建筑遮陽知識介紹

　　 隨著社會的發(fā)展,國民經(jīng)濟的快速增長,空調(diào)日益普及,建筑能耗中夏季空調(diào)的能耗占著重要部分。炎熱的夏季,太陽輻射透過窗戶直接進入室內(nèi)的熱量,是造成室內(nèi)過熱或增加空調(diào)制冷負荷的重要原因。因此,建筑電動遮陽是夏季隔熱最有效的措施。對減少空調(diào)能耗發(fā)揮著重要作用。

　一、建筑遮陽基本形式

　　 1.固定遮陽
　　(1)水平式:水平式遮陽板適宜于遮擋從窗頂上面射來的太陽。
　　(2)垂直式:適宜遮擋從窗側(cè)面射來的陽光,有利于遮擋太陽高度角較低的陽光。因此多用于低緯度地區(qū)的北向或接近北向的窗戶。
　　(3)綜合式:是將水平和垂直兩式綜合起來的遮陽形式,同時遮擋從頂部和側(cè)部的陽光。如圖3所示。
　　(4)擋板式:這種遮陽特別利于遮擋平射過來的陽光。
　
　　2.活動遮陽
　　(1)遮陽篷:遮陽篷的材料常常是織物或者鋁合金,遮陽效果因其安裝方式、材料和顏色而有所不同。如今專業(yè)生的遮陽篷一般都能調(diào)節(jié)角度,以遮擋不同高度角的陽光。它還為墻壁遮擋了太陽輻射,有利于室內(nèi)過熱。
　　(2)遮陽紗幕:遮陽紗幕在安裝上與防蟲紗窗類似,緊貼著窗戶外側(cè)。紗幕的材料主要是玻璃纖維,耐火防腐,堅固耐久,紗幕的稀疏度是決定有多少光線能夠穿過紗幕的關(guān)鍵因素之一,如稀疏度為14%,即阻擋了86%的太陽輻射。
　　(3)遮陽百葉:安裝在窗戶外側(cè)的百葉適用于對隔熱和防護要求較高的場合,有卷簾、折疊、平開、推拉等開啟方式。它們不僅在夏季遮陽,在冬季還對窗戶起到作用,如避免寒風侵襲。金屬百葉片還可設計成包裹有玻璃棉或其他保溫材料的復合結(jié)構(gòu),提供保溫隔熱性能。另外,質(zhì)地堅固的百葉窗,還可以替代防盜網(wǎng),成為集遮陽、防護、保溫、防盜等為一體的多功能百葉窗。
　　3.綠化遮陽
　　利用落葉喬木,象懸鈴木、白揚、槐、桉等,以及藤架等。不僅遮陽效果較,且可以點綴和美化環(huán)境,而且隨著季節(jié)之變化在不需要遮陽時即落葉,但是多適用于低、多層建筑。
　　
　　二、建筑遮陽的現(xiàn)狀
　　
　　通過對南昌市建筑現(xiàn)狀的調(diào)查,從上世紀六七十年代開始到現(xiàn)在,由于經(jīng)濟因素,以及對遮陽認識的不到位,造成目前遮陽的存在以下問題:
　　1.在日常生活中,無論是住宅建筑還是辦公類建筑,夏季降低室內(nèi)溫度、改變室內(nèi)熱舒適度的,大多是靠空調(diào),而建筑本身沒有進行合理處理——遮陽設計。
　　2.對于進行了遮陽處理的,是把建筑造型設計與遮陽這一物理功能分開考慮,先作造型,遮陽設施由用戶自己解決,各家各戶的遮陽方法五花八門,材料東拼西湊,立面上極不協(xié)調(diào)。嚴重破壞了建筑的整體效果,建筑藝術(shù)性蕩然無存。
　　

