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【窗裡乾坤】專欄   作者:左大鈞

我們在前篇文章中瞭解到窗扇、玻璃所承受的內、外壓力如果失衡,並使負風壓變得十分顯著時,鋁窗就可能會出現風嘯聲或窗體震動的情形,尤甚者,未緊扣的窗扇或結構鬆動、繫件失效的老舊框體,還可能發生鋁窗被吸出戶外、玻璃向外爆裂等問題。但在探討如何降低負風壓的危害前,我們還是先瞭解哪些位置的鋁窗,可能潛藏較大的負風壓危害,才能針對這些重點位置採取預應作為。

首先,就鋁窗的座向而言,台灣會出現較強風勢的座向概有(各地區會因地形、地況、風場的不同,而有差異)

  • 東北向(東北季風、一般颱風的風向)
  • 西北向(西北颱的風向)
  • 西南向(西南氣流、颱風穿越台灣離去時的回風)

所以座向面西北、面東南、面東北、面西南的鋁窗,因為會與上述較強烈的風向平行,而有可能成為「負風壓顯著區」(有關「負風壓顯著區」及建築物的哪些位置比較容易出現負風壓,請參閱前文 https://reurl.cc/OEzpp9  )。

其次,就地緣與地貌的關係來看,因為環境風場會受到地形、地況的影響,而出現有風速加快或風勢受破壞的效果;因此建築物不同位置的鋁窗,就會因為環境風場的不同,而承受不同程度的風壓力道;如:

  • 鋁窗面對落山風口、河口
  • 窗前開闊無遮障
  • 位在較高樓層
  • 面對建築壁面(即堪輿學所述之「壁刀」)
  • 鋁窗正對巷道、路沖

上述這些位置就會因為風場路徑及地緣所導致的氣流加速,而成為主要的迎風面,位在此處的鋁窗,即會比其他位置的鋁窗承受更大的風壓,並使室外風壓更容易竄入室內,進而蓄積了負風壓的能量。

空曠區.jpg

  • 環境風場的風勢強度,除了與座向有關外,也與地況有著密切的關係;地勢愈平坦開闊,風勢受破壞與阻礙的程度就愈小,鋁窗所受的外風壓就會愈大,而竄入室內的氣流也會相對提高。

補充說明,一般人會誤解氣密窗就應該是完全的密不透風,怎麼還會有風會竄進室內或竄出室外而出現風嘯聲呢?在此特別澄清,因為除了完全無法開啟的固定窗外,其他各種型式的氣密窗、氣密門在大風壓時都還是會有極小的通風量;按CNS 3092國家標準的水密、氣密與抗風壓等各項性能判定標準,鋁窗最佳的氣密2等級,仍是允許每平方公尺單位的鋁窗,在一公斤力的風壓下,每小時可以有不超過2立方公尺的通氣量,且允許通氣量是會隨風壓的增強、鋁窗面積的增大,而呈「正斜率遞增」,亦即鋁窗面積愈大,風壓強度愈強時,允許通氣量都是會隨之增加的(CNS國家標準的各氣密等級允許通氣量、各種環境風壓下的氣密2等級通氣量,概如以下二表)。

氣密性曲線圖.jpg

  • 鋁窗各氣密等級之允許通氣量曲線圖

風壓與允許通氣量對照表.jpg

  • 鋁窗各氣密等級之允許通氣量曲線圖

負風壓的問題輕則風嘯聲不斷,嚴重時鋁窗會有損壞的風險,實不容小覷;那我們該如何降低負風壓的危害呢?

一、消除「負風壓顯著區」與抑制負風壓強度:

1. 運用不規則牆面提高風阻;當風勢遇到阻力時,除會改變風向外,也會因為與地貌及建築物的摩擦,而使得風速變慢及風力變小;因此,在空曠地況或在較大風勢環境下的建築物,在規劃時,可運用不規則的壁體設計,來破壞與窗面平行的風切,藉以改變風向並減緩風勢,如此就能達到抑制「負風壓顯著區」的形成。

2. 除了鋁窗外,室外的風壓也可能會透過浴室與抽油煙機的排風口倒灌入室內,而加劇室內的負風壓程度;因此浴室與抽油煙機的排風口均應加裝防風逆止門(閥),以避免風壓倒灌。

3. 玄關門宜採用具有氣密或防煙效果的門式,以阻絕進風量;面向空曠區、位在迎風面的玄關門,宜在室內側裝設結構穩固的屏風,以遮擋開門時突然灌入室內的瞬間進風量,並避免正對玄關門的鋁窗、落地門因為瞬間的「穿堂風」而出現劇烈的負風壓(有「穿堂風」問題的窗對窗、窗對門、門對門等情形時,均建議能在窗、門相對的氣流貫通路徑上,以屏風、傢俱等進行阻隔,以破壞室內風壓的直衝強度,使正風壓較弱的一側,避免出現顯著的負風壓)。

