概述玻璃幕墻的遮陽設計技術

王廣峰

【摘要】建筑師在建筑設計的同時應充分考慮遮陽的設計，讓遮陽設施成為建筑不可分割的一部分，而不僅僅將其作為一個遮陽的附屬物，或者是一個裝飾構件。目前，許多幕墻公司也在積極與建筑師合作，進行遮陽方面的研究，以促進玻璃幕墻向更好的方面發展。

【關鍵詞】玻璃幕墻;遮陽;設計

1.玻璃幕墻建筑遮陽設計的重要作用

1.1對太陽的輻射的影響

玻璃幕墻的構造成分因為有金屬以及玻璃組成，再加上玻璃的吸熱很快，很容易受到透射，因此，對建筑屋內的無難度有著很大的影響。尤其在天氣比較炎熱的地方，受到熱量的大量輻射，會感覺非常難受。所以在設計玻璃幕墻的遮陽物體時要考慮太陽輻射這一因素，盡力的減少輻射，使得室內的溫度能夠適宜，減少炎熱地方建筑的熱量。

1.2對室內采光的影響

通過遮陽，可以擋住室外光線的大量照射，使得室內的亮度均勻，更加有助于人們的視覺感受，在對外圍的環境的影響上，遮陽可以使得玻璃幕墻的光線反射得以分散，減少了玻璃幕墻所產生的光污染。但是遮陽擋住了光線的照射，在天氣比較陰暗或者是下雨的情況下，會使室內的亮度減弱，也是有不好的影響的。所以，在對遮陽物體進行設計時，要全面的考慮，盡可能的達到室內的光線的標準與要求。

1.3對建筑屋內的溫度的影響

遮陽有助于遏制室內溫度的升高。尤其在夏季比較炎熱的地區。實驗證明，關掉窗戶，采取遮陽的室內溫度與沒有采取遮陽的室內溫度差別非常的大。采取遮陽的室內溫度波動不大，通常室溫都是比較均勻。所以，在使用空調的室內，遮陽有助于冷負荷的大量減少，因此，遮陽對建筑物體的電量消耗在節約方面有著非常巨大的作用。

1.4對建筑屋內的通風的作用

在建筑屋內，通風一般都有著比較重要的作用，可以促進室內空氣的流動與更換，保持室內空氣的新鮮。

2.玻璃幕墻的遮陽設計措施

2.1選擇合適的玻璃幕墻

玻璃幕墻是建筑物熱交換、熱傳導最活躍、最敏感的部位。幕墻的玻璃不但要滿足傳熱系數的要求，還要滿足遮陽系數的要求。傳熱系數越小，保溫效果越好;遮陽系數越小，陽光輻射的透過率就越小，夏季空調的能耗可減少。選擇合適玻璃類型主要從熱特性和光學性能考慮。

（1）吸熱玻璃。吸熱玻璃是一種能夠吸收太陽能的平板玻璃，它是利用玻璃中的金屬離子對太陽能進行的選擇性吸收，同時呈現不同的顏色。

（2）熱反射玻璃。能將太陽能反射回大氣中而達到阻擋太陽能進入室內使太陽能不在室內轉化為熱能的目的。太陽能進入室內的量越少，空調負荷也就越小;熱反射玻璃的反射率越高說明其對太陽能的控制越強，但是玻璃的可見光透過率會隨著反射率的升高而降低，影響采光效果，太高的玻璃反射率也可能出現光污染問題。

（3）中空玻璃。中空玻璃的隔熱性能好，是因為其內部的空氣層處于一個封閉的空間，氣體不產生對流，且空氣的導熱系數僅是玻璃的1/27。所以，中空玻璃是有較好節能效果的。通常，炎熱地區和夏熱冬暖地區宜選擇吸熱玻璃和熱反射玻璃;夏熱冬冷地區宜選擇帶熱反射玻璃的中空玻璃;

2.2玻璃幕墻遮陽形式設計

（1）水平式遮陽在玻璃前采用伸出重疊的平板這種形式的遮陽，能有效地遮擋太陽高度角較大的，從玻璃幕墻上方投射下來的陽光。故它適用于南向的玻璃幕墻建筑物。

（2）垂直式遮陽設于玻璃前之凸出板的垂直式遮陽，能有效地遮擋角度較小的，從玻璃窗側斜射進來的陽光。但對于角度較大的，從玻璃窗上面射下來的陽光，或接近日出、日沒時平射的陽光，它不起遮擋作用。故垂直式的遮陽主要適用于東北、北和西北向附近的玻璃幕墻建筑。

