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建筑遮陽怎么設(shè)計(jì)？

0297建筑材料2021-07-18 12:06:32

冬天已經(jīng)到了很久了，但南方的炎熱并未減少，太陽依舊猛烈地照射著大地。此時(shí)，建筑遮擋陽光最有效的依然還是各類遮陽。

建筑遮陽主要是針對暴露在太陽輻射下的外門窗、屋面、外墻尤其是透明墻體等外圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)置的。在夏熱地區(qū)，遮陽對降低建筑能耗，提高室內(nèi)的舒適性有顯著的效果。

一、建筑遮陽的類型

建筑遮陽的種類和形式很多。從技術(shù)來看，遮陽有低、中、高三個(gè)技術(shù)層次之分。根據(jù)其位置可分為內(nèi)遮陽、外遮陽和中間遮陽。
1.按技術(shù)層次分類
（1）低技術(shù)層次的遮陽
主要有：植物遮陽、建筑物形體與構(gòu)建自遮陽、固定外遮陽設(shè)施遮陽等。
① 植物遮陽
主要是利用攀援植物和落葉喬木遮陽。原理是：植物的葉片可以遮擋夏季太陽輻射，葉片通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為生物能從而降低環(huán)境溫度。
攀援植物常見的模式有以下幾種：
模式一：采用爬山虎、凌霄等具有具有攀援特性的藤本植物，沿墻面攀爬，不需要支撐構(gòu)架和牽引材料，綠化高度可達(dá)10-20m；

藤本植物，沿墻面攀爬

模式二：緊貼建筑外表皮設(shè)置植被攀緣構(gòu)架，利用構(gòu)架安裝植物生存載體，如合成纖維毛毯等，和為植物生提供肥料和水分的灌溉系統(tǒng)；

植被攀緣構(gòu)架

模式三：設(shè)置伸出墻面的支撐構(gòu)架或利用建筑的出挑構(gòu)件安裝攀援構(gòu)架、生長載體和灌溉系統(tǒng)。它與建筑物外表皮間有一定的距離，常用于幕墻、窗口遮陽。

支撐構(gòu)架

▲世博會(huì)法國館

落葉喬木可兼顧冬夏兩季對建筑物的不同需求。夏季茂盛的葉片可以阻擋陽光進(jìn)入室內(nèi)，冬季溫暖的陽光可闖過稀疏的枝條進(jìn)入室內(nèi)。

② 建筑物形體與構(gòu)建自遮陽

利用建筑形體或構(gòu)件的變化形成對建筑自身的遮擋，使建筑的局部墻體、屋頂或窗置于陰影區(qū)中。主要表現(xiàn)為以下幾種：

第一種：建筑體型凹凸錯(cuò)落變化形成自遮擋；

第二種：建筑屋頂挑檐、出挑外廊、陽臺、雨棚等形成陰影；

第三種：突出墻面的裝飾構(gòu)架、挑板、增厚墻體、壁柱等形成陰影；

第四種：采光洞口采用深凹窗形成陰影；

③ 固定外遮陽設(shè)施遮陽

固定遮陽設(shè)施是指固定的、不可調(diào)節(jié)的遮陽構(gòu)件。多為從建筑結(jié)構(gòu)中挑出的鋼筋砼遮陽板（格構(gòu)架）、金屬遮陽板（百葉）、塑料遮陽板（百葉）、木質(zhì)遮陽板（百葉）、固定在構(gòu)架上的布質(zhì)或其他纖維制成的遮陽簾幕。

（2）中技術(shù)層次的遮陽

這一類主要是指采用可人工調(diào)節(jié)（包括手動(dòng)調(diào)節(jié)和人工控制的電動(dòng)調(diào)節(jié)）的遮陽設(shè)施（遮陽板、百葉、簾幕等）或選擇透光性材料遮陽（如：光電玻璃、遮陽型鍍Low-e膜玻璃等），在不同地區(qū)、不同季節(jié)根據(jù)日照角度、日照時(shí)間、環(huán)境條件等來調(diào)節(jié)遮陽葉片的角度、長度以便控制光線，將夏季強(qiáng)光擋在室外降低制冷能耗，冬季溫暖的陽關(guān)進(jìn)入室內(nèi)減少采暖負(fù)荷。

（3）高技術(shù)層次的遮陽

可根據(jù)外界太陽光的入射角度、照度變化及室內(nèi)對太陽光的需求，由電腦自動(dòng)控制調(diào)整遮陽效果，是滿足高效、節(jié)能、環(huán)保等方面的智能化遮陽系統(tǒng)。目前研發(fā)的應(yīng)用的主要有時(shí)間電機(jī)控制系統(tǒng)和氣候電機(jī)控制系統(tǒng)兩種。