4. 起風時,將迎風面的門窗關上或減小窗扇的開啟幅度,這樣進氣量變小了,室內的負風壓狀況就能獲得改善;此外,窗扇的開啟幅度至少應有5公分,否則過於細小的進風口反而容易發出風嘯聲。

5. 將位在「負風壓顯著區」的鋁窗稍予開啟,讓藉由其他鋁窗、排風口進入室內的風壓,可以順勢向外流散,如此一來,封閉的室內空間也能因為空氣的暢通,而降低了風壓在室內蓄積的風險(推開窗窗扇要開啟洩壓時,手把應確實握緊,並確認開口限制器已在開啟狀態,以免窗扇在把手轉開的瞬間,即被負風壓猛烈的推開)。

二、鋁窗的慎選、規劃與使用:

1. 雖然氣密等級再好的鋁窗還是會有進風的狀況,但相較於一般氣密等級的普通鋁窗來說,好的氣密窗進氣量還是會小得許多;因此位在「負風壓顯著區」的門窗,可儘量選用具有多點連動桿的推開窗與加壓氣密門,因為連動把手是讓窗扇與窗樘作多點式的同步密合,而不像傳統把手只能在把手位置做單點緊密,所以具有極佳的內逼、穩固窗扇效果,可在負風壓增強時,確保窗扇、門扇的密合度,達到抑制風嘯聲的效用。

2. 許多人會在廚房安裝三合一通風門或採用一般隔間門,但通風門與隔間門的氣密效果較差(通風門氣密等級為8,一般隔間門氣密等級則為30),在大風壓情況下,氣流勢必更容易灌入室內,而增強了室內的風壓;因此,可考慮在陽台女兒牆上加裝鋁窗、活動百葉、鋁格柵等,以減低通風門或隔間門的受風壓力。如陽台無法安裝鋁窗時,則臨外之門或落地窗,建議應採用具有多點連動的加壓氣密門。

加壓氣密門併接固定窗.jpg

  • 加壓氣密門寬度通常不會超過100公分,如案場開口較寬時,可採加壓門併接固定窗方式設計。

3. 位在「負風壓顯著區」的窗戶,在進行鋁窗的設計與安裝時,務須留意窗體的結構強度;因此,窗型規劃時,窗體不宜過大,以降低鋁窗在負風壓下產生撓曲形變,而導致氣流在竄出鋁窗時出現擾人的風嘯聲。

4. 安裝在「負風壓顯著區」的玻璃,厚度亦不宜過薄,以免負風壓過大而發生破裂並損及鋁窗;玻璃與鋁框溝槽也要有足夠的吃深及「面間隙」,而玻璃的安裝壓條,最好也能選用內裝式的壓條(從室內安裝),才能確保負風壓過大時,玻璃不會被吸出室外。

5. 鋁窗的安裝作業建議應採用電銲式工法,且固定片密度要足夠,才能增強窗樘的穩固度。

6. 位在「負風壓顯著區」的推開窗,窗扇在關閉時應確實將把手扣緊關上,以確保窗扇關閉時的密合強度;因為把手如未扣緊,只算是將窗扇輕掩靠在窗樘而已,並無固定效果;如室內出現劇烈的負風壓狀態,推開窗的窗扇就會被猛力推開,如推開力道過大,窗扇、連桿、後鈕就容易損壞與變形。此外,推開窗應選擇具有開口限制器的產品,並隨時保持開啟狀態,以侷限窗扇被負風壓猛烈推開時的開啟幅度與慣性力道。

推開窗開口限制器.jpg

  • 推開窗的開口限制器可侷限窗扇的開啟幅度與慣性力道,因此能確保窗扇不被瞬間強風或負風壓猛力吹開,而形成大面積的進風口,或因猛烈外甩而導致五金配件損壞、變形。

三、定期巡檢鋁窗:

1. 鋁窗在經過長時間的使用後,鋁材、膠條、配件、螺絲、矽利康等都可能因為高溫日曬、颱風、地震、施力不當、自然老化等因素,而出現結構變差、鬆動、變形的問題;因此,為確保鋁窗使用的安全性,我們必須定期確認鋁窗的結構穩固性及各個配件的功能應該能操作正常,且無鬆動或失效的情形。

2. 窗扇在把手扣件關閉後,搖動窗扇也不應出現有晃動不牢固的狀況;否則當負風壓過大時,輕者窗扇會晃動而嘎嘎作響,嚴重者則窗扇及窗框都可能被吸出屋外。

3. 如玻璃是以玻璃膠條進行安裝,日久後容易出現硬化、內縮的問題,而使鋁框與玻璃的接合介面出現縫隙,並在負風壓出現時發出風嘯聲;因此玻璃膠條如已出現縫隙,應予拆除改以矽利康填打。

鋁窗因為負風壓而出現風嘯聲,該如何改善?請參閱 https://reurl.cc/oZ6jlM

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