GB T 11793-2008 未增塑聚氯乙烯(PVC-U)塑料门窗力学性能及耐候性试验方法.pdf

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1、ICS 9106050Q 74 囝亘中华人民共和国国家标准GBT 11 793-2008代替GBT 1179311989，GBT 1179321989，GBT 1179331989未增塑聚氯乙烯(PVCU)塑料门窗力学性能及耐候性试验方法Test methods on mechanical and weathering properties for unplasticized polyvinylchloride(PVCU)doors and windows200812-24发布 200910-01实施丰瞀粥紫瓣訾糌瞥翼发布中国国家标准化管理委员会仅19前 言GBT 11793-2008本标准代

2、替GBT 1179311989PVC塑料窗建筑物理性能分级、GBT 117932 1989(PVC塑料窗力学性能、耐候性技术条件、GBT 1179331989塑料窗力学性能、耐候性试验方法。本标准与GBT 117931一1989、GBT 1179321989、GB 1179331989主要差异如下：删除了GBT 117931一1989、GBT 117932一1989的内容，保留了GBT 117933 1989的主要内容；增加了力学性能试验项目顺序的要求；增加了未增塑聚氯乙烯(PVCu)塑料门的相关试验方法；增加了的锁紧器(执手)开关力试验；将开关疲劳试验修改为反复启闭性能试验；修改了力学性能中

3、焊接角破坏力的试验及结果的计算方法；人工老化试验由老化时间1 000 h修改为试样累计接收辐射能量M类为8 GJm2，S类为12 GJm2；老化后的试验修改为双v简支梁冲击强度及颜色变化分光光度计测定法；自然气候老化试验由曝晒两年修改为试样累计接收波长范围在300 nm800 nm之间的紫外光及可见光的辐射能量：M类为8 GJm2，S类为12 GJm2；老化后的试验调整为双V简支梁冲击强度及颜色变化分光光度计测定法；增加了附录A测定人工老化试验的辐射强度和暴露时间的计算方法、附录B我国主要的气候类型。本标准的附录A、附录B为资料性附录。本标准由中华人民共和国住房和城乡建设都提出。本标准由住房和

4、城乡建设部建筑制品及构配件产品标准化技术委员会归口。本标准主要起草单位：中国建筑科学研究院。本标准参加起草单位：维卡塑料(上海)有限公司、国家化学建筑材料测试中心(建工测试部)。本标准主要起草人：黄家文、陈祺、金谦、李鑫、李丛笑。本标准所代替标准的历次版本发布情况为：GBT 117931 1989：GBT 117932 1989；GBT 1179331989。1范围未增塑聚氯乙烯(PVCU)塑料门窗力学性能及耐候性试验方法GBT 1 1793-2008本标准规定了未增塑聚氯乙烯(PVC-U)塑料门窗(以下简称塑料门窗)力学性能及耐候性的术语和定义、试验方法及试验报告。本标准适用于未增塑聚氯乙烯

5、(PVC-U)型材制作的建筑用门窗的力学性能以及耐候性检测。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GBT 2918塑料试样状态调节和试验的标准环境GBT 3681-2000塑料大气暴露试验方法GBT 14155-2008整樘门 软重物体撞击试验GBT 22632 2008 门扇 抗硬物撞击性能检测方法GBT 164222 1999塑料实验室光源暴露试验方法第2部分：

6、氙弧灯JGT 192 2006建筑门窗反复启闭性能检测方法ISO 1791：2000塑料简支梁冲击强度的测定3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。31开启限位器restricted opening device限制窗扇开启度的装置。32自然气候老化natural weathering材料安装在固定角度或随季节变化角度的试验架上在自然环境中的长期暴露。33门窗反复启闭性能repeated opening and closing performance of windows and doors门窗在多次开启和关闭作用下，保持正常使用功能的能力，以不发生影响正常使用的变形、故障和损坏的反复启闭次数