　　3.由用戶缺乏必要的建筑物理知識,用戶做的遮陽設施往往不合理,達不到應有效果。**的例子是南昌的住宅北向采光口大量采用了水平遮陽。而實際上由于在夏季當太陽照到北立面時,太陽高度角已經(jīng)很低,水平遮陽已經(jīng)效果不大。
　　4.大都采用PVC遮陽篷,這種材料宜老化,抗腐蝕能力差,而長沙、武漢、上海等夏熱冬冷地區(qū)典型城市是中國酸雨影響最嚴重的地區(qū),PVC遮陽篷的使用壽命值得研究。
　　造成上述情況,主要原因是:一是設計者認為各種形式的遮陽板在很大程度上影響了建筑的立面造型;二是遮陽對夏季日照控制所起的作用未被足夠重視;三是夸大了遮陽對采光、通風和視野的不利影響。筆者認為,有必要重新明確這樣的作用與目的,從而選擇合適的遮陽形式與構(gòu)造,特別是使其與建筑藝術(shù)融為一體。進入新世紀后,技術(shù)的進步和生活質(zhì)量的提高,必然要求國內(nèi)建筑設計領(lǐng)域應綜合考慮遮陽因素對造型藝術(shù)的影響。從現(xiàn)代藝術(shù)原則出發(fā),做到立面上“一次到位”,不再搞“二次裝修”(實際上也不可能做好)。發(fā)達國家在這方面已經(jīng)有了大量的經(jīng)驗,對國外的現(xiàn)代建筑電動遮陽發(fā)展趨勢的研究和借鑒有助于中國現(xiàn)代建筑電動遮陽真正融入整個現(xiàn)代建筑藝術(shù)中。 　　三、遮陽構(gòu)件與建筑構(gòu)件的結(jié)合
　　
　建筑遮陽構(gòu)件結(jié)合房屋立面處理窗、過梁設置,用鋼筋混凝土構(gòu)件等做成**性遮陽板,成為建筑物的組成部分。這種這樣美觀耐久,遮陽板還可兼起擋雨板(雨篷)的作用。遮陽板遮陽在目前的工程中使用最為普遍,按其形狀及效果而言,可分為四種基本形式:水平式、垂直式、綜合式和擋板式。
　　根據(jù)這些基本形式,可以演變成各種各樣的其它形式。例如,單層水平板遮陽挑出長度過大時,可做成雙層或多層水平板,挑出長度可縮小而具有相同的遮陽效果,如圖8所示。又如綜合式、水平式遮陽在窗口小、窗間墻寬時,以采用單個式為宜;如窗口大而窗間墻窄時采用連續(xù)式為宜。其他如花格、擋板也可連續(xù)應用。另外,固定式水平遮陽板的種類有實心板,也有柵形板、百葉板等,可以離墻或靠墻;而柵形板、百葉板及離墻的實心板則有利于通風、采光及外墻面散熱。同理,根據(jù)遮陽和立面處理需要,固定式垂直板可以做成傾斜式的(與房間進深方向傾斜),或垂直式的。總之,可根據(jù)房間的使用要求、不同緯度、朝向和建筑外形要求等來合理選擇遮陽板的樣式。裝飾裝修工程中,遮陽板常用鋼絲網(wǎng)水泥砂漿做成外觀輕巧的薄板,或用金屬材料制造。
　
　　
　　四、寓遮陽于建筑藝術(shù)中
　　
　　夏季外窗節(jié)能設計應該首選外遮陽,使用外遮陽往往不只是使用者個人的事情,因為建筑立面會不可避免為之改觀。以上信息可以看出,夏季炎熱地區(qū)一些未經(jīng)過遮陽設計的公寓、住宅,住家各自拉起了帆布篷,或安裝遮陽板,或是在窗口陽臺種植爬藤植物,形形色色的遮陽設施使建筑立面雜亂無章。而有些不當?shù)恼陉栐O施既達不到有效的隔熱,還給居住生活帶來不便。這就需要建筑師在建筑設計時結(jié)合造型予以充分考慮。
　　遮陽設計不是一項獨立于建筑設計的節(jié)能措施,它甚至貫通了建筑設計的全過程,從建筑選址、布局到建筑立面的設計,從環(huán)境植物配置到結(jié)構(gòu)、暖通設計的配合等。因此,除了節(jié)能的技術(shù)要求,還需要與建筑整體設計的巧妙配合。在建筑設計遮陽時,必須注意與建筑造型的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,使遮陽設施除了遮陽功能外更是一種裝飾手段,令建筑更加賞心悅目。

