房屋建筑室外遮陽(yáng)設(shè)計(jì)研究

云南錫業(yè)設(shè)計(jì)院

摘要：隨著我國(guó)自然資源越來越短缺，節(jié)省資源成為未來資源使用的主要趨勢(shì)。房屋建筑室外遮陽(yáng)設(shè)計(jì)逐步成為建筑設(shè)計(jì)中不可缺少的一部分，對(duì)節(jié)省房屋建筑材料和改善夏冬季室內(nèi)溫度有著不可忽視的作用。本文主要以房屋建筑室外遮陽(yáng)作為研究對(duì)象，介紹房屋建筑室外遮陽(yáng)的起源、目的和作用，還要考慮在遮陽(yáng)設(shè)施應(yīng)用過程中所受到各方面的影響：光線、溫度、天氣等。

關(guān)鍵詞：建筑；室外；遮陽(yáng)；研究

引言

遮陽(yáng)在提倡節(jié)能環(huán)保的今天，具有重要的研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用價(jià)值。在夏季時(shí)，對(duì)于面向南邊的房屋，一般由于陽(yáng)光直射的時(shí)間是在上午，太陽(yáng)直射的角度比較高，所以應(yīng)該采用水平方向的遮陽(yáng)會(huì)比較好?，F(xiàn)在，大多數(shù)的房屋建筑都采用凸出來的結(jié)構(gòu)來達(dá)到遮陽(yáng)的效果。因此，在設(shè)計(jì)室外遮陽(yáng)時(shí)，不能只考慮遮陽(yáng)問題，還要考慮到房屋的通風(fēng)和采光情況。

1.房屋建筑室外遮陽(yáng)的起源

房屋建筑遮陽(yáng)是建筑歷史長(zhǎng)河中重要的組成部分，無論是木材結(jié)構(gòu)或者磚石結(jié)構(gòu)的屋檐，還是混凝土凝固而成的遮陽(yáng)板，遮陽(yáng)的作用都可以隨處可見。所以，遮陽(yáng)在建筑的藝術(shù)和技術(shù)上都有舉足輕重的地位。房屋建筑的設(shè)計(jì)者在把握建筑時(shí)代的脈搏時(shí)，都或多或少的推進(jìn)了遮陽(yáng)設(shè)計(jì)的風(fēng)格。

1.1探索古代居民建筑遮陽(yáng)

我國(guó)地域遼闊，各地的氣候差異較大，遮陽(yáng)的角度、時(shí)間也各有不同。所以，千百年來，我國(guó)各地區(qū)房屋建筑遮陽(yáng)的形式各有自己的特色，但總體上仍然有跡可循。

在我國(guó)，挑選屋檐是我國(guó)古代房屋建筑中的重要部分，同時(shí)，也是建筑遮陽(yáng)最常見的形式。雖然，我們?cè)谔暨x屋檐的時(shí)候多考慮防雨水腐蝕的作用，但建筑師劉志平先生仍然對(duì)挑選屋檐和日照的關(guān)系，進(jìn)行了深入的研究，這也是迄今為止我國(guó)近代研究建筑遮陽(yáng)最早的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)。

其次，在我國(guó)江南可以發(fā)現(xiàn)居民普遍利用院落的特點(diǎn)來達(dá)到遮陽(yáng)的作用。由于院落的空間偏小，南北之間相對(duì)偏短，所以，建筑的陰影正投射在院落里，導(dǎo)致形成陰涼的小天井。這些居民大多數(shù)喜歡以橫長(zhǎng)方形的天井為主要核心，左右后三面或者是四面以樓房為中心，陽(yáng)光直射偏少，狹窄的天井也同樣具有擋風(fēng)的作用。這類房屋以徽州、皖南等地區(qū)為代表。

最后，傳統(tǒng)居民也喜歡使用窗戶的自身材料和結(jié)構(gòu)避免陽(yáng)光直射，達(dá)到遮陽(yáng)的作用。各種各樣的門窗格柵和雙排式百頁(yè)既可以擋風(fēng)遮雨，也可以遮陽(yáng)。因此，現(xiàn)在的居民仍然有人在使用。

