筆者發(fā)現(xiàn)遮陽(yáng)設(shè)計(jì)存在一定的走形式問(wèn)題，究其原因主要有設(shè)計(jì)人員對(duì)遮陽(yáng)設(shè)計(jì)的了解和重視還不夠、節(jié)能配套產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化程度太低以及相關(guān)遮陽(yáng)驗(yàn)收工作力度不足等因素，本文通過(guò)介紹遮陽(yáng)設(shè)計(jì)相關(guān)知識(shí)以及在夏熱冬冷地區(qū)較為合適的遮陽(yáng)設(shè)計(jì)方法，以期拋磚引玉，共同為改善建筑物的熱舒適環(huán)境而努力。
1.建筑遮陽(yáng)的含義
以減少太陽(yáng)直接輻射熱進(jìn)入室內(nèi)為主要目的的隔熱、放熱措施稱為建筑遮陽(yáng)。建筑遮陽(yáng)系統(tǒng)是與遮陽(yáng)有關(guān)的建筑構(gòu)件、配件以及建筑布局綠化等要素共同作用，相互補(bǔ)充的一個(gè)完整系統(tǒng)。建筑遮陽(yáng)系統(tǒng)涉及范圍復(fù)雜，廣義上，建筑布局、朝向、風(fēng)向、氣象、日照、植被等一系列建筑外環(huán)境的設(shè)置，都蘊(yùn)藏著建筑遮陽(yáng)因素；建筑圍護(hù)構(gòu)件如墻體、屋面等也都有遮陽(yáng)效果。狹義上，遮陽(yáng)主要指采光口、建筑物出入口等外墻開洞部分的隔熱、防熱設(shè)施。衡量窗戶遮陽(yáng)效果的好壞，主要采用遮陽(yáng)系數(shù)的概念，同時(shí)還要保證窗戶玻璃的可見(jiàn)光透過(guò)率，以滿足窗戶采光的基本要求。
2.建筑遮陽(yáng)分類
?。?）固定遮陽(yáng)
固定遮陽(yáng)分為水平遮陽(yáng)、垂直遮陽(yáng)、綜合式遮陽(yáng)、擋板式遮陽(yáng)等。選擇何種形式的遮陽(yáng)需根據(jù)地區(qū)氣候特點(diǎn)、太陽(yáng)高度角、緯度、遮陽(yáng)日期、遮陽(yáng)時(shí)間以及朝向不同來(lái)綜合考慮。例如水平遮陽(yáng)能夠遮擋從窗口上方射來(lái)的陽(yáng)光，適用于南向外窗；垂直遮陽(yáng)能夠遮擋從窗口兩側(cè)射來(lái)的陽(yáng)光，適用于北向外窗；擋板遮陽(yáng)能夠遮擋平射到窗口的陽(yáng)光；適用于接近于東西向外窗。實(shí)際工作中中可以單獨(dú)選用或者進(jìn)行組合。
?。?）可調(diào)節(jié)遮陽(yáng)
可調(diào)節(jié)遮陽(yáng)方式主要有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn):
1）可以進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)室外氣候條件的變化，最充分地利用太陽(yáng)能和陽(yáng)光的好處，同時(shí)又可以遮擋刺眼強(qiáng)光和多余的熱量。
2）在遮擋炫目陽(yáng)光的同時(shí)，盡可能多地獲取漫射自然光。避免光線不足時(shí)采用人工照明而浪費(fèi)能源。夏季夜晚打開遮陽(yáng)板，加快建筑物的散熱速度；冬季的白天不關(guān)閉保持建筑物內(nèi)部的天然采光，夜晚關(guān)閉遮陽(yáng)板，減少建筑物內(nèi)部熱量的損失。
?。?）植被遮陽(yáng)
