遮陽構件與建筑立面一體化設計

馮凌英

遮陽構件與建筑立面一體化設計

馮凌英

20世紀后半葉，在歷經數次國際性的能源危機以后，人們逐步意識到常規能源的不可再生性，以及大量使用常規能源對全球生態環境造成的負面影響，并開始積極開展節能工作。

我國目前處于建設鼎盛期，所建房屋大多屬于高耗能建筑，總量龐大，潛伏著巨大的能源危機。建筑能耗占我國社會總能耗的27.6%，這個比例還在持續增長。

近年來，國家大力推廣建筑節能技術，并取得了一定的成效。建筑節能包括兩個層面的內容，一是減少常規能源消耗，另一則是科學用能，減少對能源的消耗，提高能源利用率。

一些建筑的輔助性構件，如遮陽構件、通風調節構件等的應用，對于減少建筑能耗同樣有顯著的效果，也逐步受到重視。它們所具有的靈活性，使得人們可以輕松地對其進行調節，達到降低建筑能耗并調節室內舒適度的目的；而它們的造型、節點、材料、組織方式具有很強的可塑性，成為表達建筑技術和建筑地域性的直觀方式。對于建筑師而言，研究這些構件及其在建筑中的應用，與建筑立面進行一體化設計，從而實現建筑功能、技術和美學的統一，是值得不斷探索思考的課題。

一 、遮陽構件的概念

1．遮陽的作用和影響

建筑遮陽構件的意義，主要是阻斷直射陽光透過玻璃進入室內，防止陽光過分照射和加熱建筑圍護結構，防止眩光，并減少傳入室內的太陽輻射熱量，以消除或緩解室內高溫，降低空調的用電量。因此針對不同朝向在領域設計中采取適宜合理的遮陽措施是改善室內環境、降低空調能耗、提高節能效果的有效途徑。

良好的建筑遮陽設計不僅有助于節能，符合未來的發展需要，而且遮陽構件成為影響建筑形體和美感的關鍵要素，增加了建筑的藝術感染力。

2．遮陽構件的種類

采光口的外遮陽板作為立面造型的重要元素，應輕巧、美觀、經濟、耐久。一般外遮陽板可分為四種 ：水平遮陽、垂直遮陽、綜合遮陽和擋板式遮陽,每種遮陽都有固定和可控之分。

a)水平遮陽。用于遮擋正午時太陽高度角較大的陽光，一般用于南向窗口。在低緯度地區或夏季，由于太陽高度角很大，建筑的陰影很短，水平遮陽就足以達到很好的遮陽效果。目前水平遮陽的使用最為廣泛，常為固定式，做法有實心板、柵形板、百頁板，形式有單層、多層，遮陽板伸出的比例由當地的實際遮陽角度確定。材料以前多為鋼筋混凝土、石棉瓦等圍護結構材料，現階段以輕質鋁合金等金屬遮陽板為主，兼顧通風及外墻散熱。

b)垂直遮陽。用于遮擋上午或下午太陽高度角較低時的陽光，一般用于東西

向。從上到下貫穿整個高度的垂直遮陽構件，不僅能夠有效遮擋陽光，而且由于傾斜角度逐漸加大，給人一種韻律感。固定的垂直遮陽構造上常用鋼筋混凝土預制或現澆，可控式的垂直遮陽可用木百頁、吸熱玻璃、石棉水泥板、鋼絲網水泥板或金屬板制作，常用撐擋、齒輪傳動或插銷定位調整遮陽角度。

c)綜合遮陽，也叫格柵式遮陽。兼有水平遮陽和垂直遮陽的優點，對于各種朝向和高度角的陽光都比較有效。適用于遮擋從窗側立面斜射下來的陽光，如東南和西南方向的窗口。主要包括格式、百頁式和板式綜合遮陽。

d)擋板式遮陽。適用于遮擋太陽高度角較低，正射窗口的陽光。主要用于東、西向窗口。平面板式和簾式遮陽能夠最有效地遮擋整個窗戶部分的陽光，為了兼顧采光和通風，這種遮陽板往往需要移動和開啟，進行適當的調節。對此，不同建筑師往往有不同的處理手法，常用的有花格式、百頁式和板式綜合遮陽。

近年出現了一種新的遮陽構件，與太陽能光電和光熱轉換板結合的遮陽板，是一種多功能的遮陽構件。它不僅避免了遮陽構件自身可能存在的吸熱導致升溫和熱傳遞問題，而且巧妙地將吸收的能量轉換成對建筑有用的資源加以利用。在今后會有更多的推廣。

