夏熱冬冷區(qū)域建筑遮陽設(shè)計的優(yōu)化分析

王騰

摘要：在夏熱冬冷地區(qū)進(jìn)行遮陽設(shè)計，能夠降低夏季室內(nèi)溫度，為人們營造舒適的家居環(huán)境，也能夠達(dá)到良好的建筑節(jié)能效果。本文對夏熱冬冷區(qū)域氣候特征進(jìn)行分析，并提出具體的優(yōu)化設(shè)計措施，以期提高建筑工程整體設(shè)計質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：夏熱冬冷；建筑遮陽；優(yōu)化分析

中圖分類號：TU226文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-3024（2016）13-162-02

前言

現(xiàn)代化住宅理念的革新，使人們更加注重日常生活舒適度。夏熱冬冷地區(qū)，離不開空調(diào)的應(yīng)用，能源消耗也相對比較大。對夏熱冬冷區(qū)域建筑進(jìn)行遮陽設(shè)計，通過對建筑外墻圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的遮陽，能夠降低夏季家用電器的使用量，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能減排的目的，在冬季活動遮陽同樣能獲得良好的日照，在不增加采暖能耗的基礎(chǔ)上，還能改善室內(nèi)的光環(huán)境，提高光線柔和度，而且對保護(hù)住戶的私密性和安全性均可起到積極作用。建筑的遮陽形式，也是建筑外立面的重要組成部分，是建筑藝術(shù)化的手段之一，值得一線的建筑師深思與發(fā)掘。

1.夏熱冬冷區(qū)域氣候特征

我國幅員遼闊，國土面積比較大。地域性氣候差異也比較明顯。我國大陸中部處于夏熱冬冷氣候條件背景下，夏季太陽光充足，天氣比較悶熱：冬季氣候寒冷，以濕冷天氣居多。建筑物設(shè)計過程中，要對氣候條件進(jìn)行綜合考量，使其能夠同時滿足夏季散熱和冬季保暖需求，以提高建筑遮陽設(shè)計質(zhì)量。

2.建筑遮陽設(shè)計闡釋

2.1遮陽設(shè)計部位

對我國夏熱冬冷地區(qū)情況進(jìn)行綜合分析，其太陽輻射高度角和方位受時間影響。它的光照方位主要以東、西、南、西南、東南和屋頂為主。設(shè)計人員要結(jié)合具體的光照情況和特性，著重對這幾個方位進(jìn)行建筑遮陽設(shè)計。在具體的設(shè)計實(shí)踐中，要對每個方位的具體光照情況進(jìn)行衡量，進(jìn)而對整體設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)遮陽防護(hù)的全面性，提高建筑工程使用質(zhì)量，為人們提供舒適的家居環(huán)境。

2.2遮陽設(shè)計相關(guān)事宜

以單體式建筑為例，設(shè)計人員要立足于整個小區(qū)和建筑群，結(jié)合該建筑工程的具體位置和高度，依據(jù)當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向，對其進(jìn)行遮陽設(shè)計，確保自然風(fēng)充足，且能夠達(dá)到良好的通風(fēng)效果。分別采用外遮陽、內(nèi)遮陽、建筑陰影遮陽和中間遮陽等對建筑物進(jìn)行防護(hù)。

內(nèi)遮陽和中間遮陽設(shè)計過程中，設(shè)計師要選用具有良好反射效果的材質(zhì)，結(jié)合具體的太陽輻射情況，對其進(jìn)行科學(xué)合理的應(yīng)用，進(jìn)而對它的位置和具體反射角度進(jìn)行規(guī)劃。同時，它也能夠?qū)ㄖ氖覂?nèi)光熱環(huán)境進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，以營造良好的室內(nèi)環(huán)境。

外遮陽在建筑遮陽設(shè)計過程中應(yīng)用比較普遍，它的遮陽效果也比較好。外遮陽的種類比較多。其在設(shè)計和應(yīng)用過程中，要滿足以下要求：如果外窗在南面或者靠近南面，要對其進(jìn)行水平設(shè)置，或者遮住窗戶正面的活動外遮陽，以達(dá)到良好的遮陽效果：如果外窗在西偏北30°至西偏南60°位置，或者在東偏北30°至東偏南60°位置，要對其進(jìn)行擋板式遮陽設(shè)置，或者對窗戶正面的活動外遮陽進(jìn)行遮擋。