從環(huán)境的角度考慮，有機(jī)方法常常是最佳的遮陽(yáng)途徑。落葉植物在夏天可以最大限度遮擋陽(yáng)光，而在冬天葉子脫落，使陽(yáng)光可以穿越而過(guò)，照進(jìn)室內(nèi)。可以對(duì)不同植物在不同季節(jié)的生長(zhǎng)情況有所了解，以選擇適當(dāng)?shù)闹参飦?lái)遮擋陽(yáng)光。比較符合生態(tài)學(xué)的設(shè)計(jì)方法是，把松柏類樹木栽種在整個(gè)場(chǎng)地邊緣以擋風(fēng)，落葉樹木栽種在靠近建筑的地方，葡萄藤、樹籬或者爬行植物則栽種在建筑的邊緣，室內(nèi)也可以在窗臺(tái)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)中栽種一些植物，以提高空氣質(zhì)量，改善背景視覺(jué)效果。屋面綠化遮陽(yáng)隔熱效果顯著，對(duì)于第五立面的美化也是有意義的。
3.建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中的遮陽(yáng)設(shè)計(jì)方法
現(xiàn)在提到建筑遮陽(yáng)，大部分為建筑外遮陽(yáng)，因?yàn)槿绻捎媒ㄖ飪?nèi)遮陽(yáng)，實(shí)際上是僅僅擋住光線，當(dāng)光線遇到內(nèi)遮陽(yáng)產(chǎn)品時(shí)，其輻射熱已經(jīng)透過(guò)玻璃進(jìn)入室內(nèi)，并會(huì)使玻璃的溫度升得很高，從而達(dá)不到建筑節(jié)能的目的。對(duì)外遮陽(yáng)而言，只有透過(guò)的那部分陽(yáng)光會(huì)直接達(dá)到窗玻璃外表面。一般來(lái)講，室內(nèi)百葉只可擋去17%太陽(yáng)輻射熱，而室外南向仰角45°的水平遮陽(yáng)板，可輕易遮去68%的太陽(yáng)輻射熱，兩者間的遮陽(yáng)效果相差甚遠(yuǎn)。另外，從節(jié)能的角度上講，Low-E中空玻璃在建筑物窗戶上的使用也是設(shè)計(jì)人員在實(shí)際工作中經(jīng)常采用的節(jié)能遮陽(yáng)方案之一。Low-E中空玻璃，K值為1.8～2.2W/（m2•k），而單向玻璃的K值為5.4～6.1W/（m2•k），中空雙向（6+12+6）玻璃K值為3.1W/（m2•k）。采用外遮陽(yáng)還是Low-E中空玻璃，要結(jié)合建筑物朝向、窗墻面積比、傳熱系數(shù)限值等因素綜合考慮。就夏熱冬冷地區(qū)而言，北向主要解決保溫問(wèn)題，東西向主要解決遮陽(yáng)隔熱問(wèn)題，南向要同時(shí)解決冬季被動(dòng)采暖、夏季自然通風(fēng)以及遮陽(yáng)隔熱問(wèn)題。Low-E中空玻璃可以很好地解決東西向的外窗保溫和遮陽(yáng)隔熱問(wèn)題，但對(duì)于南向外窗，夏季通過(guò)窗戶進(jìn)入室內(nèi)的太陽(yáng)輻射熱構(gòu)成了空調(diào)負(fù)荷的主要部分，冬季則恰好相反，透過(guò)窗戶進(jìn)入室內(nèi)的太陽(yáng)輻射熱可以減小采暖負(fù)荷，由于功能要求上相互矛盾，單純采用Low-E中空玻璃就不是很合適了。另外，從節(jié)能規(guī)范的角度來(lái)講，南向一般窗墻比較大，僅選用Low-E中空玻璃不能滿足規(guī)范的要求，必須通過(guò)設(shè)置遮陽(yáng)才能符合相應(yīng)的規(guī)范要求。因此，在夏熱冬冷地區(qū)建筑物的節(jié)能設(shè)計(jì)中，南向提倡設(shè)置可調(diào)節(jié)式外遮陽(yáng)。所以，對(duì)于整個(gè)建筑物而言，最符合節(jié)能要求的措施就是中空玻璃加可調(diào)節(jié)式外遮陽(yáng)。而對(duì)于可調(diào)節(jié)式外遮陽(yáng)，完全可以發(fā)揮它豐富建筑立面的積極因素，從以下幾個(gè)角度出發(fā)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
