一、建筑遮陽的意義
目前,國家大力倡導(dǎo)綠色建筑、節(jié)能建筑,并且出臺(tái)了多項(xiàng)具體的規(guī)范規(guī)程,對(duì)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)提出了很多具體的要求。遮陽設(shè)施能合理控制太陽光線進(jìn)入室內(nèi),減少建筑空調(diào)能耗和人工照明用電,改善室內(nèi)光環(huán)境。采取有效的遮陽措施, 降低外窗太陽輻射形成的建筑空調(diào)負(fù)荷,是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的最有效方法之一。一方面,遮陽通過阻擋陽光直射輻射和漫輻射的熱,控制熱量進(jìn)入室內(nèi),降低室溫、改善室內(nèi)熱環(huán)境,使空調(diào)高峰負(fù)荷大大削減。另一方面,適量的陽光又使人感到舒適,有利于人體視覺功效的高效發(fā)揮和生理機(jī)能的正常運(yùn)行,給人們愉悅的心理感受。
二、建筑遮陽的措施主要分為三大類：
1、利用綠化的遮陽
對(duì)于低層建筑來說,綠化遮陽是一種既有效又經(jīng)濟(jì)美觀的遮陽措施。綠化遮陽可以通過在窗外一定距離種樹,也可以通過在窗外或陽臺(tái)上種植攀援植物實(shí)現(xiàn)對(duì)墻面的遮陽,還有屋頂花園等形式。落葉樹木可以在夏季提供遮陽,常青樹可以整年提供遮陽。植物還能通過蒸發(fā)周圍的空氣降低地面的反射。常青的灌木和草坪也能很好地降低地面反射和建筑反射。
2、結(jié)合建筑構(gòu)件處理的窗口遮陽
遮陽的基本形式可分為四種:水平式、垂直式、綜合式和擋板式。
1. 水平式遮陽
這種遮陽形式能夠有效地遮擋高度角較大的、從窗口上方投射下來的陽光。故它適用于接近南向的窗口,低緯度地區(qū)的北向附近的窗口。
2. 垂直式遮陽
垂直式遮陽能夠有效地遮擋高度角較小的、從窗側(cè)斜射過來的陽光。但對(duì)于高度角較大的、從窗口上方投射下來的陽光,或接近日出、日沒時(shí)平射窗口的陽光,它不起遮擋作用。故垂直式遮陽主要適用于東北、北河西北向附近的窗口。
3. 綜合式遮陽
綜合式遮陽能夠有效地遮擋高度角中等的、從窗前斜射下來的陽光,遮陽效果比較均勻。故它主要適用于東南或西南向附近的窗口。
4. 擋板式遮陽
這種形式的遮陽能夠有效地遮擋高度角較小的、正射窗口的陽光、故它主要適用于東西向附近的窗口。
在設(shè)計(jì)遮陽時(shí),應(yīng)根據(jù)建筑所在地區(qū)的氣候條件、建筑的朝向、房間的使用功能等因素,綜合進(jìn)行遮陽設(shè)計(jì),可以通過永久性的建筑構(gòu)件,如:外檐廊、陽臺(tái)、外挑遮陽板等,制作永久性遮陽設(shè)施。
3、專門設(shè)置的遮陽設(shè)施
固定遮陽不可避免的會(huì)帶來與采光、自然通風(fēng)、冬季采暖、視野等方面的矛盾。活動(dòng)遮陽可以根據(jù)使用者根據(jù)環(huán)境變化和個(gè)人喜歡,自由的控制遮陽系統(tǒng)的工作狀況。 形式:遮陽卷簾、活動(dòng)百葉遮陽、遮陽篷、遮陽紗幕等。
A:遮陽卷簾。窗外遮陽卷簾是一種有效的遮陽措施,適用于各個(gè)朝向的窗戶。當(dāng)卷簾完全放下的時(shí)候,能夠遮擋住幾乎所有的太陽輻射,這時(shí)候進(jìn)入外窗的熱量只有卷簾吸收的太陽輻射能量向內(nèi)傳遞的部分。這時(shí)候,如果采用導(dǎo)熱系數(shù)小的玻璃,則進(jìn)入窗戶的太陽熱量非常少。此外也可以適當(dāng)拉開遮陽卷簾與窗戶玻璃之間的距離,利用自然通風(fēng)帶走卷簾上的熱量,也能有效的減少卷簾上的熱量向室內(nèi)傳遞。
B.活動(dòng)百葉遮陽。有升降式百葉簾和百葉護(hù)窗等形式。百葉簾既可以升降,也可以調(diào)節(jié)角度,在遮陽和采光,通風(fēng)之間達(dá)到了平衡,因而在辦公樓宇及民用住宅上得到了很大的應(yīng)用。根據(jù)材料的不同,分為鋁百葉簾、木百葉簾和塑料百葉簾。百葉護(hù)窗的功能類似于外卷簾,在構(gòu)造上更為簡(jiǎn)單,一般為推拉的形式或者外開的形式,在國外得到大量的應(yīng)用。
C.遮陽蓬。遮陽蓬比較常見,但質(zhì)量和這樣效果一般,目前市場(chǎng)使用有些雜亂。
D.遮陽紗幕。遮陽紗幕既能遮擋陽光輻射,又能根據(jù)材料選擇控制可見光的進(jìn)入量,防止紫外線,并能避免眩 光的干擾,是一種適合于炎熱地區(qū)的外遮陽方式。紗幕的材料主要是玻璃纖維。具有耐火防腐,堅(jiān)固耐久。
四、建筑遮陽整合設(shè)計(jì)
建筑遮陽整合設(shè)計(jì)是指將建筑遮陽、太陽能利用等技術(shù)納入建筑設(shè)計(jì)全過程,以達(dá)到有效控制建筑室內(nèi)環(huán)境(包括濕熱環(huán)境、光環(huán)境、風(fēng)環(huán)境)、降低建筑使用能耗、滿足建筑美觀經(jīng)濟(jì)實(shí)用的要求。
目前,很多研究人員正在研究考慮如何很好地綜合建筑遮陽板與太陽能收集器的設(shè)計(jì),光伏發(fā)電與建筑遮陽相結(jié)合就是其中一項(xiàng)。光伏發(fā)電與建筑相結(jié)合 (BIPV)是光伏發(fā)電大規(guī)模推廣應(yīng)用的重要發(fā)展方向,而與建筑遮陽相結(jié)合是其主要實(shí)現(xiàn)形式之一,對(duì)于節(jié)約建筑能耗、改善室內(nèi)環(huán)境及以可再生能源替代傳統(tǒng)石化能源等具有重要意義。但是由于目前國內(nèi)市場(chǎng)該技術(shù)的應(yīng)用還不成熟,推廣還存在一定的難度。