周博士考察拾零（六十）連棟溫室墻面硬質(zhì)板窗戶的安裝與開(kāi)啟方法

周長(zhǎng)吉

棟溫室墻面設(shè)置窗戶，一方面可以和屋面窗戶結(jié)合形成大高差的熱壓通風(fēng)系統(tǒng)，另一方面也可以在不打開(kāi)屋面通風(fēng)窗的條件下自身開(kāi)啟，形成室內(nèi)的對(duì)流穿堂風(fēng)而達(dá)到溫室通風(fēng)換氣的效果。因此，連棟溫室墻面（包括山墻和側(cè)墻）設(shè)置通風(fēng)窗是增強(qiáng)自然通風(fēng)的一種重要手段。除自然通風(fēng)外，為保證安裝濕簾側(cè)墻冬季的保溫性和密封性，在安裝濕簾的墻面外側(cè)也往往需要安裝保護(hù)蓋板，保護(hù)蓋板是另一種形式的通風(fēng)窗。夏季濕簾保護(hù)蓋板打開(kāi)，室外干熱空氣在室內(nèi)負(fù)壓作用下（風(fēng)機(jī)向外排風(fēng)而形成室內(nèi)負(fù)壓），進(jìn)入濕簾進(jìn)行濕熱交換后形成濕冷空氣進(jìn)入溫室降溫，此時(shí)，濕簾相當(dāng)于進(jìn)風(fēng)口；冬季濕簾-風(fēng)機(jī)系統(tǒng)停止運(yùn)行期間，為防止室外冷風(fēng)通過(guò)濕簾進(jìn)入溫室，將濕簾保護(hù)蓋板關(guān)閉，可有效減少溫室冷風(fēng)滲透熱損耗、減少熱損失、節(jié)約能源、提高效益。

與民用建筑不同，溫室大部分的通風(fēng)窗并沒(méi)有窗扇，或者說(shuō)傳統(tǒng)的窗扇演變成了覆蓋窗洞的“蓋板”。這種“蓋板”有柔性材質(zhì)的塑料薄膜和硬質(zhì)板材的玻璃、硬質(zhì)PC板（包括PC中空板和PC浪板）之分。柔性材質(zhì)的塑料薄膜一般采用卷膜的方式啟閉，而硬質(zhì)板材的玻璃和PC板則多采用齒輪齒條的驅(qū)動(dòng)方式啟閉。塑料薄膜溫室一般均采用柔性薄膜，用卷膜方式啟閉；而玻璃和PC板溫室則常采用同樣材質(zhì)的硬質(zhì)板透光覆蓋材料，推拉或提拉等方式啟閉，但也不排除為了降低成本采用卷膜方式覆蓋的，尤其是南方地區(qū)覆蓋濕簾外墻的溫室。

卷膜開(kāi)窗的原理和方式比較簡(jiǎn)單，不多贅述，本文重點(diǎn)介紹硬質(zhì)板材窗扇（為了統(tǒng)一表述，以下不論含在窗框內(nèi)的窗扇還是貼在窗框或通風(fēng)口、濕簾墻外的“蓋板”均稱為窗扇）的不同安裝和開(kāi)啟方法。

溫室墻面窗戶的分類(lèi)

按照窗扇的用途和目的來(lái)分，溫室墻體上的窗戶可分為通風(fēng)窗和保溫窗兩種。這里講的通風(fēng)窗，是指安裝在溫室采光面上兼顧采光和通風(fēng)作用的窗戶，窗扇開(kāi)啟后溫室進(jìn)行通風(fēng)換氣；窗扇關(guān)閉后，溫室保溫采光。而保溫窗則專指安裝在濕簾外側(cè)的窗扇，濕簾-風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)窗扇打開(kāi)，濕簾-風(fēng)機(jī)降溫系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間停止運(yùn)行期間窗扇關(guān)閉。按照上述功能，通風(fēng)窗的窗扇應(yīng)盡量采用與溫室墻面透光覆蓋材料相同材質(zhì)的材料，如玻璃溫室用玻璃，PC板溫室用PC板，但有的玻璃溫室也有用PC板材料的；而保溫窗的窗扇則不必局限于使用與墻面透光覆蓋材料相同材質(zhì)的材料，可本著經(jīng)濟(jì)適用的原則選擇使用材料，可以是玻璃、PC板、塑料薄膜等透光覆蓋材料或彩鋼板、玻璃纖維瓦楞板等不透光保溫材料。