?。?）遮陽(yáng)裝置與建筑外墻面結(jié)合。結(jié)合建筑整體設(shè)計(jì)，合理設(shè)置屋檐、陽(yáng)臺(tái)、外廊、墻面的遮陽(yáng)板等遮陽(yáng)構(gòu)件。在20世紀(jì)30年代，遮陽(yáng)板設(shè)計(jì)曾經(jīng)作為建筑國(guó)際化的重要標(biāo)志風(fēng)靡一時(shí)?？虏嘉饕鸟R賽公寓在立面處理上，以富于韻律感的網(wǎng)格構(gòu)圖而為人們稱贊，同時(shí)也獲得了很好的遮陽(yáng)效果。打破原有建筑功能構(gòu)件框架的遮陽(yáng)綜合設(shè)計(jì)，集遮陽(yáng)、通風(fēng)、排氣、檢修等物理功能和外廊、陽(yáng)臺(tái)等過(guò)渡空間于一身的思維模式，是建筑遮陽(yáng)主要發(fā)展方向，得到了大多數(shù)建筑師的認(rèn)同。發(fā)展至今，已經(jīng)被建筑師廣泛推廣。
?。?）遮陽(yáng)裝置作為一種獨(dú)立的設(shè)計(jì)元素，與建筑外墻面分開。在擴(kuò)大開窗面積、增設(shè)開敞空間的建筑中，利用色彩艷麗的外遮陽(yáng)裝置或支撐起曲面型遮陽(yáng)布，使建筑動(dòng)靜結(jié)合，感性與理想并存，堪稱“雙層立面形式”。一層是建筑物本身的立面；一層則為動(dòng)感的遮陽(yáng)狀態(tài)的立面。即使建筑物改造時(shí)后加裝遮陽(yáng)裝置，也能起到形象變化等效果。目前，人們雖然認(rèn)識(shí)到遮陽(yáng)作為建筑的必備功能的重要，但研究工作還只停留在各建筑朝向的大致遮陽(yáng)方法。開發(fā)探討適應(yīng)我國(guó)不同地區(qū)的遮陽(yáng)產(chǎn)品從而推動(dòng)建筑節(jié)能科技的進(jìn)步，已經(jīng)刻不容緩。
4.總結(jié)
建筑遮陽(yáng)設(shè)計(jì)應(yīng)貫穿在規(guī)劃和建筑方案、施工圖設(shè)計(jì)、建筑施工和日常運(yùn)行維護(hù)的的整個(gè)過(guò)程中，應(yīng)綜合考慮建筑所處地域的緯度和氣候特點(diǎn)，建筑造型、平面功能與遮陽(yáng)部位、構(gòu)造節(jié)點(diǎn)等因素，使得建筑物遮陽(yáng)設(shè)計(jì)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。
1.建筑遮陽(yáng)的含義
以減少太陽(yáng)直接輻射熱進(jìn)入室內(nèi)為主要目的的隔熱、放熱措施稱為建筑遮陽(yáng)。建筑遮陽(yáng)系統(tǒng)是與遮陽(yáng)有關(guān)的建筑構(gòu)件、配件以及建筑布局綠化等要素共同作用，相互補(bǔ)充的一個(gè)完整系統(tǒng)。建筑遮陽(yáng)系統(tǒng)涉及范圍復(fù)雜，廣義上，建筑布局、朝向、風(fēng)向、氣象、日照、植被等一系列建筑外環(huán)境的設(shè)置，都蘊(yùn)藏著建筑遮陽(yáng)因素；建筑圍護(hù)構(gòu)件如墻體、屋面等也都有遮陽(yáng)效果。狹義上，遮陽(yáng)主要指采光口、建筑物出入口等外墻開洞部分的隔熱、防熱設(shè)施。衡量窗戶遮陽(yáng)效果的好壞，主要采用遮陽(yáng)系數(shù)的概念，同時(shí)還要保證窗戶玻璃的可見(jiàn)光透過(guò)率，以滿足窗戶采光的基本要求。
2.建筑遮陽(yáng)分類
?。?）固定遮陽(yáng)
固定遮陽(yáng)分為水平遮陽(yáng)、垂直遮陽(yáng)、綜合式遮陽(yáng)、擋板式遮陽(yáng)等。選擇何種形式的遮陽(yáng)需根據(jù)地區(qū)氣候特點(diǎn)、太陽(yáng)高度角、緯度、遮陽(yáng)日期、遮陽(yáng)時(shí)間以及朝向不同來(lái)綜合考慮。例如水平遮陽(yáng)能夠遮擋從窗口上方射來(lái)的陽(yáng)光，適用于南向外窗；垂直遮陽(yáng)能夠遮擋從窗口兩側(cè)射來(lái)的陽(yáng)光，適用于北向外窗；擋板遮陽(yáng)能夠遮擋平射到窗口的陽(yáng)光；適用于接近于東西向外窗。實(shí)際工作中中可以單獨(dú)選用或者進(jìn)行組合。
