建筑遮陽(yáng)是建筑節(jié)能設(shè)計(jì)重要環(huán)節(jié)

珠海市中京國(guó)際建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 519001

摘要：采用建筑遮陽(yáng)設(shè)施是降低建筑能耗主要途徑，建筑遮陽(yáng)是節(jié)能建筑的重要環(huán)節(jié)。本文闡述了建筑遮陽(yáng)對(duì)室內(nèi)熱舒適和視覺舒適環(huán)境的起到的作用，并提出幾種建筑遮陽(yáng)類型。

前言

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，我國(guó)空調(diào)的使用越來(lái)越多。夏季空調(diào)制冷從南方地區(qū)也在不斷向北方甚至嚴(yán)寒地區(qū)發(fā)展。因此，我國(guó)建筑能源消耗也在不斷逐年增長(zhǎng)。能耗增長(zhǎng)的同時(shí)，對(duì)空氣污染和環(huán)境破壞已經(jīng)從另一方面制約了我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐。采用建筑遮陽(yáng)設(shè)施很大程度上降低了建筑能耗、減少空氣污染。

1.建筑遮陽(yáng)對(duì)節(jié)能建筑的積極作用

1.1建筑遮陽(yáng)是節(jié)能建筑的重要環(huán)節(jié)

外門窗是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，也是建筑能耗損失的薄弱環(huán)節(jié)。外窗具有觀望、透光、通風(fēng)等功能，建筑遮陽(yáng)與建筑外門窗的有機(jī)結(jié)合，提高了建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能，也體現(xiàn)了以人為本的設(shè)計(jì)初衷和對(duì)室內(nèi)熱環(huán)境和視覺舒適度起到積極的作用。目前，我國(guó)大多數(shù)建筑還沒有考慮到外窗的遮陽(yáng)設(shè)施設(shè)計(jì)，而建筑遮陽(yáng)對(duì)于綠色節(jié)能建筑起到的積極作用更是少有人問津?，F(xiàn)在應(yīng)該是關(guān)注建筑遮陽(yáng)問題的時(shí)候了。

1.2建筑遮陽(yáng)對(duì)環(huán)境保護(hù)和節(jié)能減排的貢獻(xiàn)

夏季強(qiáng)烈的太陽(yáng)輻射是高溫?zé)崃恐?。大量太?yáng)輻射熱從玻璃窗進(jìn)入室內(nèi)，使室溫增高，人們不得不在室內(nèi)加大空調(diào)功率?？照{(diào)負(fù)荷便主要用于排出進(jìn)入室內(nèi)的太陽(yáng)輻射得熱。用空調(diào)器從室內(nèi)“搬”到室外的熱量又加熱了建筑物外圍的空氣，眾多空調(diào)器的如此“搬運(yùn)”形成了城市“熱島效應(yīng)”，對(duì)局地氣候環(huán)境起著惡性循環(huán)的推動(dòng)作用。把夏季強(qiáng)烈的太陽(yáng)輻射熱阻擋在室外，而不是先讓熱量進(jìn)入室內(nèi)再用能量制冷低消后排到室外，建筑外遮陽(yáng)就起到了關(guān)鍵作用。建筑外遮陽(yáng)還具有通風(fēng)功能，在遮擋太陽(yáng)輻射熱和眩光進(jìn)入室內(nèi)的同時(shí)，為室內(nèi)自然通風(fēng)提供了條件，使室內(nèi)得到了理想的熱舒適環(huán)境。

采用建筑外遮陽(yáng)，為室內(nèi)提供了理想的熱舒適環(huán)境，有利于提高工作、學(xué)習(xí)效率，人民生活環(huán)境質(zhì)量得到提高；建筑外遮陽(yáng)還可以減少空調(diào)的使用，免去了空調(diào)費(fèi)用，對(duì)節(jié)能減排的作用不可低估。

建筑外遮陽(yáng)還有保護(hù)私密性、避免眩光、降低噪音、防盜和裝飾作用等作用；免去了在外窗或陽(yáng)臺(tái)安設(shè)防盜網(wǎng)的費(fèi)用，還建筑物本身的風(fēng)格，使小區(qū)甚至整個(gè)城市的市容整潔清新，體現(xiàn)了人居環(huán)境本來(lái)面目。

1.3建筑遮陽(yáng)對(duì)于削減電力高峰負(fù)荷作用值得重視

空調(diào)制冷用能已經(jīng)成為我國(guó)夏季用電高峰的關(guān)鍵因素。每年夏季，空調(diào)的使用造成城市用電負(fù)荷高峰，約占當(dāng)?shù)乜偣β实?/3至40%，常導(dǎo)致拉閘限電。過(guò)高的電力高峰負(fù)荷，對(duì)于電站和電網(wǎng)設(shè)施的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和安全運(yùn)行非常不利。過(guò)了兩三個(gè)月的夏季電力高峰時(shí)段，大量極端昂貴的電力設(shè)施又閑置不用，造成浪費(fèi)嚴(yán)重。若采用遮陽(yáng)設(shè)施，對(duì)于降低空調(diào)制冷能耗和削減電力高峰負(fù)荷都能夠起到積極的作用。