溫室墻面上的窗戶按照窗扇的開(kāi)啟方式可分為推拉窗、提拉窗、平開(kāi)窗和上懸窗（外翻窗）。

推拉窗和提拉窗窗扇都是在平行于墻面的平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，前者窗扇在窗口內(nèi)水平運(yùn)動(dòng)，后者窗扇在窗口外上下運(yùn)動(dòng)。兩種開(kāi)窗方式共同的特點(diǎn)是窗扇不占用室內(nèi)外空間、可隨意控制開(kāi)啟面積、窗戶開(kāi)合時(shí)窗扇均沿軌道運(yùn)行（提拉窗可不設(shè)軌道），操作輕便，防蟲(chóng)網(wǎng)安裝不影響窗戶的開(kāi)啟。但雙層推拉窗最大開(kāi)啟度只能達(dá)到整個(gè)窗戶面積的1/2，三層推拉窗最大開(kāi)啟度只能達(dá)到整個(gè)窗戶面積的2/3，不可能實(shí)現(xiàn)整個(gè)窗口完全打開(kāi)，在一定程度上限制了溫室的通風(fēng)量。而且無(wú)論是推拉窗還是提拉窗，其密封性能都不理想，冬季熱損耗較大；在風(fēng)雨天，窗戶只能關(guān)閉而無(wú)法換氣。

平開(kāi)窗（連棟溫室一般采用外平開(kāi)）和上懸窗（主要為外翻窗）不占用室內(nèi)空間；窗扇和窗框間一般采用橡膠密封壓條，封閉性優(yōu)良，冷風(fēng)滲透熱損失小；外翻窗在下雨時(shí)也可開(kāi)啟透風(fēng)。但兩者均占用室外空間。

具體溫室設(shè)計(jì)中，開(kāi)窗方式可根據(jù)溫室的使用要求、經(jīng)濟(jì)水平和當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件，因地制宜地選擇采用。

溫室墻面窗戶的驅(qū)動(dòng)方式

推拉窗

連棟溫室中墻面推拉窗主要用于溫室通風(fēng)換氣，其驅(qū)動(dòng)方式有兩種：手動(dòng)和電動(dòng)。手動(dòng)啟閉投資少，可按照操作者的管理經(jīng)驗(yàn)人為操作窗扇的啟閉和開(kāi)啟面積的大小，但手動(dòng)啟閉要求窗戶的設(shè)置高度應(yīng)在便于手動(dòng)作業(yè)的位置，一般窗扇下沿距地面不宜高于1.0 m（圖1），而且圍繞開(kāi)窗的墻面室內(nèi)必須設(shè)計(jì)操作走道以方便開(kāi)啟窗扇。由于是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)人為操作窗扇的開(kāi)啟，在操作時(shí)間和時(shí)機(jī)上都難以精確把控，環(huán)境控制比較粗放，對(duì)大面積連棟溫室操作比較困難，多應(yīng)用在小面積的實(shí)驗(yàn)溫室中。

電動(dòng)啟閉是在窗扇的邊框上安裝推桿，用電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)連接齒輪齒條的驅(qū)動(dòng)桿推動(dòng)窗框推桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)窗戶的啟閉。

提拉窗

連棟溫室中墻面提拉窗可以用于溫室通風(fēng)換氣，也可以用于濕簾外墻保溫。由于窗扇采用提拉的方式，自身重量較大，而且操作位置較高，手動(dòng)操作幾乎不能實(shí)現(xiàn)，電動(dòng)驅(qū)動(dòng)是唯一的選擇。電動(dòng)驅(qū)動(dòng)一般采用齒輪齒條開(kāi)窗機(jī)構(gòu)，選擇直齒條豎直安裝帶動(dòng)窗扇上下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)窗扇打開(kāi)和關(guān)閉的功能。電動(dòng)驅(qū)動(dòng)根據(jù)齒條安裝的位置不同，分為室內(nèi)驅(qū)動(dòng)、室外驅(qū)動(dòng)以及窗扇上框驅(qū)動(dòng)和窗扇下框驅(qū)動(dòng)幾種形式（圖2）。

平開(kāi)窗

連棟溫室墻面平開(kāi)窗主要用于溫室通風(fēng)換氣。由于單扇窗戶的面積較小，對(duì)窗戶不多的溫室可采用人工啟閉。采用人工啟閉對(duì)窗戶安裝位置及操作要求同手動(dòng)推拉窗。對(duì)于溫室面積大、開(kāi)窗數(shù)量多的平開(kāi)窗，一般也采用電動(dòng)驅(qū)動(dòng)的方式控制啟閉。

電動(dòng)驅(qū)動(dòng)的平開(kāi)窗（圖3）是在窗戶的一端安裝電機(jī)減速機(jī)，電機(jī)減速機(jī)帶動(dòng)豎直驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)軸的兩端通過(guò)齒輪轉(zhuǎn)換將動(dòng)力傳遞到系統(tǒng)水平驅(qū)動(dòng)桿上，帶動(dòng)系統(tǒng)水平驅(qū)動(dòng)桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)。每扇窗扇的上下框分別安裝窗扇驅(qū)動(dòng)桿，并將其連接到系統(tǒng)水平驅(qū)動(dòng)桿，通過(guò)系統(tǒng)水平驅(qū)動(dòng)桿的往復(fù)運(yùn)動(dòng)即可實(shí)現(xiàn)窗扇的打開(kāi)和關(guān)閉，從而實(shí)現(xiàn)電動(dòng)控制窗扇啟閉的功能。這種開(kāi)窗系統(tǒng)控制面積大，精度高。

