概述玻璃幕墻的遮陽設(shè)計(jì)技術(shù)

王廣峰

【摘要】建筑師在建筑設(shè)計(jì)的同時(shí)應(yīng)充分考慮遮陽的設(shè)計(jì)，讓遮陽設(shè)施成為建筑不可分割的一部分，而不僅僅將其作為一個(gè)遮陽的附屬物，或者是一個(gè)裝飾構(gòu)件。目前，許多幕墻公司也在積極與建筑師合作，進(jìn)行遮陽方面的研究，以促進(jìn)玻璃幕墻向更好的方面發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】玻璃幕墻;遮陽;設(shè)計(jì)

1.玻璃幕墻建筑遮陽設(shè)計(jì)的重要作用

1.1對太陽的輻射的影響

玻璃幕墻的構(gòu)造成分因?yàn)橛薪饘僖约安ＡЫM成，再加上玻璃的吸熱很快，很容易受到透射，因此，對建筑屋內(nèi)的無難度有著很大的影響。尤其在天氣比較炎熱的地方，受到熱量的大量輻射，會感覺非常難受。所以在設(shè)計(jì)玻璃幕墻的遮陽物體時(shí)要考慮太陽輻射這一因素，盡力的減少輻射，使得室內(nèi)的溫度能夠適宜，減少炎熱地方建筑的熱量。

1.2對室內(nèi)采光的影響

通過遮陽，可以擋住室外光線的大量照射，使得室內(nèi)的亮度均勻，更加有助于人們的視覺感受，在對外圍的環(huán)境的影響上，遮陽可以使得玻璃幕墻的光線反射得以分散，減少了玻璃幕墻所產(chǎn)生的光污染。但是遮陽擋住了光線的照射，在天氣比較陰暗或者是下雨的情況下，會使室內(nèi)的亮度減弱，也是有不好的影響的。所以，在對遮陽物體進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要全面的考慮，盡可能的達(dá)到室內(nèi)的光線的標(biāo)準(zhǔn)與要求。

1.3對建筑屋內(nèi)的溫度的影響

遮陽有助于遏制室內(nèi)溫度的升高。尤其在夏季比較炎熱的地區(qū)。實(shí)驗(yàn)證明，關(guān)掉窗戶，采取遮陽的室內(nèi)溫度與沒有采取遮陽的室內(nèi)溫度差別非常的大。采取遮陽的室內(nèi)溫度波動(dòng)不大，通常室溫都是比較均勻。所以，在使用空調(diào)的室內(nèi)，遮陽有助于冷負(fù)荷的大量減少，因此，遮陽對建筑物體的電量消耗在節(jié)約方面有著非常巨大的作用。

1.4對建筑屋內(nèi)的通風(fēng)的作用

在建筑屋內(nèi)，通風(fēng)一般都有著比較重要的作用，可以促進(jìn)室內(nèi)空氣的流動(dòng)與更換，保持室內(nèi)空氣的新鮮。

2.玻璃幕墻的遮陽設(shè)計(jì)措施

2.1選擇合適的玻璃幕墻

玻璃幕墻是建筑物熱交換、熱傳導(dǎo)最活躍、最敏感的部位。幕墻的玻璃不但要滿足傳熱系數(shù)的要求，還要滿足遮陽系數(shù)的要求。傳熱系數(shù)越小，保溫效果越好;遮陽系數(shù)越小，陽光輻射的透過率就越小，夏季空調(diào)的能耗可減少。選擇合適玻璃類型主要從熱特性和光學(xué)性能考慮。

（1）吸熱玻璃。吸熱玻璃是一種能夠吸收太陽能的平板玻璃，它是利用玻璃中的金屬離子對太陽能進(jìn)行的選擇性吸收，同時(shí)呈現(xiàn)不同的顏色。

（2）熱反射玻璃。能將太陽能反射回大氣中而達(dá)到阻擋太陽能進(jìn)入室內(nèi)使太陽能不在室內(nèi)轉(zhuǎn)化為熱能的目的。太陽能進(jìn)入室內(nèi)的量越少，空調(diào)負(fù)荷也就越小;熱反射玻璃的反射率越高說明其對太陽能的控制越強(qiáng)，但是玻璃的可見光透過率會隨著反射率的升高而降低，影響采光效果，太高的玻璃反射率也可能出現(xiàn)光污染問題。