1.4歐盟組織對(duì)建筑遮陽(yáng)在建筑能耗方面的調(diào)研統(tǒng)計(jì)

“歐洲遮陽(yáng)組織”（The European Solar Shading Organization）于2005年12月發(fā)表了研究報(bào)告《歐盟25國(guó)遮陽(yáng)系統(tǒng)節(jié)能及CO2減排》。據(jù)歐盟相關(guān)部門的統(tǒng)計(jì)：采用了建筑遮陽(yáng)設(shè)施，就能夠有效降低建筑能耗，冬季采暖能耗降低10%、夏季制冷的能降低25%[1]。這些數(shù)字用另一組數(shù)字解讀，即為：減少了制冷能耗>3100萬(wàn)噸油當(dāng)量/年并減少CO2排放>8000萬(wàn)噸/年；減少了采暖能耗>1200萬(wàn)噸油當(dāng)量/年并減少CO2排放>3100萬(wàn)噸/年。這是令人鼓舞的數(shù)據(jù)，更是令人思考的數(shù)據(jù)。

歐洲各國(guó)十分重視對(duì)建筑遮陽(yáng)方面的研究，不僅對(duì)不同地區(qū)的建筑采用遮陽(yáng)對(duì)于減少空調(diào)和采暖的需求做了深入的研究計(jì)算，并且按照不同的建筑類型、主要朝向、用戶習(xí)性、窗戶種類、遮陽(yáng)設(shè)施、氣候條件的多種典型情況進(jìn)行組合，得出的制冷與采暖節(jié)能結(jié)果綜合數(shù)據(jù)。為建筑設(shè)計(jì)部門和遮陽(yáng)生產(chǎn)企業(yè)提供參考。盡管建筑所處氣候區(qū)、典型建筑設(shè)計(jì)及遮陽(yáng)設(shè)施各有不同，但是，設(shè)置遮陽(yáng)對(duì)于減少制冷能耗需求的效果比減少采暖能耗需求的效果非常明顯。

2建筑遮陽(yáng)類型

在國(guó)外，特別是歐洲國(guó)家，建筑遮陽(yáng)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展，產(chǎn)品極為豐富。結(jié)果10多年的發(fā)展，我國(guó)建筑遮陽(yáng)產(chǎn)品發(fā)展也十分迅速，產(chǎn)品門類、品種和款式方面與發(fā)達(dá)國(guó)家沒有太大差距，國(guó)外常用的遮陽(yáng)產(chǎn)品，一般國(guó)內(nèi)都有。

2.1建筑遮陽(yáng)方式

按照在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)上使用的部位，建筑遮陽(yáng)分為外遮陽(yáng)、內(nèi)遮陽(yáng)和中間遮陽(yáng)。外遮陽(yáng)是設(shè)置在建筑開口部位外部的遮陽(yáng)裝置的總稱，包括外遮陽(yáng)軟卷簾、外遮陽(yáng)百葉、卷閘門窗、遮陽(yáng)板（翻板）、百葉窗、遮陽(yáng)篷等。利用建筑結(jié)構(gòu)遮陽(yáng)也是建筑遮陽(yáng)的一種形式。

①外遮陽(yáng)

一種在金屬外殼中填充硬泡聚氨酯、并在百葉條之間設(shè)計(jì)有通風(fēng)間隔的建筑外遮陽(yáng)活動(dòng)金屬百葉卷簾，是可以安設(shè)于居住建筑和公共建筑上較理想的設(shè)施。建筑外遮陽(yáng)把夏季灼熱的太陽(yáng)輻射熱和冬季寒冷的北風(fēng)阻擋在室外，有利于保持室內(nèi)熱舒適度，對(duì)減低空調(diào)制冷和采暖能耗起到重要作用。但是在我國(guó)，不論是公共建筑還是居住建筑，使用外遮陽(yáng)設(shè)施的范例還很少，1/2的采暖或制冷能源通過(guò)外門窗損失掉，同時(shí)失去的還有室內(nèi)熱舒適和視覺舒適環(huán)境。

我國(guó)南方一些大中城市，公共建筑利用結(jié)構(gòu)作為外遮陽(yáng)的遮陽(yáng)方式已有一些，建筑師在設(shè)計(jì)建筑風(fēng)格的同時(shí)，考慮到了建筑外遮陽(yáng)，但為數(shù)不多。還有一些大型公共建筑是以考慮建筑風(fēng)格或建筑造型的變化為主。

