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建筑遮陽是建筑節(jié)能的高境界設(shè)計
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發(fā)布日期：[2014-07-04] 共閱[913]次 |
【摘要】隨著國家對節(jié)能建筑的日益重視，建筑節(jié)能設(shè)計已經(jīng)成為了設(shè)計師必須考慮和重視的環(huán)節(jié)。本文著重從建筑遮陽的意義、設(shè)計方法和與太陽能的整合設(shè)計等方面對建筑遮陽設(shè)計進行介紹和分析。
【關(guān)鍵詞】建筑節(jié)能；建筑遮陽設(shè)計；太陽能
1.建筑節(jié)能的意義與定義
建筑使用過程中所消耗的能量，即通常所說的建筑能耗，在社會總能耗中占很大的比例。改革開放30年，創(chuàng)造了世界人類建筑*的奇跡：1985-2004的20年間，全國竣工建筑的面積達105.6億㎡，約占現(xiàn)有建筑面積的1/4，預(yù)計到2020年還將新增建筑面積300億㎡。然而，目前中國既有建筑中，95%以上是高能耗建筑。1992年，建筑能耗占全社會能耗的15%，2000年為27.5%，2020年將會增加到40%，如果加上原材料的運輸和損耗等，建筑能耗可能高達50%.反映了我國高速發(fā)展的建筑和能源需求形勢。
2.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，并且出臺了多項具體的規(guī)范規(guī)程，對建筑節(jié)能設(shè)計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)負荷，是實現(xiàn)建筑節(jié)能的有效方法之一。一方面，遮陽通過阻擋陽光直射輻射和漫輻射的熱，控制熱量進入室內(nèi)，降低室溫、改善室內(nèi)熱環(huán)境，使空調(diào)高峰負荷大大削減。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發(fā)揮和生理機能的正常運行，給人們愉悅的心理感受。
3.建筑遮陽設(shè)計方法
遮陽的措施主要分為三類：（1）利用綠化的遮陽；（2）結(jié)合建筑構(gòu)件處理的窗口遮陽；（3）專門設(shè)置的遮陽設(shè)施。
3.1利用綠化的遮陽
對于低層建筑來說，綠化遮陽是一種既有效又經(jīng)濟美觀的遮陽措施。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上種植攀援植物實現(xiàn)對墻面的遮陽，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。
3.1.1建筑周圍植樹
在建筑周邊一定距離種樹，可以對低層的戶型提供有效的窗口與墻面遮陽。一般適宜選用高大、樹枝伸展較寬、夏天茂盛、冬天落葉的喬木。當利用植物進行窗口遮陽的時候，應(yīng)當注意不能影響自然通風(fēng)與采光。在夏季主導(dǎo)風(fēng)的方向上，不應(yīng)種植太密的樹木，比如大灌木和喬木，以免降低風(fēng)速甚至改變風(fēng)向，造成自然通風(fēng)受阻。此外，茂密的樹葉也不宜靠窗口太近，以免遮擋自然光線的進入。
3.1.2屋面綠化遮陽
屋頂花園，隔熱效果是顯著的，對于第五立面的美化也是有意的。
3.1.3墻面綠化遮陽
綠化墻面遮陽，一般選擇爬騰植物如爬山虎、牽牛花、爆竹花等爬墻生長。必要的時候可以搭架拉繩，以輔助其生長。
3.2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。
3.2.1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。
3.2.2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。
3.2.3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。
3.2.4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)計遮陽時，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，綜合進行遮陽設(shè)計，可以通過*性的建筑構(gòu)件，如：外檐廊、陽臺、外挑遮陽板等，制作*性遮陽設(shè)施。 3.3專門設(shè)置的遮陽設(shè)施3.3.1活動窗口外遮陽
固定遮陽不可避免的會帶來與采光、自然通風(fēng)、冬季采暖、視野等方面的矛盾?；顒诱陉柨梢愿鶕?jù)使用者根據(jù)環(huán)境變化和個人喜歡，自由的控制遮陽系統(tǒng)的工作狀況。 形式：遮陽卷簾、活動百葉遮陽、遮陽篷、遮陽紗幕等。
（1）遮陽卷簾。窗外遮陽卷簾是一種有效的遮陽措施，適用于各個朝向的窗戶。當卷簾*放下的時候，能夠遮擋住幾乎所有的太陽輻射，這時候進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。這時候，如果采用導(dǎo)熱系數(shù)小的玻璃，則進入窗戶的太陽熱量非常少。
（2）活動百葉遮陽。有升降式百葉簾和百葉護窗等形式。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。百葉護窗的功能類似于外卷簾，在構(gòu)造上更為簡單，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。
（3）遮陽蓬。遮陽蓬比較常見，但質(zhì)量和這樣效果一般，目前市場使用有些雜亂。
（4）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，堅固耐久。
3.3.2窗口中置式遮陽
中置式遮陽的遮陽設(shè)施通常位于雙層玻璃的中間，和窗框及玻璃組合成為整扇窗戶，有著較強的整體性，一般是由工廠一體生產(chǎn)成型的。
3.3.3窗口內(nèi)遮陽
內(nèi)遮陽的形式有：百葉窗簾、垂直窗簾、卷簾等。材料則多種多樣，有布料、塑料（PVC）、金屬、竹、木等等。 內(nèi)遮陽也有不足的地方。當采用內(nèi)遮陽的時候，太陽輻射穿過玻璃，使內(nèi)遮陽簾自身受熱升溫。這部分熱量實際上已經(jīng)進入室內(nèi)，有很大一部分將通過對流和輻射的方式，使室內(nèi)的溫度升高。
3.3.4玻璃自遮陽
玻璃自遮陽利用窗戶玻璃自身的遮陽性能，阻斷部分陽光進入室內(nèi)。玻璃直身的遮陽性能對節(jié)能的影響很大，應(yīng)該選擇遮陽系數(shù)小的玻璃。遮陽性能好的玻璃常見的有吸熱玻璃、熱反射玻璃、低輻射玻璃。這幾種玻璃的遮陽系數(shù)低，具有良好的遮陽效果。值得注意的是，前兩種玻璃對采光有不同程度的影響，而低輻射玻璃的透光性能良好。
4.總結(jié)
建筑遮陽設(shè)計應(yīng)貫穿在規(guī)劃和建筑方案、施工圖設(shè)計、建筑施工和日常運行維護的的整個過程中，應(yīng)綜合考慮建筑所處地域的緯度和氣候特點，太陽能利用的不同類型和技術(shù)要求，利用的不同類型和技術(shù)要求，建筑造型、平面功能與遮陽部位、構(gòu)造節(jié)點等因素，做到既符合建筑造型和使用功能要求，又滿足高質(zhì)量的室內(nèi)健康環(huán)境需求。 |
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