從建筑遮陽談建筑節能設計

路瑩瑩

中國建筑科學研究院

從建筑遮陽談建筑節能設計

路瑩瑩

中國建筑科學研究院

隨著可持續發展理念以及綠色環保理念的不斷深化，我國政府對建筑節能的重視程度逐漸提高，因此在進行建筑設計的過程中，建筑師要對其節能性能進行充分考慮。本文就從建筑遮陽角度出發對建筑節能設計進行分析。

建筑節能；建筑遮陽設計

1 建筑遮陽的意義

在建筑設計當中利用遮陽措施能夠根據需要合理的控制進入室內的太陽光，在保證足夠的自然照明的同時減少室內的太陽輻射對室內溫度的不利影響，避免眩光，從而可有效的降低人工照明用電以及空調能耗，改善建筑室內的光環境及熱環境。隨著建筑技術的發展和綠色建筑的要求，在建筑設計中對建筑遮陽的需求逐漸增大，建筑遮陽的新方式、新材料也不斷涌現。

2 建筑遮陽設計方法

2.1 建筑外遮陽

建筑外遮陽是將遮陽設施設置在建筑外墻室外側的遮陽方式,是最為有效的遮陽隔熱節能方式，也是為我國綠色建筑評定標準認可的遮陽方式。外遮陽設施可以將陽光輻射進入建筑室內之前有效遮擋,進入室內的熱量有限。但同時，由于設置在建筑外墻，建筑外遮陽不可避免的會對建筑外立面產生影響，在建筑設計中需結合立面效果統一考慮。此外，建筑外遮陽受風沙、霧霾的天氣原因影響較大，尤其是在我國北方地區，需定期及時進行清潔，避免對建筑立面帶來不利影響。

2.1.1 遮陽百葉

固定角度的水平遮陽百葉通常設置在建筑幕墻外側，是最為有效的遮陽方式之一。根據建筑所在地區及使用功能，其能夠有針對性的對進入室內的太陽輻射進行控制。結合外立面設置的遮陽百葉，可以給建筑帶來鮮明的特色，因此也是建筑師最常選用的外遮陽方式。在設計中，要注意根據所處地區的太陽高度角及室內光環境要求，通過計算合理確定遮陽百葉的寬度及間距。

2.2.2 水平遮陽板

在窗口上方設置水平方向的遮陽板，能夠遮擋從窗口上方照射下來的陽光，適用于南向及偏南向的窗口，和北回歸線以南的低緯度地區的北向及偏北向的窗口。在老舊建筑使用過程中，有部分窗口上方加裝的遮陽棚原理也與水平遮陽板相同。

2.2.3 垂直遮陽板

在建筑設計當中，能夠對太陽高度角較小以及從窗口斜射的陽光進行有效遮擋的遮陽方式就是垂直式遮陽。其通過設置垂直于地面的遮陽板來達到遮陽的目的，主要適用于東北、西北向窗口遮陽。

2.2.4 活動遮陽簾

在窗口外設置活動遮陽簾是一種非常便利的遮陽措施。該類型的遮陽方式具有較強的適應性，可以根據天氣情況及使用要求任意調整遮陽效果。此外，活動遮陽簾可通過建筑構造手法隱藏在外墻中，可最大程度的弱化遮陽設施與建筑立面效果的矛盾。

活動遮陽簾根據材質可分為以下幾類：

a.活動百葉：活動百葉能夠自由升降同時也可以根據需要來進行角度的調節，可有效保證室內環境采光、通風以及遮陽這三者之間的平衡。但室外活動遮陽百葉維修較為復雜，需注意選用產品的質量，減少維修率。

b.遮陽卷簾：在遮陽卷簾能夠有效的遮擋陽光的輻射，同時還能夠根據需要調整陽光的照射范圍，且成本低于活動百葉。遮陽卷簾能夠有效的防止紫外線，但透光率固定，因此適用于對遮陽效果自由調節度要求較低、對遮陽設施造價要求較低的建筑。

c.活動遮陽篷：在我國，活動遮陽篷的應用較為常見，其產品大量應用于老舊建筑外墻加裝，其質量參差不齊，且遮陽效果欠佳，因此在建筑設計中較少考慮使用。

2.2 建筑內遮陽

室內遮陽為在建筑室內設置遮陽百葉或遮陽簾,其產品價格相對較為便宜,控制也方便的多,而且便于安裝及維修。雖然隔熱效果相對效率低,但在國內仍然為主流的遮陽形式。建筑內遮陽并不滿足我國綠色建筑評定的要求，因此在進行綠色建筑設計時應予以注意。