②內(nèi)遮陽(yáng)

內(nèi)遮陽(yáng)是設(shè)置在建筑開口部位內(nèi)部（窗戶）的遮陽(yáng)裝置的總稱，包括遮陽(yáng)軟卷簾、卷簾百葉等。內(nèi)遮的不足在于，當(dāng)太陽(yáng)輻射熱或寒風(fēng)進(jìn)入到室內(nèi)，對(duì)室內(nèi)的熱環(huán)境造成不良影響后，再使用能源將其“搬出”，實(shí)在是不劃算的。同時(shí)，使用內(nèi)遮陽(yáng)還應(yīng)考慮在外窗設(shè)置一個(gè)通風(fēng)窗口，把存在于外窗與內(nèi)遮陽(yáng)設(shè)施的熱空氣隨時(shí)“搬出”室外。

③中間遮陽(yáng)

中間遮陽(yáng)的做法，可以是在雙層玻璃幕墻中間設(shè)置可調(diào)節(jié)的遮陽(yáng)百葉簾，或中空玻璃內(nèi)置遮陽(yáng)百葉，也可以在中空玻璃窗內(nèi)側(cè)玻璃朝向室外的一側(cè)或貼、或Low-E涂層，或直接使用Low-E玻璃。中間遮具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)越性。鑒于我國(guó)居住建筑高層和超高層居多的狀況，為安全起見，可以采用中間遮陽(yáng)形式。中間遮陽(yáng)免去了外設(shè)或內(nèi)置遮陽(yáng)設(shè)施的麻煩，安全整潔。采用內(nèi)遮陽(yáng)也能夠起到遮陽(yáng)作用，并應(yīng)在外窗上開設(shè)通風(fēng)窗扇以便于及時(shí)將存在于外窗與遮陽(yáng)簾之間的熱量排出室外。但由于遮陽(yáng)設(shè)施在室內(nèi)，遮陽(yáng)和降低能耗效果遠(yuǎn)不如外遮陽(yáng)。

不論是外遮陽(yáng)、內(nèi)遮陽(yáng)還是中間遮陽(yáng)，都會(huì)對(duì)室內(nèi)起到遮陽(yáng)的作用，但是效果最好的是建筑外遮陽(yáng)。

2.2建筑遮陽(yáng)產(chǎn)品類型

建筑遮陽(yáng)品種可分為百葉簾、百葉窗、卷簾、遮陽(yáng)篷、天篷簾、遮陽(yáng)板（擋板、翻板）、花格等。其中百葉簾、百葉窗、卷簾都可以用于外遮陽(yáng)或內(nèi)遮陽(yáng)；曲臂遮陽(yáng)簾一般設(shè)在建筑門窗外側(cè)，以曲臂調(diào)節(jié)遮陽(yáng)簾伸展程度；天篷簾多用于公共建筑屋頂天窗外側(cè)或內(nèi)側(cè)，遮擋從玻璃天窗射入的太陽(yáng)熱量，也常用于公共建筑中庭。

2.3建筑遮陽(yáng)產(chǎn)品材料

目前，用作建筑遮陽(yáng)材料的有金屬、織物、塑料、木材和玻璃等。

有的織物面料在在從化學(xué)原材料拉絲制作纖維的過(guò)程中著色，其光照色牢度、耐氣候性、自潔防污性能都十分理想。還具有重量輕，易收放，色澤多樣價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。

塑料和玻璃材質(zhì)的遮陽(yáng)產(chǎn)品也越來(lái)越多地出現(xiàn)在遮陽(yáng)市場(chǎng)。具有一定科技含量的塑料和玻璃材料，在多種造型、容易加工和回收再利用方面具有優(yōu)勢(shì)。

3結(jié)語(yǔ)

建筑遮陽(yáng)潛在的廣大市場(chǎng)空間和發(fā)展前景。我國(guó)建筑能源消耗也在不斷逐年增長(zhǎng)。能耗增長(zhǎng)的同時(shí)，對(duì)空氣污染和環(huán)境破壞已經(jīng)從另一方面制約了我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐。采用建筑遮陽(yáng)設(shè)施，在維護(hù)室內(nèi)舒適度的同時(shí)，還降低了冬季采暖和夏季空調(diào)制冷的能耗，在北方夏季，甚至還可以少用或不用空調(diào)制冷；在南方冬季，甚至還可以少用或不用空調(diào)采暖，對(duì)于減低建筑能耗的確是一舉幾得的措施。

參考文獻(xiàn)：

[1]《歐盟25國(guó)遮陽(yáng)系統(tǒng)節(jié)能及CO2減排》，“歐洲遮陽(yáng)組織”（The European Solar Shading Organization），2005.12.