（3）中空玻璃。中空玻璃的隔熱性能好，是因?yàn)槠鋬?nèi)部的空氣層處于一個(gè)封閉的空間，氣體不產(chǎn)生對流，且空氣的導(dǎo)熱系數(shù)僅是玻璃的1/27。所以，中空玻璃是有較好節(jié)能效果的。通常，炎熱地區(qū)和夏熱冬暖地區(qū)宜選擇吸熱玻璃和熱反射玻璃;夏熱冬冷地區(qū)宜選擇帶熱反射玻璃的中空玻璃;

2.2玻璃幕墻遮陽形式設(shè)計(jì)

（1）水平式遮陽在玻璃前采用伸出重疊的平板這種形式的遮陽，能有效地遮擋太陽高度角較大的，從玻璃幕墻上方投射下來的陽光。故它適用于南向的玻璃幕墻建筑物。

（2）垂直式遮陽設(shè)于玻璃前之凸出板的垂直式遮陽，能有效地遮擋角度較小的，從玻璃窗側(cè)斜射進(jìn)來的陽光。但對于角度較大的，從玻璃窗上面射下來的陽光，或接近日出、日沒時(shí)平射的陽光，它不起遮擋作用。故垂直式的遮陽主要適用于東北、北和西北向附近的玻璃幕墻建筑。

（3）綜合式遮陽綜合式遮陽能有效地遮擋高度角中等的，從玻璃窗前射下來的陽光。遮陽效果比較均勻，故它適用于東南或西南向的玻璃幕墻建筑。

（4）擋板式遮陽這種形式的遮陽，能有效地遮擋高度角較小的，正射窗口的陽光。故它主要用于東西向的玻璃幕墻建筑。

由于遮陽系統(tǒng)對室內(nèi)采光、通風(fēng)及冬季日照等亦帶來不同層次的影響。目前出現(xiàn)一種遮陽采光系統(tǒng)，其采用遮陽板和導(dǎo)光板組合的遮采光系統(tǒng)，形式一般為在建筑玻璃幕墻或窗上部裝設(shè)一水平遮陽設(shè)施，其功用除了可直接阻礙太陽的直射光熱外，更可間接利用遮陽板設(shè)計(jì)將太陽光反射至天花板，再經(jīng)天花板將自然光導(dǎo)入室內(nèi)較深處。

2.3玻璃幕墻遮陽構(gòu)造設(shè)計(jì)

玻璃幕墻的主要由面玻璃和肋玻璃組成，它們之間可以完全通過結(jié)構(gòu)膠進(jìn)行連接，設(shè)置形式有：

（1）遮陽板面的組合與構(gòu)造。在滿足阻擋直射陽光的前提下，可以有不同板面組合的形式，應(yīng)該選擇對通風(fēng)、采光、視野、構(gòu)造和立面處理等要求更為有利的形式。為了便于熱空氣的散逸，并減少對通風(fēng)、采光的影響，常將板面做成百頁的或部分做成百頁的，或中間層做成百頁的。遮陽板可用鋁板，輕金屬或混凝土制作。

（2）遮陽板的安裝位置。遮陽板安裝的位置對防熱和通風(fēng)的影響很大。例如將板面緊靠墻面布置時(shí)，受熱表面加熱而上升的熱空氣將受室外風(fēng)壓作用導(dǎo)入室內(nèi)。這種情況對綜合式遮陽更為嚴(yán)重，為了克服這個(gè)缺點(diǎn)，板面應(yīng)該離開玻璃墻面一定的距離安裝，以使大部分熱空氣沿著墻面排走，且應(yīng)使遮陽板盡可能減少擋風(fēng)，最好還能兼起導(dǎo)風(fēng)入室作用。