高層建筑遮陽設(shè)計過程中，要結(jié)合夏季太陽光變化規(guī)律，以它的陰影移動范圍為基礎(chǔ)，進(jìn)行建筑平面設(shè)計，借助建筑陰影，達(dá)到良好的建筑遮陽效果。它借助物理原理進(jìn)行遮陽設(shè)計，具有經(jīng)濟(jì)層面的優(yōu)勢，極具推廣價值。

3.夏熱冬冷區(qū)域建筑遮陽設(shè)計優(yōu)化

建筑遮陽設(shè)計包含的相關(guān)內(nèi)容比較多。它既要具備良好的隔熱和節(jié)能性能，也需要對建筑工程的整體外觀和舒適度進(jìn)行考量。設(shè)計師要立足于全局對其進(jìn)行整體性設(shè)計和優(yōu)化。

3.1舒適度設(shè)計優(yōu)化

設(shè)計師在建筑遮陽設(shè)計過程中，要對光、熱、通風(fēng)和隔音等進(jìn)行綜合考慮，以提高建筑工程舒適度，達(dá)到良好的設(shè)計效果。

首先，光環(huán)境。設(shè)計師在建筑工程設(shè)計過程中，既要滿足基本的室內(nèi)光照要求，也要避免陽光直射。通過相關(guān)設(shè)計原理和具體的設(shè)計方法，以有效避免陽光直射帶來的眩暈感，營造溫和平衡的室內(nèi)光環(huán)境。當(dāng)前，百葉窗在建筑設(shè)計中應(yīng)用比較普遍。它借助自身的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢和性能優(yōu)勢，對室內(nèi)光環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化，提高家居環(huán)境舒適度。通過百葉窗，陽光被劃分為點(diǎn)狀、條狀和塊狀等，很大程度上增加了光線的柔和度。同時，百葉窗借助風(fēng)力進(jìn)行活動，能夠營造良好的室內(nèi)光影效果，既增加了室內(nèi)的整體美感和舒適度，也具有很好的藝術(shù)性。

其次，熱環(huán)境。夏熱冬冷區(qū)域內(nèi)，空調(diào)能耗量比較大。對建筑工程進(jìn)行遮陽設(shè)計，能夠有效減少空調(diào)能耗，滿足能源的可持續(xù)發(fā)展訴求。應(yīng)用外遮陽對建筑進(jìn)行設(shè)計，能夠?qū)⑻柟獾臒崃糠稚⒌绞彝?，有效減少室內(nèi)熱量，室內(nèi)平均溫度能夠下降5°C左右，既改善了室內(nèi)熱環(huán)境，也提高了人們?nèi)粘＞幼∈孢m度。

第三，通風(fēng)環(huán)境。注重建筑通風(fēng)，也能夠達(dá)到良好的散熱效果。在室內(nèi)進(jìn)行自然通風(fēng)，能夠?qū)μ枱崃窟M(jìn)行分散。隔熱過程中，遮陽設(shè)施本身會對太陽輻射的熱量進(jìn)行吸收，進(jìn)而借助長波輻射到室內(nèi)。如果具備良好的自然通風(fēng)環(huán)境，能夠?qū)崃窟M(jìn)行有效擴(kuò)散，進(jìn)而降低室內(nèi)溫度，并最大程度減少空調(diào)應(yīng)用，以達(dá)到節(jié)能減排的目的。設(shè)計師在通風(fēng)設(shè)計過程中，要注重考量地形地勢因素，借助風(fēng)壓差，實(shí)現(xiàn)穿堂風(fēng)。