二、遮陽構件的運用現狀

國外在歐美太陽輻射強烈的地區，建筑師已經把外遮陽系統作為一種活躍的建筑語素和不可或缺的裝飾手段加以組運用，以求在立面造型上有所突破。

國內目前在遮陽構件運用時存在一些問題：有些建筑設計師對外遮陽設計只是簡單的模仿，而不了解其原理及適應范圍，缺少創新的遮陽手段；其次在建筑設計中方案設計時不考慮遮陽，甚至有些人把建筑外立面設計與遮陽構件設計對立起來，認為可不遮陽且不違規；第三在構造做法中也無材料或配件的品種、主要性能指標及安裝節點等設計。說明目前有部分建筑師對在遮陽設計尚未引起足夠的重視。

三、遮陽構件與建筑立面一體化設計

因此我們必須認識建筑外遮陽在建筑節能設計中的重要性，樹立建筑外遮陽與建筑一體化設計的理念。建筑師應加強遮陽技術研究，在建筑設計階段將遮陽的理念和產品應用到設計當中去。根據物理功能和建筑造型的要求，按照適用性、整體性的原則，針對不同類型的建筑，從藝術手法對遮陽構件與建筑立面進行一體化設計。

1．不同類型建筑的遮陽設計

不同類型的建筑產生不同的使用者、立面特征、高度以及經濟性等因素，制約著遮陽構件的使用。

多層建筑如住宅等以單元為主要使用單位的建筑，遮陽構件最好采用獨立的、簡易的、便于各單元獨立操縱的系統，可以讓住戶根據不同的需求進行調控。在以夏季防熱為主的地區，可以采用的室外可控構件如具有良好耐候性的百頁、卷簾、可以折疊的垂直遮陽板等。

高層建筑遮陽構件的設計，應該考慮風力過大這一不安全因素，超過50米的建筑高度不宜設置懸臂類的外置構件。如果要設室外構件的話，應該以安全的輕質構件為主，例如穿孔的金屬擋板、輕質固定百頁等，并且應該有很好的抗風性。

大量運用玻璃幕墻的公共建筑，其遮陽構件的選用要注意能反映出幕墻的輕巧和完整性的特點。可以使用大面積的金屬百葉、網狀金屬板等做整體遮陽，形成完整而統一的立面。

2．遮陽構件運用的藝術手法

對不同類型遮陽構件的設計運用，使用了不同的手法，也相應產生了不同的藝術美。

1.韻律美和尺度感

把連續的窗洞與外遮陽構件作為建筑的基本構圖要素，運用這些“線條”（如圖2）造型打破立面上一成不變的“面”元素，通過間隔、比例來規范建筑的尺度，使建筑立面的整體統一性表現得一覽無遺，體現建筑自身的韻律，也真實地反映了建筑的尺度。這種表現方式最為常見和實用。

2.光影效果與層次感

設計中建筑借助遮陽系統作為重要的光影造型元素，在光影中，不僅豐富了建筑立面層次和空間領域感，而且強化了建筑的個性。建筑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柵式遮陽手法，使整齊劃一的格構式立面分割在光影作用下，顯示出秩序性和穩定感，也使建筑在陽光下更加生動有趣，相當于建筑立面多了—個層次。

3.虛實對比與凹凸變化

豎向與橫向結合的綜合式遮陽板既提高了遮陽效果，又可作為立面從實到虛的過渡部分，強烈的虛實對比使建筑的個性十足，充分展示出的結構美，讓建筑更加栩栩如生。（如圖5）橫向和豎向外遮陽板的結合，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，并結合色彩的運用，形成了豐富的藝術效果。

建筑遮陽是一項傳統的形式和構配件，具備一定的實用性。遮陽構件運用的成功應是建筑設計的構思源泉之一。但我們不能盲目模仿、引進其他建筑案例中成功的遮陽概念和構配件，而應該根據具體情況，區別對待。

遮陽構件與建筑立面的一體化設計，必須從整體設計的高度入手，把遮陽構件作為建筑這個系統中的一個要素，尊重各地區氣候條件和建筑項目的特殊性，從整體性和適宜性兩個方面來把握，結合建筑立面一體化設計，實現建筑技術、功能、美學的統一。（本文作者單位系浙江建設職業技術學院建筑系）