?。?）可調(diào)節(jié)遮陽(yáng)
可調(diào)節(jié)遮陽(yáng)方式主要有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn):
1）可以進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)室外氣候條件的變化，最充分地利用太陽(yáng)能和陽(yáng)光的好處，同時(shí)又可以遮擋刺眼強(qiáng)光和多余的熱量。
2）在遮擋炫目陽(yáng)光的同時(shí)，盡可能多地獲取漫射自然光。避免光線不足時(shí)采用人工照明而浪費(fèi)能源。夏季夜晚打開遮陽(yáng)板，加快建筑物的散熱速度；冬季的白天不關(guān)閉保持建筑物內(nèi)部的天然采光，夜晚關(guān)閉遮陽(yáng)板，減少建筑物內(nèi)部熱量的損失。
?。?）植被遮陽(yáng)
從環(huán)境的角度考慮，有機(jī)方法常常是最佳的遮陽(yáng)途徑。落葉植物在夏天可以最大限度遮擋陽(yáng)光，而在冬天葉子脫落，使陽(yáng)光可以穿越而過(guò)，照進(jìn)室內(nèi)。可以對(duì)不同植物在不同季節(jié)的生長(zhǎng)情況有所了解，以選擇適當(dāng)?shù)闹参飦?lái)遮擋陽(yáng)光。比較符合生態(tài)學(xué)的設(shè)計(jì)方法是，把松柏類樹木栽種在整個(gè)場(chǎng)地邊緣以擋風(fēng)，落葉樹木栽種在靠近建筑的地方，葡萄藤、樹籬或者爬行植物則栽種在建筑的邊緣，室內(nèi)也可以在窗臺(tái)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)中栽種一些植物，以提高空氣質(zhì)量，改善背景視覺(jué)效果。屋面綠化遮陽(yáng)隔熱效果顯著，對(duì)于第五立面的美化也是有意義的。
3.建筑節(jié)能設(shè)計(jì)中的遮陽(yáng)設(shè)計(jì)方法
現(xiàn)在提到建筑遮陽(yáng)，大部分為建筑外遮陽(yáng)，因?yàn)槿绻捎媒ㄖ飪?nèi)遮陽(yáng)，實(shí)際上是僅僅擋住光線，當(dāng)光線遇到內(nèi)遮陽(yáng)產(chǎn)品時(shí)，其輻射熱已經(jīng)透過(guò)玻璃進(jìn)入室內(nèi)，并會(huì)使玻璃的溫度升得很高，從而達(dá)不到建筑節(jié)能的目的。對(duì)外遮陽(yáng)而言，只有透過(guò)的那部分陽(yáng)光會(huì)直接達(dá)到窗玻璃外表面。一般來(lái)講，室內(nèi)百葉只可擋去17%太陽(yáng)輻射熱，而室外南向仰角45°的水平遮陽(yáng)板，可輕易遮去68%的太陽(yáng)輻射熱，兩者間的遮陽(yáng)效果相差甚遠(yuǎn)。另外，從節(jié)能的角度上講，Low-E中空玻璃在建筑物窗戶上的使用也是設(shè)計(jì)人員在實(shí)際工作中經(jīng)常采用的節(jié)能遮陽(yáng)方案之一。Low-E中空玻璃，K值為1.8～2.2W/（m2•k），而單向玻璃的K值為5.4～6.1W/（m2•k），中空雙向（6+12+6）玻璃K值為3.1W/（m2•k）。采用外遮陽(yáng)還是Low-E中空玻璃，要結(jié)合建筑物朝向、窗墻面積比、傳熱系數(shù)限值等因素綜合考慮。就夏熱冬冷地區(qū)而言，北向主要解決保溫問(wèn)題，東西向主要解決遮陽(yáng)隔熱問(wèn)題，南向要同時(shí)解決冬季被動(dòng)采暖、夏季自然通風(fēng)以及遮陽(yáng)隔熱問(wèn)題。