（3）材料與顏色。為了減輕自重，遮陽構(gòu)件以采用輕質(zhì)為宜。遮陽構(gòu)件經(jīng)常暴露在室外，受日曬雨淋，容易損壞，因此要材料堅(jiān)固耐久。如果遮陽是活動(dòng)式的，又要求輕便靈活，以便調(diào)節(jié)或拆除。材料的外表面對太陽輻射熱的吸收系數(shù)要小，設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)上述的要求并結(jié)合實(shí)際情況來選擇適宜的遮陽材料。遮陽構(gòu)件的顏色對隔熱效果也有影響。為了加強(qiáng)表面的反射，減少吸收，遮陽簾朝向陽光的一面，應(yīng)為淺色發(fā)亮的顏色，而在背陽光的一面，應(yīng)為較暗的無光澤顏色，以免引起眩光。

2.4玻璃幕墻遮陽智能化設(shè)計(jì)

建筑幕墻的遮陽系統(tǒng)智能化就是對控制遮陽板角度調(diào)節(jié)或遮陽簾升降的電機(jī)的控制系統(tǒng)采用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)集成技術(shù)。目前國內(nèi)外的廠商已經(jīng)成功開發(fā)出以下幾種控制系統(tǒng)：

（1）時(shí)間電機(jī)控制系統(tǒng)這種時(shí)間控制器儲存了太陽升降過程的記錄，而且，已經(jīng)事先根據(jù)太陽在不同季節(jié)的不同起落時(shí)間作了調(diào)整。因此，在任何地方，控制器都能很準(zhǔn)確地使電機(jī)在設(shè)定的時(shí)間進(jìn)行遮陽板角度調(diào)節(jié)或窗簾升降。并且還能利用陽光熱量感應(yīng)器（熱量可調(diào)整），來進(jìn)一步自動(dòng)控制遮陽簾的高度或遮陽板角度，使房間不被太強(qiáng)烈的陽光所照射。

（2）氣候電機(jī)控制系統(tǒng)這種控制器是一個(gè)完整的氣候站系統(tǒng)，裝置有太陽/風(fēng)速/雨量/溫度感應(yīng)器。此控制器在廠里己經(jīng)輸入基本程序，包括光強(qiáng)弱/風(fēng)力/延長反應(yīng)時(shí)間的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)可以根據(jù)地方和所需而隨時(shí)更換。而“延長反應(yīng)時(shí)間”這一功能使遮陽板或窗簾不會因?yàn)樘柟獾男⌒「淖兌⒖套龀龇磻?yīng)。

遮陽系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能的目的，需要靠它的智能控制系統(tǒng)，這種智能化控制系統(tǒng)是一套較為復(fù)雜的系統(tǒng)工程，是從功能要求到控制模式到信息采集到執(zhí)行命令到傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的全過程控制系統(tǒng)。它涉及到氣候測量、制冷機(jī)組運(yùn)行狀況的信息采集、電力系統(tǒng)配置、樓宇控制、計(jì)算機(jī)控制、外立面構(gòu)造等多方面的因素。智能遮陽系統(tǒng)的節(jié)能功效可以在設(shè)計(jì)階段就能被計(jì)算機(jī)推導(dǎo)軟件容易并可靠地計(jì)算出來。

3.結(jié)語

遮陽系統(tǒng)對于建筑物設(shè)計(jì)和藝術(shù)效果都有很大的作用，研究遮陽系統(tǒng)已經(jīng)成為了重中之重，尤其是針對建筑節(jié)能和智能化封面的修改還需要我們不斷的研究和努力，才能最終達(dá)到讓國內(nèi)建筑幕墻的遮陽系統(tǒng)更上世界的步伐，成為先進(jìn)的主宰。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳武文.玻璃幕墻的遮陽節(jié)能技術(shù)[N].城市建筑，2013.

[2]趙西安.玻璃幕墻的遮陽技術(shù)[J].建筑技術(shù)，2003.