7、表示。4窗的力学性能试验方法41试验项目及进行顺序各类塑料窗的力学性能试验项目见表1；试验项目的进行顺序应按照锁紧器(执手)开关力、窗的开关力、悬端吊重、翘曲或弯曲、扭曲、对角线变形、撑挡、开启限位器、反复起闭性能、大力关闭依次进行。GBT 1 1793-2008表1各类塑料窗的力学性能试验项目平开窗 悬转窗 推拉宙检测项目 垂直轴 滑轴上悬窗 下悬窗 申悬窗 立转窗 左右 上下内开 外开 平开窗 推拉窗 推拉窗锁紧器(执手) 开关力窗的 开关力悬端吊重 翘曲或弯曲变形 扭曲 对角线变形 撑挡 开启限位器 反复启闭性能 大力关闭 、j 焊接角 破坏力注：表中符号“”表示需要检测的项目，符号“一

8、”表示不需检测的项目。4。2试验装置塑料窗的力学性能试验装置如下：a)窗试件的固定装置：能保证窗体竖直、稳定地被固定，不会因为试样上施加外力而发生任何方向的位移，并不应妨碍窗扇开关方向的自由度；b)加力和测力装置：除特殊说明外，加力装置应保证试验负荷能连续无冲击施加在试样上，并能保持设定值，其力值准确度不低于05级，满量程不应超过1 000 N，测力装置示值精度为1 N；c)测量位移(变形)的装置，包括位移测定器及使其定位的装置：位移测量过程中测量装置本身不会发生任何方向的位移，测量装置不应对试样施加影响试验结果的外力，测量精度不低于01 ITtIn，并具有试验数据实时记录功能；d) 窗的反复

9、启闭性能试验装置：应满足JGT 1922006中第五章的规定；e)焊接角破坏力测定装置；力值测量精度为土1，测量范围为0 kN20 kN，能保证试验负荷能以50 ramrain土5 mmmin的速度平稳、连续、无冲击地施加到试样上；并能显示记录试样破坏前(含破坏时)的能承受的最大应力，应具有防止试样破碎飞溅伤人的保护装置。43试样431 试样的工艺及规格要求如无特殊说明，不应附加多余的零配件，或采用特殊的组装工艺；试样的规格型号和镶嵌方式应符2GBT 1 1793-2008合有关的标准或设计要求。432试样制备试样采用3樘相同规格、型号的成品塑料窗；焊接角应从未进行镶嵌工艺的半成品窗框、扇的焊

10、接件上用机加工的方式取得相同规格、型号的5个试件。433状态调节试样应放置在1828问进行状态调节至少24 h后，然后再进行各项性能试验。44试验项目441锁紧器(执手)开关力试验4411原理测量实际使用条件下，锁紧器或执手的开启力值。4412试验步骤在锁紧器的手柄上，距其转动轴心100 mm处，挂一个量程为o N150 N的测力弹簧秤，沿垂直手柄的运动方向以顺或者逆时针方向加力，直到手柄移动使门扇松开或者紧闭，记录测量过程中所显示的最大力值，取3樘试样中试验数值的最大值，作为锁紧器(执手)的开力或关力。442窗的开关力试验4421原理测量实际使用条件下，移动窗扇的所需要的力值。4422试验步

11、骤打开窗扇的锁闭装置，使用带有最大示值功能、示值精度为1 N的弹簧秤，钩住窗的执手处，用手通过弹簧秤拉动窗扇，使其开启或关闭，读取开启或关闭过程弹簧秤显示的最大读数；取3樘试样中试验数值最大值作为本试验的结果。443悬端吊重试验4431原理悬端吊重试验是测定开着的窗户在受到外加垂直荷载作用时的性能。4432试验步骤在开启角度为90。5。的窗扇自由端的扇框型材中心线上，施加500N的垂直向下负荷，保持5 s后立即卸荷，卸荷60 s后，记录窗扇自由端扇框型材中心线上测试点的位置初始读数L。，读数精确到o01 mm。进行第二次加荷(500 N)，保持60 s。记录此时的测试点的读数L，立即卸荷，60

12、 s后，记录测量仪器上的读数L2，单位均为mm，检查窗户开关功能是否正常，并记录。4433结果和表示负载变形按式(1)计算、残余变形按式(2)计算：负载变形一L。一L。 (1)残余变形一L。一Lo (2)式中：Lo测试点的位置初始读数，单位为毫米(ram)；L，第二次加荷60 s时，测试点的读数，单位为毫米(mm)；L：第二次加荷并卸荷60 s后测试点的读数，单位为毫米(mm)。444翘曲或弯曲变形试验4441原理翘曲或弯曲变形试验是模拟窗扇的一角被卡住时，强行开窗或人依靠在打开着的窗扇上以及受风力时，窗扇产生变形的情况。4442试验步骤各类塑料窗的翘曲或弯曲变形试验步骤如下：a)平开窗及悬窗