（3）綜合式遮陽綜合式遮陽能有效地遮擋高度角中等的，從玻璃窗前射下來的陽光。遮陽效果比較均勻，故它適用于東南或西南向的玻璃幕墻建筑。

（4）擋板式遮陽這種形式的遮陽，能有效地遮擋高度角較小的，正射窗口的陽光。故它主要用于東西向的玻璃幕墻建筑。

由于遮陽系統對室內采光、通風及冬季日照等亦帶來不同層次的影響。目前出現一種遮陽采光系統，其采用遮陽板和導光板組合的遮采光系統，形式一般為在建筑玻璃幕墻或窗上部裝設一水平遮陽設施，其功用除了可直接阻礙太陽的直射光熱外，更可間接利用遮陽板設計將太陽光反射至天花板，再經天花板將自然光導入室內較深處。

2.3玻璃幕墻遮陽構造設計

玻璃幕墻的主要由面玻璃和肋玻璃組成，它們之間可以完全通過結構膠進行連接，設置形式有：

（1）遮陽板面的組合與構造。在滿足阻擋直射陽光的前提下，可以有不同板面組合的形式，應該選擇對通風、采光、視野、構造和立面處理等要求更為有利的形式。為了便于熱空氣的散逸，并減少對通風、采光的影響，常將板面做成百頁的或部分做成百頁的，或中間層做成百頁的。遮陽板可用鋁板，輕金屬或混凝土制作。

（2）遮陽板的安裝位置。遮陽板安裝的位置對防熱和通風的影響很大。例如將板面緊靠墻面布置時，受熱表面加熱而上升的熱空氣將受室外風壓作用導入室內。這種情況對綜合式遮陽更為嚴重，為了克服這個缺點，板面應該離開玻璃墻面一定的距離安裝，以使大部分熱空氣沿著墻面排走，且應使遮陽板盡可能減少擋風，最好還能兼起導風入室作用。

（3）材料與顏色。為了減輕自重，遮陽構件以采用輕質為宜。遮陽構件經常暴露在室外，受日曬雨淋，容易損壞，因此要材料堅固耐久。如果遮陽是活動式的，又要求輕便靈活，以便調節或拆除。材料的外表面對太陽輻射熱的吸收系數要小，設計時可根據上述的要求并結合實際情況來選擇適宜的遮陽材料。遮陽構件的顏色對隔熱效果也有影響。為了加強表面的反射，減少吸收，遮陽簾朝向陽光的一面，應為淺色發亮的顏色，而在背陽光的一面，應為較暗的無光澤顏色，以免引起眩光。

2.4玻璃幕墻遮陽智能化設計

建筑幕墻的遮陽系統智能化就是對控制遮陽板角度調節或遮陽簾升降的電機的控制系統采用現代計算機集成技術。目前國內外的廠商已經成功開發出以下幾種控制系統：

（1）時間電機控制系統這種時間控制器儲存了太陽升降過程的記錄，而且，已經事先根據太陽在不同季節的不同起落時間作了調整。因此，在任何地方，控制器都能很準確地使電機在設定的時間進行遮陽板角度調節或窗簾升降。并且還能利用陽光熱量感應器（熱量可調整），來進一步自動控制遮陽簾的高度或遮陽板角度，使房間不被太強烈的陽光所照射。

（2）氣候電機控制系統這種控制器是一個完整的氣候站系統，裝置有太陽/風速/雨量/溫度感應器。此控制器在廠里己經輸入基本程序，包括光強弱/風力/延長反應時間的數據。這些數據可以根據地方和所需而隨時更換。而“延長反應時間”這一功能使遮陽板或窗簾不會因為太陽光的小小改變而立刻做出反應。

遮陽系統能夠實現節能的目的，需要靠它的智能控制系統，這種智能化控制系統是一套較為復雜的系統工程，是從功能要求到控制模式到信息采集到執行命令到傳動機構的全過程控制系統。它涉及到氣候測量、制冷機組運行狀況的信息采集、電力系統配置、樓宇控制、計算機控制、外立面構造等多方面的因素。智能遮陽系統的節能功效可以在設計階段就能被計算機推導軟件容易并可靠地計算出來。

3.結語

遮陽系統對于建筑物設計和藝術效果都有很大的作用，研究遮陽系統已經成為了重中之重，尤其是針對建筑節能和智能化封面的修改還需要我們不斷的研究和努力，才能最終達到讓國內建筑幕墻的遮陽系統更上世界的步伐，成為先進的主宰。

參考文獻：

[1]陳武文.玻璃幕墻的遮陽節能技術[N].城市建筑，2013.

[2]趙西安.玻璃幕墻的遮陽技術[J].建筑技術，2003.