第四，聲音。建筑遮陽設(shè)計能夠有效避免室外噪音污染，營造和諧安靜的家居環(huán)境。遮陽設(shè)施和中控玻璃節(jié)能窗聯(lián)合應(yīng)用，在建筑外窗設(shè)計中應(yīng)用比較普遍，能夠達(dá)到良好的遮陽效果。它隔音性比較好，能夠?qū)υ胍暨M(jìn)行有效阻隔。在室內(nèi)設(shè)置遮陽百葉中空玻璃節(jié)能窗，能夠降低噪音污染。該種設(shè)計模式，已經(jīng)取得了良好的應(yīng)用效果。相關(guān)研究表明，在建筑遮陽設(shè)計過程中，對遮陽設(shè)施和中空玻璃節(jié)能窗進(jìn)行同步應(yīng)用，噪音降低量高達(dá)36dB

3.2藝術(shù)性設(shè)計優(yōu)化

當(dāng)前，很多地區(qū)在建筑遮陽設(shè)計過程中，已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)了藝術(shù)性和實(shí)用性兼?zhèn)?。在滿足遮陽訴求的同時，注重對建筑工程的藝術(shù)性進(jìn)行考量。建筑遮陽設(shè)計中包含光影、線條、色彩和層次等藝術(shù)元素。設(shè)計師可以對這些元素進(jìn)行綜合考量，增加建筑遮陽設(shè)計過程中的藝術(shù)性。結(jié)構(gòu)設(shè)計人員要注重與遮陽設(shè)計人員進(jìn)行溝通和交流，結(jié)合建筑工程的實(shí)際情況和布局，對其進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計與構(gòu)思，以實(shí)現(xiàn)遮陽設(shè)計過程中的藝術(shù)性。

以馬來西亞梅納拉商廈為例，它在設(shè)計過程中，對太陽能、空氣流動和植物造氧環(huán)境等進(jìn)行充分應(yīng)用，提升了整體設(shè)計美觀度，達(dá)到了很好的遮陽效果。該建筑的藝術(shù)性具體表現(xiàn)在：改變了傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計模式，借助出挑式遮陽擋板，對大部分太陽光進(jìn)行遮擋。與此同時，又預(yù)留了充足的視線空間。在線條勾勒上，主要在受熱面上對凹入的空中庭院進(jìn)行設(shè)計，既能夠?qū)ψ匀伙L(fēng)進(jìn)行引導(dǎo)，又提供了蔭涼充足的室外環(huán)境。它借助一系列相連的格架和花壇，組成垂直綠化，對整個建筑進(jìn)行貫穿，提升了建筑物的整體藝術(shù)美感?？v眼望去，滿足遮陽訴求的同時，又展現(xiàn)出素雅的線條美、斑駁的光影美和立體層次感，使整體建筑更加別致、精巧、流暢。

3.3一體化設(shè)計優(yōu)化

很多遮陽設(shè)施都比較單一。設(shè)計師一般是先完成相關(guān)遮陽設(shè)計之后，在建筑外墻上對其進(jìn)行安裝。遮陽設(shè)施安裝過程中，會對原有的建筑外墻設(shè)計脈絡(luò)造成破壞，甚至影響它的整體美觀度。外遮陽設(shè)計過程中，也要對其結(jié)構(gòu)安全性進(jìn)行綜合考量。實(shí)現(xiàn)建筑遮陽設(shè)計一體化，能夠有效避免遮陽設(shè)計過程中，對建筑結(jié)構(gòu)造成破壞。設(shè)計師可以結(jié)合具體工程情況，實(shí)現(xiàn)建筑施工和遮陽設(shè)計的同步性。它既能夠?qū)⒔ㄖこ毯驼陉栐O(shè)施進(jìn)行同步融合，也能夠提高建筑物的整體設(shè)計質(zhì)量，達(dá)到良好的遮陽效果。

4.結(jié)語

夏熱冬冷區(qū)域建筑遮陽設(shè)計需要考量的因素比較多。設(shè)計人員要結(jié)合建筑工程具體情況，對光、熱、通風(fēng)、聲音元素等進(jìn)行綜合考量，以提高建筑工程的整體性能。同時，在建筑遮陽設(shè)計過程中，也要結(jié)合建筑工程的地理位置和氣候特征，實(shí)現(xiàn)其實(shí)用性和藝術(shù)性兼?zhèn)?，最大程度提高建筑物的舒適度，為人們營造良好舒適的家居環(huán)境。