13、的翘曲变形是将窗扇的锁闭打开，并使窗扇的一角卡住。在窗扇执手处施加3GBT 1 1793-2008300 N的负荷，保持5 s后卸除，卸除负荷60 s后记录执手处测量位移装置上的初始读数Lo，精确到001 ITlm，再进行第二次加荷(300 N)，保持60 s，记录测量位移装置上的初始读数L，立即卸荷，卸荷60 S后，记录测量装置上读数L：，单位均为nlm。检查窗户开关功能是否正常，试件是否破坏，并记录；b)推拉窗的弯曲变形试验时将窗扇处于半开状态，负荷的位置应处于窗扇开启边竖挺的中点，负荷方向垂直于窗平面。施加300 N的负荷，保持5 s后卸除，卸除负荷60 s后记录测量位移装置上的初始读数

14、Lo，精确到001 mm，再进行第二次加荷(300 N)，保持60 S，记录测量位移装置上的初始读数L。，立即卸荷，卸荷60 s后，记录测量装置上读数Lz，单位均为ITIITI。检查窗户开关功能是否正常，试件是否破坏，并记录。4443结果和表示负载变形按式(1)计算、残余变形按式(2)计算。445扭曲变形试验4451原理扭曲变形试验是模拟推拉窗在使用过程中，当窗扇突然受阻而强行推拉时，见图1，窗扇框执手处受扭曲变形的情况，见图2。a)初始状态图1扭曲试验状态图b)推窗时的变形情况 c)拉窗时的变形情况图2扭曲试验时执手处窗扇框的变形情况尸芦GBT 11793-20084452试验步骤在推拉窗扇

15、框执手处，施加200 N与开关方向一致的负荷，加、卸荷步骤及变形记录依照4432，测定第二次加荷及卸荷后执手处的负载变形及残余变形，单位为mm，精确到001 mm。检查并记录窗户开关功能是否正常。对于投有外凸执手的推拉窗可不作扭曲试验。4453结果和表示负载变形按式(1)计算、残余变形按式(2)计算。446对角线变形试验4461原理对角线变形试验是测定推拉窗在开关过程中，窗扇受阻时其对角线的变形情况。4462试验步骤试验是在窗扇的一角被卡住的情况下，在窗扇的执手处，旋加与推拉方向一致的负荷200 N，加、卸荷步骤及变形记录依照4432，测定第二次加荷时及卸荷后窗扇对角线的变形，单位为mm，精确

16、到01 mm。检查窗户开关功能是否正常。447撑挡试验4471原理撑挡试验是测定撑挡受力(如阵风吹袭窗扇)时的承受能力。4472试验步骤试验时，窗扇处于稳定的开启状态，在执手处施加垂直于执手200 N负荷，依照4432的规定进行加、卸荷及变形的记录。测定撑挡处在荷载作用下的变形及卸荷后的残余变形，单位为mm，精确到001 mm。4473结果表示负载变形按式(1)计算、残余变形按式(2)计算。448开启限位器试验4481原理开启限位器试验是模拟关闭着的窗扇被阵风吹开时，检验窗扇开启限位器遭受猛然开启力作用的承受能力。4482试验步骤试验时，窗扇先处于关闭状态，施加10 N的开启力将窗扇拉开，限位

17、器则受到10 N的负荷以及窗扇惯性冲击。重复该步骤10次，检查并记录试验过程中及试验后窗扇机器限位器的损坏情况。44。9窗的反复启闭性能试验依照JGT 192-2006第9章进行。4410大力关闭试验44101原理大力关闭试验是模拟开着的窗，当撑挡没有锁紧或因功能失效时，在阵风吹袭下窗扇与框发生猛烈碰撞时的承受能力。44102试验步骤试验时将窗扇开启45。士5。，松开撑挡，使窗扇在负荷作用下猛力关闭，重复该步骤10次，观察并记录试样有无损坏。试验负荷应通过定滑轮作用在窗扇的执手处，其大小应相当于七级风的作用力的一半即为75 Pa乘以窗扇的面积。4411焊接角破坏力试验44111原理焊接角破坏力