總而言之，傳統(tǒng)的房屋建筑設(shè)計(jì)中處處都有前人留下遮陽(yáng)重要的影子，讓我們無法忽視遮陽(yáng)的作用。

2.房屋建筑室外遮陽(yáng)的目的和作用

房屋建筑遮陽(yáng)對(duì)改善建筑室內(nèi)外氣候有著重要的作用，遮陽(yáng)在建設(shè)良好的室內(nèi)外環(huán)境與節(jié)省建筑材料中起到了積極的作用。房屋建筑遮陽(yáng)主要是利用建筑的構(gòu)造手段，建筑的材料、組成和日照光線的角度，有利的遮擋住了除適應(yīng)室內(nèi)熱舒適性以外的日照光線，而且不減弱采光的手段和方法。房屋建筑遮陽(yáng)的效用大致可以歸納為以下幾點(diǎn)：一是房屋建筑遮陽(yáng)可以有助于防止太陽(yáng)直射房屋。房屋建筑遮陽(yáng)不但可以在很大程度上降低夏季空調(diào)的制冷負(fù)荷，而且還可以有效的改善室內(nèi)外的悶熱情況。二是房屋建筑遮陽(yáng)可以保護(hù)被加熱過度的結(jié)構(gòu)，或者是被二次輻射導(dǎo)致室內(nèi)外熱負(fù)荷加重[1]。我們注意到對(duì)外保護(hù)結(jié)構(gòu)的遮陽(yáng)不但可以起到預(yù)防圍護(hù)結(jié)構(gòu)因熱而裂，從而達(dá)到延長(zhǎng)其使用壽命的效果。三是房屋建筑遮陽(yáng)能夠起到有效的改善室內(nèi)外環(huán)境，預(yù)防眩光的作用。四是房屋建筑遮陽(yáng)可以預(yù)防陽(yáng)光直射屋內(nèi)外，特別是太陽(yáng)中紫外線對(duì)室內(nèi)外物品的輻射。五是房屋建筑遮陽(yáng)的構(gòu)件還有其他的用途，比如太陽(yáng)能利用、擋風(fēng)遮雨等。

2.1房屋建筑室外遮陽(yáng)和建筑空間設(shè)計(jì)對(duì)節(jié)省資源而言

房屋建筑室外遮陽(yáng)系統(tǒng)比室內(nèi)遮陽(yáng)系統(tǒng)要好，尤其是節(jié)省資源的效果最好。因?yàn)榉课萁ㄖ彝庹陉?yáng)是太陽(yáng)輻射進(jìn)入屋內(nèi)的第一道阻礙物，從而在起點(diǎn)上阻止過多的太陽(yáng)輻射進(jìn)入屋內(nèi)，有效的減輕室內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)的重?fù)?dān)。根據(jù)預(yù)算，在通常情況下，房屋建筑室外遮陽(yáng)系統(tǒng)的安裝可以有效的降低室內(nèi)溫度7至8攝氏度，節(jié)約40至60的空調(diào)的能耗電量。房屋建筑室內(nèi)遮陽(yáng)系統(tǒng)的安裝可以降低室內(nèi)溫度4到5攝氏度，節(jié)約30至45的空調(diào)能耗電量[2]。從總的節(jié)約資源效果上來看，把房屋建筑室外遮陽(yáng)和室內(nèi)遮陽(yáng)相比較，空調(diào)的制冷能耗電量可以降低10到25之間，最大的空調(diào)制冷功率可減少25%。

房屋建筑室外遮陽(yáng)的組成：固定式的房屋建筑室外遮陽(yáng)和可控式房屋建筑室外遮陽(yáng)。所謂的固定式房屋建筑室外遮陽(yáng)指的是在房屋建設(shè)完成后，無法對(duì)遮陽(yáng)設(shè)施進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。要達(dá)到最好的空間效果，固定式房屋建筑室外遮陽(yáng)在設(shè)施的設(shè)計(jì)中，要依據(jù)當(dāng)時(shí)太陽(yáng)的高度角，空氣的氣流走向和方位角等實(shí)際情況，進(jìn)行精確的計(jì)算，來決定遮陽(yáng)設(shè)施的最佳形式、尺寸和位置，這類遮陽(yáng)設(shè)施的特點(diǎn)是形式整齊，便于將其和建筑造型統(tǒng)一考慮[3]。然而這種遮陽(yáng)設(shè)施的缺點(diǎn)是其靈活性偏差，計(jì)算的設(shè)計(jì)只能滿足于一般性的規(guī)律，卻不可以跟隨著遮陽(yáng)設(shè)施的需求和遮陽(yáng)時(shí)間的變化而進(jìn)行變化。固定式的遮陽(yáng)和室內(nèi)的自然通風(fēng)、冬季采暖、視野等方面會(huì)產(chǎn)生矛盾。因此，在陰雨天或者是早晚時(shí)分，有些固定式的遮陽(yáng)設(shè)施會(huì)造成光線不足，讓人看不清室內(nèi)物品；也有些設(shè)計(jì)不恰當(dāng)?shù)墓潭ㄊ降恼陉?yáng)設(shè)施還會(huì)妨礙房屋建筑表面上的空氣流動(dòng)，從而導(dǎo)致房屋建筑室內(nèi)的通風(fēng)效果不是很好。

