)。遮陽篷收回時,盤簧被強制進一步壓縮(儲能),始終保持相對于墻面向外的張力;遮陽篷伸展時,盤簧儲能緩慢釋放,推動引布桿向外平移,帶動篷布伸展。預先被壓縮的盤簧的張力,保證了遮陽篷完全伸展時篷布的平挺。篷布在系統(tǒng)伸展時有一傾角,能適當遮擋陽光直射。建筑物的底層和窗洞口寬度較大的場合如商鋪等應優(yōu)先選用平推式曲臂遮陽篷,平推式曲臂遮陽篷的伸展長度應根據(jù)建筑物現(xiàn)場空間確定,其伸展后最低點離地高度應大于2.5m。2.1.2遮陽室曲臂遮陽天氣形貌擺轉(zhuǎn)式曲臂遮陽篷通過卷管內(nèi)管狀電機的正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)篷布收放。曲臂與墻體固定連接處內(nèi)置有強力盤形彈簧(預先被適量壓縮)。遮陽篷收回時,盤簧被強制進一步壓縮(儲能),始終保持相對于墻面向外的張力;遮陽篷伸展時,盤簧儲能緩慢釋放,推動引布桿向外平移,帶動篷布伸展;預先被壓縮的盤簧的張力,保證了遮陽篷完全伸展時篷布的平挺(圖6)。擺轉(zhuǎn)式曲臂遮陽篷篷布在系統(tǒng)伸展時有一傾角,既不影響室內(nèi)采光,又能適當遮住陽光直射,同時增加了立面造型美感;但受曲臂長度限制,遮陽篷完全收回時,窗玻璃上部的篷布始終不會全部卷覆到卷管上。小高層建筑的窗洞口及伸展空間狹小的場合宜選用擺轉(zhuǎn)式曲臂遮陽篷。2.1.3盤彈簧控制基本原理斜伸式曲臂遮陽篷的卷管內(nèi)安置有管狀電機,通過電機的正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)篷布收放;曲臂與墻體固定連接的限位座內(nèi)置強力盤形彈簧(預先被適量壓縮)。遮陽篷收回時,盤簧被強制進一步壓縮(儲能),始終保持相對于墻面向外的張力;遮陽篷伸展時,盤簧儲能緩慢釋放,推動引布桿向外平移,帶動篷布伸展;預先被壓縮的盤簧的張力,保證了遮陽篷完全伸展時篷布的平挺(圖7)。斜伸式曲臂遮陽篷篷布在系統(tǒng)伸展時有一傾角,既能適當遮住陽光直射,又可使室內(nèi)隔玻璃能清楚地觀察室外景觀,同時增加了立面美感。導向桿的上下位置可調(diào)整,便于向外觀察。與擺轉(zhuǎn)式曲臂遮陽篷不同的是其收回時連帶中間導向桿一起向上收起,直至面料完全卷覆到卷管上,沒有任何遮擋。小高層建筑的窗洞口及伸展空間狹小的場合宜選用斜伸式曲臂遮陽篷。2.2收天傘傘天良好戶外導向天篷簾是采用柔性織物面料的又一種采光屋頂遮陽天篷簾,可根據(jù)需要收、展或停止在任意中間位置。適用于大型建筑金字塔形、圓形透明屋頂?shù)膽敉庹陉?也適用于普通民居之傾斜形透明采光屋頂?shù)膽敉庹陉?圖8)。3內(nèi)部防護窗簾3.1基于拉珠的機構(gòu)設(shè)計拉珠卷簾(圖9)用于建筑物立面窗洞口的室內(nèi)側(cè),用手動拉珠裝置帶動旋轉(zhuǎn)卷管使織物面料伸展或收回。卷管外卷覆遮陽織物面料,卷管兩端分別裝有尾插和拉珠裝置,用以支撐并形成拉珠卷簾的系統(tǒng)。正、反向向下拉動珠鏈,直接帶動卷管正、反轉(zhuǎn),織物面料和底槽在重力作用下,實現(xiàn)平穩(wěn)地伸展或收回。在拉珠卷簾系統(tǒng)中起關(guān)鍵作用的部件是拉珠裝置。一般拉珠裝置的設(shè)計特點是:(1)設(shè)計一個較大尺寸的鏈輪,以減小收簾時的拉力,操作省力,手感順滑;(2)采用琴鋼絲繞制成扭簧,受力時鋼絲間的摩擦力小,可提高承載力,正常情況下配置一個扭簧即可滿足正常使用;(3)設(shè)計扭簧自鎖機構(gòu),直接拉動底軌無法使面料上升或下降,從而保證面料在任意高度都可停止而不會自行下滑,同時也保證卷簾伸展時操縱力恒定,運行平穩(wěn)。一般拉珠卷簾的最大高度可達3.5m或單幅面積不超過5m2。3.2扭響機構(gòu)的使用彈簧卷簾系統(tǒng)的卷管內(nèi)安裝有彈簧(扭簧)裝置且設(shè)計有自鎖機構(gòu)。伸展時向下拉動底軌上連接的拉珠,使織物面料伸展且?guī)泳砉苄D(zhuǎn),同時使卷管內(nèi)的扭簧系統(tǒng)(已施加有限預緊能量)儲能,當伸展到恰當位置時松開手指,系統(tǒng)內(nèi)自鎖機構(gòu)起作用,鎖定面料停止在所需伸展的位置且不會下墜。收回時輕輕向下一拉底軌上連接的拉珠,解開自鎖,旋即松開,此時扭簧儲存的能量緩慢釋放,卷管緩慢反向旋轉(zhuǎn),可使面料逐層規(guī)則地卷覆至卷管上,直至收回到預定位置自動停止(圖10)。彈簧卷簾系統(tǒng)中,最主要的部件是所用的扭簧裝置,扭簧鋼絲直徑及扭簧自身的直徑和長度決定了彈簧卷簾的寬度和高度。一般彈簧軟卷簾最大高度可達2.5m或單幅面積不超