18、试验是为了测定窗扇和窗框的角隅部位的断裂强度。5GBT 11793-200844112试验步骤试样只清理90。角的外缘，试样支撑面的中心长度n为400 mm2 mm，支撑部分加工成45。角，见图3。图3焊接角破坏力试验示意图按照图3所示，将试样的两端放在活动支撑座上，向焊接头或者T型接头处施加压力，直至断裂为止，记录最大力值F。44113结果和表示根据生产商或者相关单位提供的型材截面图进行焊接角最小破坏力的计算，计算方法见公式(3)：F。=(4。W)(a一2“2 e) (3)其中 WIP (4)式中：F。焊接角最小破坏力，单位为牛顿(N)；。型材最小破坏应力，设定为35 MPa；。试样支撑面的

19、中心长度，单位为毫米(mm)；PI|缶界线AA与中性轴ZZ的距离，单位为毫米(ram)，见图4；w应力方向的倾倒矩，单位为立方毫米(ram3)，计算方法见公式(4)；卜 型材横断面zz 7轴的惯性矩，T型焊接的试样应使用两面中惯性矩的较小的值，单位为四次方毫米(ram4)。记录每个试样的实测焊接角破坏力F，并计算5个试样的算术平均值F，计算结果与焊接角最小破坏力Fc进行比较。A “圈4 e值示意图GBT 1 1793-20085门的力学性能试验方法51试验项目及进行顺序各类塑料门的力学性能试验项目见表2；试验项目的进行顺序应按照锁紧器(执手)开关力、门的开关力、悬端吊重、垂直荷载、翘曲或弯曲、

20、扭曲、反复起闭性能、大力关闭依次进行、软物冲击、硬物冲击。表2各类塑料门的力学性能试验项目试验项目 平开门 平开下悬门 推拉下悬门 折叠门 推拉门 地弹簧门锁紧器(执手)开关力 门的开关力 悬端吊重 垂直荷载 翘曲或弯曲变形 扭曲 反复启闭性 大力关闭 软重物体撞击 硬物冲击 焊接角破坏力 注：表中符号“”表示需要检测的项目，符号“一”表示不需检测的项目。52试验装置各类塑料门的力学性能试验装置如下：a) 门试件的固定装置、加力和测力装置、测量位移(变形)的装置、反复启闭性能测定装置、焊接角破坏力测定装置同42中的要求；b)垂直荷载试验装置，如图5：其中百分表精度为001 mm，荷载为五等砝码

21、；c) 软重物体撞击试验装置应符合GBT 14155-2008中第5章的要求；d) 硬物冲击试验装置应符合GBT 22632 2008中第2章的要求。7GBT 1 1793-20081绳于；2砝码；3试样；4一一试验架；5百分表。图5垂直荷载试验装置图53试样试样要求同48。54试验项目541锁紧器(执手)开关力、门的开关力、悬端吊重、翘曲或弯曲变形、扭曲变形、反复启闭性能、大力关闭、焊接角破坏力试验方法同441、442、443、444、445、449、4410、4411。542垂直荷载试验5421原理在处于开启状态的门扇顶端的拟定位置施加一垂直荷载，以测定在垂直方向的变形量。5422试验步骤

22、将试样牢固的安装在试验架上，门扇应开关、转动正常。门窗开启角度为45。或90。，调整百分表零位，根据具体产品标准的要求，选择负载F，用绳子将砝码悬挂在门扇开启的两侧，F的作用力距门扇开启边缘为50 mrll，加荷16 rain时，记录百分表的数值，为门扇的垂直方向变形量，精确到001 mm；卸载3 rain时，记录百分表的数值，为门扇的残余变形量，精确到001 mm。5423结果和表征取3樘试样中的试验数据最大值作为试验结果。543软物冲击试验试验依照GBT 14155-2008中第6章要求进行。544硬物冲击试验试验依照GBT 22632 2008中第4章要求进行。8GBT 11793-20