上懸窗

上懸窗亦稱外翻窗，是連棟溫室墻面開(kāi)窗的主要方式，可用于溫室通風(fēng)，也可用于濕簾墻保溫。

溫室通風(fēng)用上懸窗根據(jù)窗扇的安裝位置可分為高位窗、中位窗和低位窗（圖4）。所謂高位窗就是上懸窗的旋轉(zhuǎn)軸安裝在墻面的最高位置，一般在天溝下；中位窗的上懸旋轉(zhuǎn)軸應(yīng)安裝在墻面的中部位置，同時(shí)窗扇的下沿也在溫室墻面的中部；低位窗的上懸旋轉(zhuǎn)軸一般安裝在墻面中下部，窗扇的下沿正好達(dá)到墻面透光覆蓋材料的最低位置。高位窗和中位窗由于安裝位置較高，一般均采用齒輪齒條驅(qū)動(dòng)開(kāi)窗，而低位窗則可以采用人工開(kāi)啟的方式操作，由于是人工操作，所以每扇窗扇的面積也就受到限制（圖4c）。電動(dòng)驅(qū)動(dòng)通風(fēng)用上懸窗的齒條一般安裝在室內(nèi)，為減少齒條在室內(nèi)所占空間，多采用弧形齒條。高位通風(fēng)窗齒條安裝和運(yùn)行的位置相對(duì)較高，不會(huì)影響室內(nèi)操作人員的行走，一般也不會(huì)影響室內(nèi)的種植作業(yè)（圖5a）；中位或低位通風(fēng)窗由于齒條的安裝位置較低，往往會(huì)影響室內(nèi)作業(yè)人員的行走（圖5b）。但高位通風(fēng)窗由于進(jìn)風(fēng)口位置較高，與屋面通風(fēng)口形成的聯(lián)合熱壓通風(fēng)系統(tǒng)由于進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口之間的高差較小，在相同開(kāi)窗面積的條件下，通風(fēng)量和通風(fēng)效果較中位和低位通風(fēng)窗差。一般墻面通風(fēng)窗的進(jìn)風(fēng)口位置越低，與屋面通風(fēng)口形成的熱壓通風(fēng)量就越大。設(shè)計(jì)中為了最大限度增大溫室墻面和屋面通風(fēng)口聯(lián)合熱壓通風(fēng)的效果，同時(shí)又為了避免齒條安裝位置過(guò)低影響溫室室內(nèi)作業(yè)，可采用全墻面窗扇的高位窗形式（圖6），這種形式的窗扇結(jié)合了高位窗和低位窗的優(yōu)點(diǎn)，但由于窗扇面積增大，啟閉窗扇的動(dòng)力也相應(yīng)增大。

上懸式通風(fēng)窗的窗扇可以是整堵墻面連續(xù)開(kāi)窗（圖4b），也可以是整堵墻面斷續(xù)開(kāi)窗（圖7）。連續(xù)開(kāi)窗進(jìn)風(fēng)均勻；斷續(xù)開(kāi)窗可避開(kāi)墻面的一些凸出面或其他障礙物，布置靈活，每段用1臺(tái)電機(jī)減速機(jī)驅(qū)動(dòng)，操作控制均比較靈活。

濕簾保溫和密封用外翻窗，根據(jù)濕簾的安裝位置可分為高位窗和低位窗兩種；根據(jù)窗扇在一堵墻面上是否連續(xù)安裝又分為連續(xù)外翻窗和斷續(xù)外翻窗（圖8）。

不論是連續(xù)外翻窗、斷續(xù)外翻窗，還是高位外翻窗、低位外翻窗，濕簾外翻窗的共同特點(diǎn)是開(kāi)啟窗扇的驅(qū)動(dòng)齒條均采用直齒條，安裝在窗扇的下沿，向上（外）拉動(dòng)打開(kāi)窗扇，向下（內(nèi)）推動(dòng)關(guān)閉窗扇。由于直齒條是安裝在室外，需要單獨(dú)設(shè)置立柱支撐電機(jī)減速機(jī)和驅(qū)動(dòng)軸，除了占用一定的室外空間外，電機(jī)減速機(jī)、軸承座、齒輪等均需要防雨，在風(fēng)沙較大的地方經(jīng)常發(fā)生齒輪齒條咬合部位被泥沙填塞的情況，在這些地區(qū)齒條安裝時(shí)應(yīng)齒口向下安裝，以盡量減少泥沙堆積，同時(shí)在運(yùn)行管理中要經(jīng)常清潔齒輪齒條，以確保開(kāi)窗機(jī)構(gòu)的安全運(yùn)行。