Low-E中空玻璃可以很好地解決東西向的外窗保溫和遮陽(yáng)隔熱問(wèn)題，但對(duì)于南向外窗，夏季通過(guò)窗戶進(jìn)入室內(nèi)的太陽(yáng)輻射熱構(gòu)成了空調(diào)負(fù)荷的主要部分，冬季則恰好相反，透過(guò)窗戶進(jìn)入室內(nèi)的太陽(yáng)輻射熱可以減小采暖負(fù)荷，由于功能要求上相互矛盾，單純采用Low-E中空玻璃就不是很合適了。另外，從節(jié)能規(guī)范的角度來(lái)講，南向一般窗墻比較大，僅選用Low-E中空玻璃不能滿足規(guī)范的要求，必須通過(guò)設(shè)置遮陽(yáng)才能符合相應(yīng)的規(guī)范要求。因此，在夏熱冬冷地區(qū)建筑物的節(jié)能設(shè)計(jì)中，南向提倡設(shè)置可調(diào)節(jié)式外遮陽(yáng)。所以，對(duì)于整個(gè)建筑物而言，最符合節(jié)能要求的措施就是中空玻璃加可調(diào)節(jié)式外遮陽(yáng)。而對(duì)于可調(diào)節(jié)式外遮陽(yáng)，完全可以發(fā)揮它豐富建筑立面的積極因素，從以下幾個(gè)角度出發(fā)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
?。?）遮陽(yáng)裝置與建筑外墻面結(jié)合。結(jié)合建筑整體設(shè)計(jì)，合理設(shè)置屋檐、陽(yáng)臺(tái)、外廊、墻面的遮陽(yáng)板等遮陽(yáng)構(gòu)件。在20世紀(jì)30年代，遮陽(yáng)板設(shè)計(jì)曾經(jīng)作為建筑國(guó)際化的重要標(biāo)志風(fēng)靡一時(shí)?？虏嘉饕鸟R賽公寓在立面處理上，以富于韻律感的網(wǎng)格構(gòu)圖而為人們稱贊，同時(shí)也獲得了很好的遮陽(yáng)效果。打破原有建筑功能構(gòu)件框架的遮陽(yáng)綜合設(shè)計(jì)，集遮陽(yáng)、通風(fēng)、排氣、檢修等物理功能和外廊、陽(yáng)臺(tái)等過(guò)渡空間于一身的思維模式，是建筑遮陽(yáng)主要發(fā)展方向，得到了大多數(shù)建筑師的認(rèn)同。發(fā)展至今，已經(jīng)被建筑師廣泛推廣。
?。?）遮陽(yáng)裝置作為一種獨(dú)立的設(shè)計(jì)元素，與建筑外墻面分開。在擴(kuò)大開窗面積、增設(shè)開敞空間的建筑中，利用色彩艷麗的外遮陽(yáng)裝置或支撐起曲面型遮陽(yáng)布，使建筑動(dòng)靜結(jié)合，感性與理想并存，堪稱“雙層立面形式”。一層是建筑物本身的立面；一層則為動(dòng)感的遮陽(yáng)狀態(tài)的立面。即使建筑物改造時(shí)后加裝遮陽(yáng)裝置，也能起到形象變化等效果。目前，人們雖然認(rèn)識(shí)到遮陽(yáng)作為建筑的必備功能的重要，但研究工作還只停留在各建筑朝向的大致遮陽(yáng)方法。開發(fā)探討適應(yīng)我國(guó)不同地區(qū)的遮陽(yáng)產(chǎn)品從而推動(dòng)建筑節(jié)能科技的進(jìn)步，已經(jīng)刻不容緩。
4.總結(jié)
建筑遮陽(yáng)設(shè)計(jì)應(yīng)貫穿在規(guī)劃和建筑方案、施工圖設(shè)計(jì)、建筑施工和日常運(yùn)行維護(hù)的的整個(gè)過(guò)程中，應(yīng)綜合考慮建筑所處地域的緯度和氣候特點(diǎn)，建筑造型、平面功能與遮陽(yáng)部位、構(gòu)造節(jié)點(diǎn)等因素，使得建筑物遮陽(yáng)設(shè)計(jì)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。