2.按遮陽設(shè)施的位置分類
可分為內(nèi)遮陽、外遮陽。
內(nèi)遮陽主要是安裝在建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)的遮陽設(shè)施。
外遮陽是指安裝在建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)（主要是采光洞口和透明外圍護(hù)結(jié)構(gòu)）外側(cè)的遮陽設(shè)施。外遮陽包括固定遮陽和可調(diào)節(jié)遮陽，形勢與材料豐富多樣，是建筑師做建筑外造型的的重要手段之一。這也是下一次的內(nèi)容。

二、建筑外遮陽的形式

外遮陽的形式包括：水平遮陽、垂直遮陽、擋板遮陽、綜合遮陽、多功能遮陽、形式可變的遮陽等。有木材、砼板、織物等傳統(tǒng)材料的，也有玻璃、膜材、合金、輕質(zhì)金屬等新材料的，且越來越美觀、越來越智能。
1.水平遮陽
用于遮擋太陽高度角較大的入射陽光，適用于（北半球）南向的采光洞口或外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的遮陽。

▲獨(dú)立窗的水平遮陽

▲可調(diào)節(jié)的水平遮陽板

▲密格柵式水平遮陽

▲可開啟的水平遮陽窗扇

2.垂直遮陽

用于遮擋早晚時(shí)段從窗口兩側(cè)斜射過來的太陽高度角較低的入射陽光，適用于（北半球）的東南向、西南向的遮陽，也可用于東西遮陽。

▲混凝土垂直遮陽板

▲金屬垂直遮陽板

▲木紋鋁方通垂直遮陽

3.擋板遮陽

用于遮擋早晚太陽高度角小的、正對窗口的入射陽光，適用于東西遮陽。可采用遮陽板（金屬板、金屬網(wǎng)板、木板、玻璃板、砼板）、遮陽百葉、遮陽簾幕等。

▲擋板式遮陽百葉

▲擋板式遮陽

4.綜合遮陽

綜合了水平式和垂直式遮陽的兩種特點(diǎn)，用于遮擋從窗口前方和兩側(cè)照射來的陽光，適用于（北半球）南向、東南向和西南向遮陽。現(xiàn)代建筑中的“格構(gòu)式”砼板與深凹窗組合的形式就是典型的綜合遮陽。

可調(diào)節(jié)的綜合遮陽具有更大的靈活性，其上下水平遮陽和左右垂直遮陽可以根據(jù)環(huán)境和需求傾斜角度。

5.形式可變的遮陽

根據(jù)室內(nèi)環(huán)境的需求，通過調(diào)節(jié)使不同類型得遮陽相互轉(zhuǎn)換的設(shè)施。如：為兼顧采光和通風(fēng)，可調(diào)節(jié)的擋板經(jīng)過移動(dòng)、開啟后可轉(zhuǎn)換成水平遮陽、垂直遮陽等。

▲可變式遮陽（開啟為水平遮陽，關(guān)閉后相當(dāng)于擋板遮陽）

▲清華超低能耗樓可變遮陽

（開啟時(shí)為水平、垂直遮陽，關(guān)閉后相當(dāng)于擋板遮陽）

6.多功能遮陽

外遮陽構(gòu)件可以與通風(fēng)、太陽能收集等集合成多功能的遮陽構(gòu)件。如：外遮陽克做導(dǎo)風(fēng)板引導(dǎo)自然通風(fēng)；可利用光伏電池板、太陽能平板集熱器、太陽能真空集熱管等太陽能裝置作為外遮陽設(shè)施。

▲利用光伏電池板做外遮陽

三、建筑外遮陽與立面設(shè)計(jì)

遮陽是外立面重要的構(gòu)成手段之一，在設(shè)計(jì)師的也手中遮陽變得越來越有藝術(shù)魅力，集功能與美觀于一體，欣賞一下下唄。

四、選擇遮陽的注意事項(xiàng)

遮陽構(gòu)件在遮擋陽光的過程中自身會(huì)吸收大量的輻射熱而升溫。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)要注意以下幾個(gè)方面：
1.遮陽構(gòu)件宜采用高反射、低蓄熱的輕質(zhì)材料。如：淺色、低熱容的金屬材料制成的遮陽百葉效果要明顯優(yōu)于砼遮陽板。
2.選擇網(wǎng)狀或百葉狀遮陽對通風(fēng)的阻礙較小，可利用自然通風(fēng)帶走熱空氣和自身吸收的熱量，使遮陽構(gòu)件迅速冷卻。
3.遮陽構(gòu)件要與建筑外表皮脫開一定的距離安裝，避免將吸收的熱量直接傳給外圍護(hù)結(jié)構(gòu)。
4.一方面，遮陽可以阻擋直射陽光進(jìn)入室內(nèi)，改善室內(nèi)熱環(huán)境；但另一方面，這樣會(huì)降低室內(nèi)照度水平，尤其在陰天。所以，最好將遮陽與采光結(jié)合起來進(jìn)行設(shè)計(jì)。
5.遮陽在一定程度上會(huì)對室內(nèi)人的視線造成遮擋，在選擇遮陽方式和材料時(shí)，要考慮平衡這樣和視覺通透之間的矛盾。

遮陽遮陽板建筑

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