2.3 中空玻璃內遮陽

中空玻璃內遮陽是國內近年來新出現的一種遮陽技術。其將遮陽卷簾或遮陽百葉設置在雙層玻璃之間的空氣層中，使其與窗框以及玻璃成為一體，從而形成整扇窗戶，并通過電動對遮陽效果進行調節。

中空玻璃內遮陽的效果介于外遮陽與內遮陽之間，但其對建筑立面幾乎不存在影響，因此較受建筑師喜愛。但由于其造價較高，生產、安裝、維修更為復雜，因此在實際工程中使用并不廣泛。

2.4 利用綠化遮陽

綠化遮陽技術對低層建筑來說有較高的美觀性及經濟性。在園林設計中，可在建筑物窗外的一定距離種植樹木，同時可在其窗臺和陽臺上進行攀援植物的種植，從而實現墻面的遮陽。植物能蒸發建筑物周圍的空氣，降低地面的反射。

（1）在建筑物周圍進行樹木種植。將樹木種植在建筑物的周邊能為低層用戶提供有效的墻面與窗口遮陽。但通常要選擇樹枝伸展較寬、夏天較為茂盛及高大的落葉喬木，在保證夏季遮陽效果的同時兼顧冬季利用太陽輻射采暖的需要。同時還要考慮樹木對室內的自然采光及通風效果的影響。此外不能在夏季主導風的方向進行樹木的種植，從而保證建筑的自然通風。

（2）屋面的綠化遮陽。主要通過設置屋頂綠化，在保證美觀性的前提下提高遮陽和隔熱的效果。

（3）墻面垂直綠化遮陽。今年南方地區較為常用墻面垂直綠化，通過在外墻設置種植槽及滴灌、排水系統，實現垂直綠化種植目的。隨著垂直綠化技術的發展，可選用的植物種類逐漸增多，在建筑立面設計中可充分考慮墻面垂直綠化遮陽的可行性，并與建筑進行一體化設計。

2.5 玻璃自遮陽

玻璃自遮陽的方式主要是利用窗戶玻璃自身的遮陽性能，該種方式能有效阻斷部分的陽光進入到室內。在建筑設計當中，玻璃自身的遮陽性能會對其節能性造成較大影響，因此在應用的過程中要盡量選擇遮陽系數較小的窗戶玻璃。吸熱玻璃、熱反射玻璃、低輻射玻璃等是當前常見的幾種遮陽系數低，并具有較高遮陽效果的遮陽玻璃。

此外也可選用彩釉玻璃來提高玻璃自遮陽的效果。彩釉玻璃是將無機釉料，印刷到玻璃表面，并將釉料永久燒結于玻璃表面而得到一種耐磨，耐酸堿的裝飾性玻璃產品。其中不同顏色和形狀的花紋，可有效實現建筑遮陽目的。

3 結語

由于能源危機及全球氣候變化的影響，綠色建筑設計已是大勢所趨。而建筑遮陽則是相應建筑節能要求最直觀有效的方式之一。因此在建筑設計中應充分考慮建筑所處地域的氣候及工程特點，合理選用遮陽方式。結合建筑立面、平面功能及遮陽部位等因素綜合考慮，在保證建筑實用性、建筑性能最優的前提下實現建筑節能。

[1]吳以多.從建筑遮陽角度談建筑的節能設計[J].城市建設理論研究:電子版,2012(18).

[2]黃淑宇.淺談建筑節能與建筑遮陽[J].城市建設理論研究:電子版,2011(17).