　　1.韻律感與尺寸感。把連續(xù)的窗洞與外遮陽構(gòu)件作為建筑的基本構(gòu)圖要素,運用這些“線”造型打破立面上一成不變的“面”元素,通過間隔、比例來規(guī)范建筑的尺度(如高度、樓層等),就會使建筑立面的整體統(tǒng)一性表現(xiàn)得一覽無余,同時使韻律美油然而生,體現(xiàn)建筑自身的韻律,真實地反映出建筑的尺度。
　　2.虛實對比與凹凸變化。不同形式的遮陽板在很大程度上影響了建筑的立面造型,如果處理得好會使建筑更加協(xié)調(diào)生動。比如,豎向與橫向結(jié)合的綜合式遮陽板,既得到了遮陽效果、又可作為立面從實到虛(實墻到虛墻)二者過渡部分,這種強烈的虛實對比使建筑的個性十足;充分展示出的結(jié)構(gòu)美,讓建筑更加栩栩如生。又如,體型輪廓高低錯落、墻面凹凸虛實多變,以及開窗、凹陷等手法,同樣可以令建筑物外觀取得豐富的藝術(shù)效果。一般人都認為玻璃幕墻設計只能平板化,無法設計外遮陽等遮陽設施,但是在國外的許多案例中,我們可以發(fā)現(xiàn)金屬玻璃幕墻能以輕巧的金屬板設計成優(yōu)美的遮陽形式并成為現(xiàn)代建筑造型有趣的一部分。橫向和豎向外遮陽電動翻板百葉的結(jié)合,強化了建筑立面的虛實對比。在沒有減少建筑面積的情況下,增加了立面的凹凸虛實變化,體形高低錯落,充分展示了結(jié)構(gòu)之美,體現(xiàn)了現(xiàn)代建筑美學的裝飾原則——形式追隨功能。
　　3.層次感與光影效果。考慮到氣候和節(jié)能因素,建筑裝飾工程不宜采用大面積玻璃幕墻。若僅局部采用玻璃墻面,則在實墻的不同部位可考慮采用格構(gòu)式遮陽手法,使整齊劃一的格構(gòu)式立面分割在光影的作用下顯示出秩序感和穩(wěn)定感,也使建筑在陽關(guān)下更加生動有趣、充滿變幻。另外,可以運用出挑的鋼制框架式遮陽構(gòu)件,使一切都隱在這種格構(gòu)的秩序之中,局部的變化豐富了層次,光影中更加強了建筑自身的性格;也可以讓窄墻組成的構(gòu)架在玻璃窗上形成厚重的光影,既豐富了建筑立面構(gòu)圖,又強化了空間感,成為重要的裝飾性要素。
　
　　4.動感與節(jié)奏感。在擴大開窗面積、增設開闊空間的情況下,用色彩鮮艷的水平(或垂直)遮陽簾,或在整個場地內(nèi)支起曲面形遮陽簾。它們在風中搖擺,使建筑動了起來,與建筑物形成強烈對比,將給人一種全新、甚至是奇妙的感覺。另外,垂吊的綠化也可以打破橫平豎直的呆板構(gòu)圖并能形成豐富的光影,既能解決了遮陽問題,又使整棟建筑耐人尋味。
　　5.細部與重點。為了使建筑統(tǒng)一中有變化,避免單調(diào)以達到一定的美觀要求,也常在反映該建筑性格的重要部位,如用電動百葉、遮陽紗幕結(jié)合一定造型的窗戶,使得墻面與窗戶簡單組合,插入了細部元素,不僅可以強化建筑的個性,同時可以材料的質(zhì)感不同,也會給人以不同的感覺。如天然石材和磚的質(zhì)地粗糙,具有厚重及堅固感;金屬及光滑的表面感覺輕巧、細膩。立面設計中常常利用質(zhì)感的處理來增強建筑物的表現(xiàn)力。
　　
　　五、遮陽設計應注意的幾個問題
　　
　　遮陽設施在解決建筑的遮陽問題的同時,往往又對房間的通風、采光等帶來一定的負面影響。遮陽物對房間通風有一定的阻擋作用,使是內(nèi)風速有所降低;遮陽產(chǎn)品又有擋光作用,從而會降低是內(nèi)照度,在陰天更為不利。因此,采用遮陽設施應與房間的通風、采光、構(gòu)造及建筑的立面造型等統(tǒng)一起來綜合考慮,選擇較好的方案。通過建筑師的精心設計,運用合理的造型元素,依靠恰當?shù)奶幚硎侄?可以使遮陽構(gòu)件不僅成為建筑節(jié)能的重要方式,同時使遮陽構(gòu)件成為建筑的造型元素,遮陽構(gòu)件與建筑物成為有機的整體。