目前，國(guó)外使用最廣泛的是可控式遮陽(yáng)系統(tǒng)，這種遮陽(yáng)系統(tǒng)可以與房屋建筑設(shè)計(jì)完美的結(jié)合起來，成為房屋建筑系統(tǒng)最重要的一部分?？煽厥秸陉?yáng)系統(tǒng)是由遮陽(yáng)體系、導(dǎo)軌系統(tǒng)與控制系統(tǒng)組成，利用特殊的技術(shù)手段控制遮陽(yáng)體。這些技術(shù)包含電動(dòng)、手動(dòng)或者是通過控制光電傳感器從而自動(dòng)起來[4]。為了操作時(shí)的方便，控制器大多數(shù)都設(shè)在室內(nèi)?？煽厥秸陉?yáng)系統(tǒng)的特點(diǎn)是靈活性比較強(qiáng)、方便調(diào)節(jié)。并且折疊后不會(huì)占用空間?？煽厥秸陉?yáng)的設(shè)施可以按照所在位置分為三種類型：內(nèi)置形式、外置形式與中置形式。外置形式遮陽(yáng)會(huì)和建筑空間更好的結(jié)合在一起?？煽赝庵眯问秸陉?yáng)指的是在保護(hù)結(jié)構(gòu)外側(cè)時(shí)利用遮陽(yáng)設(shè)施暗裝或者明裝。露出來的部分大多數(shù)由定位導(dǎo)軌、遮陽(yáng)體和卷簾盒構(gòu)成，決定著室內(nèi)的控制遮陽(yáng)體的降升?？煽厥椒课萁ㄖ彝庹陉?yáng)有著嚴(yán)格的要求，特別是在建筑的選材和設(shè)計(jì)上尤為明顯。首先是對(duì)遮陽(yáng)體的材料要求，選擇的材料耐候性比較強(qiáng)，容易清理，特別是在空氣質(zhì)量不好，潔凈度偏差的地域中，設(shè)計(jì)尤其要仔細(xì)考慮室內(nèi)空間和遮陽(yáng)形式的匹配，同時(shí)，還要注意其和外部立面設(shè)計(jì)的結(jié)合，讓室內(nèi)外的空間相連接。二是需要考慮到房屋建筑室外遮陽(yáng)因?yàn)楹徒ㄖ獗砻婢嚯x很近，或者是依附在建筑外表面上，從而造成建筑表面氣流受到干擾，影響到建筑室內(nèi)外的自然通風(fēng)。

在我國(guó)房屋建筑設(shè)計(jì)中，大多數(shù)采用的遮陽(yáng)方式是固定式的室外遮陽(yáng)。固定式的室外遮陽(yáng)具有良好的外觀可看性，同時(shí)也為房屋建筑設(shè)計(jì)師提供許多的設(shè)計(jì)手段。在重慶和其周邊地域的遮陽(yáng)設(shè)計(jì)中，一般比較常見的是水平式遮陽(yáng)板。水平式遮陽(yáng)在房屋建筑表面上形成的水平方向的線條方向性偏強(qiáng)，在視覺上，讓人感覺舒適大方。它主要應(yīng)用于南邊的表面上。在南向立面上設(shè)計(jì)完美的水平式遮陽(yáng)板能在盛夏時(shí)提供好的遮陽(yáng)，同時(shí)在冬季時(shí)也不遮擋陽(yáng)光，并且允許太陽(yáng)輻射滲入[5]。垂直式遮陽(yáng)大多數(shù)應(yīng)用在面向南或者北的窗戶中，能夠使表面在視覺上更加具有向上、高挺的感覺。綜合式遮陽(yáng)，就是水平式遮陽(yáng)與垂直式遮陽(yáng)之間相結(jié)合，主要應(yīng)用于西南或者東南向的窗口。綜合式遮陽(yáng)在房屋建筑表面上，可以形成縱橫交錯(cuò)有跡可循的格柵，更加能夠體現(xiàn)出建筑正面的韻律與層次感。擋板式遮陽(yáng)板，這種遮陽(yáng)方式尤其有助于阻止平射下來的陽(yáng)光，應(yīng)用于接近擋板朝向的窗戶。在平面設(shè)計(jì)中，不應(yīng)該在面向西的方向大面積開窗。房問應(yīng)該布置成南北方向。對(duì)陽(yáng)臺(tái)和外廊來說，可以利用其自身的結(jié)構(gòu)來進(jìn)行遮陽(yáng)。對(duì)大面積的表面可以使用連續(xù)的窗洞和遮陽(yáng)構(gòu)件當(dāng)作試房屋建筑的基本構(gòu)圖要素，整齊地組合在一起，建筑表面的整體性得以表現(xiàn)出來，韻律感油然而生，因此，這種表現(xiàn)方式最為實(shí)用和常見。

結(jié)語(yǔ)

房屋建筑室外遮陽(yáng)是建筑技術(shù)范疇中的一部分，遮陽(yáng)和房屋建筑藝術(shù)與技術(shù)的有機(jī)結(jié)合富有很大的挑戰(zhàn)性。我們要善于學(xué)習(xí)借鑒國(guó)內(nèi)外的成功經(jīng)驗(yàn)，把房屋建筑的技術(shù)和設(shè)計(jì)有效的結(jié)合起來，從而圓滿地解決這個(gè)難題。

參考文獻(xiàn)：

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[4]趙定烽，李正偉，陳子棟，建筑遮陽(yáng)設(shè)計(jì)[J].浙江師范大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，1998（01）：93—98

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