23、086耐候性试验方法61 耐候性试验的种类耐候性试验分为人工老化试验、自然气候老化试验以及实际使用条件下的老化试验。一般情况，可以根据具体条件选用前两种方法中的一种，或者同时使用前两种方法进行试验。试验条件的确定可以参考附录A及附录B中的内容。当需要检验实际使用条件下的老化情况时，可选用第三种老化试验方法。62人工老化试验621试验装置人工老化及老化后试验装置如下：a) 人工老化试验装置应符合GBT 164222 1999中第5章的规定；b) 摆锤冲击试验仪应符合ISO 1791：2000中第5章的规定；c) 分光光度计使用CIE标准光源D65(包括镜子反射率)，测定条件8d或d8(两者都没有

24、滤光器)的分光光度计。622试样制备试样制备方法如下：a)样品应选用与力学性能试验所用样品一致的塑料窗(门)。试样使用机械加工的方式从成品窗(门)框、扇框接收阳光曝晒的可视面上截取。试样数量应保证能够加工足够的耐候性试验所需的比对试验试样要求。试样宜加工成简支梁冲击试验及颜色变化样品后挂入耐候性试验箱。b)简支梁冲击强度试样规格：采用双V型缺口，长度z为50 mm1 mm，宽度b为60 mm士02 mm，厚度取型材的原厚，缺口半径为r。为025 mm005 mm，缺口剩余宽度b。为3 mm01 mm，试样数量不少于6个。c)颜色变化试样规格：长宽：50 mm40 mm，数量不少于2个。623试

25、验步骤6231老化试验人工老化试验依照GBT 1642221999中A法的规定进行。黑板温度：653，相对湿度：(50土5)，每次喷水时间：18 min05 rain，两次喷水之间的无水时间：102 rain05 min。曝晒面为可视面，累计接收辐射能量M类为8 Gm2，S类为12 GJm2。对照用样品应贮存在GBT 2918中规定的标准实验室环境中。经过老化试验后的样品分别进行简支梁冲击强度试验和颜色变化试验。6232老化后的简支梁冲击试验按照ISO 1791规定进行，其中试验跨距(L)为40+：5 mm，冲击方向见图6，冲击强度按式(5)计算：acN一赢105式中：aoN冲击强度，单位为千

26、焦耳每平方米(kJm2)；E。试样断裂时吸收的已校准的能量，单位为焦耳(J)试样厚度，单位为毫米(mm)；6。试样缺口底部剩余宽度，单位为毫米(mm)；试验结果以一组数据的算术平均值表示，i。GBT 11793-2008来老化面向图6双v缺口试样及冲击方向6233老化后的颜色变化使用未经过耐候性试验的试样作为标准样，经过老化试验后的样品在取出老化箱后的24 h内根据产品标准的具体要求用分光光度计进行测量，每个试样测量两点，取平均值，计算出E。和6。或只测量并计算出AE。63 自然气候老化试验方法631试验装置试验装置应符合GBT 3681-2000中第5章的规定。632试样制备样品应选用与力学

27、性能试验所用样品一致的塑料窗。试样使用机械加工的方式从成品窗(门)框、扇框接受阳光曝晒的可视面上截取。试样数量应保证能够加工足够的耐候性试验所需的比对试验试样要求。试样宜加工成简支粱冲击试验及颜色变化样品后进行耐候性试验。633试验步骤6331老化试验试样架、测定太阳辐射能量仪器应按GBT 3681-2000的规定安置妥当。耐候性试验及辐射能量测定应按照GBT 3681 2000规定进行。对照的样品应该在正常的试验条件下贮存于暗处，宜贮存在GBT 2918中规定的标准实验室环境中。试样累计接收波长范围在300 nm800 nm之间的紫外光及可见光的辐射能量：M类为8 GJm2，S类为12 GJ

28、m2后，需要进行简支梁冲击强度试验和颜色变化试验。6332老化后的简支梁冲击强度试验按照6232规定进行。6333老化后的颜色变化试验按照6233对定进行。64实际使用条件下的老化试验641试样制备在同一建筑物的不同朝向和楼层上，选取安装完成的规格、型号完全相同的5樘窗(门)作为试样，并进行标记。按照442测定每樘试样的窗(门)的开关力。642试验步骤经过不少于两年的实际使用后，测定每樘样品窗(门)的开关力，对照使用前的数值检查整窗的开关功能是否正常。】oGBT 1 1793-20087试验报告试验报告应包括以下资料：a)试样来源的详细说明，如生产企业名称等；b)样品名称、类型、开启方式、规格

29、尺寸以及整窗的立面、破嚣和型材断面图；c)五金件的种类及数量；d)玻璃的种类、厚度及镶嵌方式；e) 密封条种类和材质；f)试验条件；g)试验仪器名称；h) 自然气候老化试验的暴露方式(倾斜和方位定向)；暴露场地的位置和详细说明(例如纬度、经度、高度、每年的气候特征)；引自附录的气候类型，给出参考依据；遮盖物、背衬，支持架和连接物；测定暴露阶段的方法；总太阳辐射量、紫外总辐射量，包括测量使用的方法；试样清洗细节；i)试验结果；j)试验日期及试验人员。GBT 1 1793-2008附录A(资料性附录)测定人工老化试验的辐射强度和暴露时间的计算方法A1适用范围附录A描述了暴露时间的计算方法，人工老化

30、试验中用暴露时间来评价耐温和气候以及恶劣气候的能力。其中温和气候用M(moderate)表示，恶劣气候条件用S(severe)表示。A2计算A21气候带的划分根据年平均水平面接受太阳能量以及一年中最热月份的平均温度来确定。A22为了便于计算，年太阳能量作以下假设：对于温和气候，年太阳能估计为4 GJm2年f对于恶劣气候，年太阳能估计为6 GJm2年。A23为了将以上数据与实际人工老化试验中的数据进行比较，不必将表A1中能量的全部考虑在内，而是考虑其中波长在300 nm800 nm中的紫外及可见光部分所包含的能量。该波长范围的能量为60的太阳能量。另外，考虑到不是所有时间段内的辐射都是在夏季较高

31、的温度下发生的，其对作用面的破坏较小，因此使用一个相关系数67。波长范围在300 nm800 nm间的建议辐射能量，见表A1。表A1 波长范围300 nm800 nm问的建议辐射能量气候类型 温和气候(M)(GJm2) 恶劣气候(S)(GJm2)1年当量 1_6 245年当量 80 12A24对于具有能测量波长范围300 nm800 nm的时均辐照度装置的人工老化试验装置，暴露时间见表A2。表A2 波长范围300 nm800 llm间的建议暴露时间气候类型 温和气候(M)h 恶劣气候(S)h1年当量 44105I 66105I5年当量 22X105I 33105I注：其中I一550 wm2。考

32、虑到5年的辐射当量，以下暴露时间是必要的对于温和气候(M)：暴露时间约4 000 h；对于恶劣气候(S)：暴露时间约6 000 h。附录B(资料性附录)我国主要的气候类型我国主要的气候类型及分布见表B1。表B1我国主要的气候类型GBT 11793-2008气候类型 特 征 地 区气候炎热、湿度大雷州半岛以南年太阳辐射总量5 400 MJm25 800 IV,Jm2热带气候 海南岛年积温大于等于8 000台湾南部地区年降水量大于1 500min湿热程度亚于热带，阴雨天多长江流域以南年太阳辐射总量3 300 MJm25 000 MJm2亚热带气候四川盆地年积温8 0004 500台湾北部等地年降水

33、量l 000 mm1 500mm气候温和，投有湿热月秦岭、椎河以北年太阳辐射总量4 600 MIm25 800 MUm2温带气候 黄河流域年积温4 5001 600东北南部等地年降水量600 mm700 mFFL气候寒冷，冬季长 东-IL-tL部年太阳辐射总量5 40(3 MJm25 800 MJm2寒温带气候内蒙古北部年积温小于1 600 新疆北部部分地区年降水量400 mm600 ram气候变化大，气压低，紫外辐射强烈年太阳辐射总量6 700 MJm29 200 MJra2高原气候 青海、西藏等地年积温小于2 000年降水量小于400 mm气候极端干燥，风沙大，夏热冬冷，温差大年太阳辐射总量6 300 MJm26 700 MJm2 新疆南部塔里木盆地沙漠气候年积温小于4 000 内蒙古西部等沙漠地区年降水量小于100 Ini-il_13