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建筑遮陽怎么設計？

0297建筑材料2021-07-18 12:06:32

冬天已經到了很久了，但南方的炎熱并未減少，太陽依舊猛烈地照射著大地。此時，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結構設置的。在夏熱地區，遮陽對降低建筑能耗，提高室內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。從技術來看，遮陽有低、中、高三個技術層次之分。根據其位置可分為內遮陽、外遮陽和中間遮陽。
1.按技術層次分類
（1）低技術層次的遮陽
主要有：植物遮陽、建筑物形體與構建自遮陽、固定外遮陽設施遮陽等。
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化為生物能從而降低環境溫度。
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，不需要支撐構架和牽引材料，綠化高度可達10-20m；

藤本植物，沿墻面攀爬

模式二：緊貼建筑外表皮設置植被攀緣構架，利用構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；

植被攀緣構架

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

支撐構架

▲世博會法國館

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入室內，冬季溫暖的陽光可闖過稀疏的枝條進入室內。

② 建筑物形體與構建自遮陽

利用建筑形體或構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中。主要表現為以下幾種：

第一種：建筑體型凹凸錯落變化形成自遮擋；

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 固定外遮陽設施遮陽

固定遮陽設施是指固定的、不可調節的遮陽構件。多為從建筑結構中挑出的鋼筋砼遮陽板（格構架）、金屬遮陽板（百葉）、塑料遮陽板（百葉）、木質遮陽板（百葉）、固定在構架上的布質或其他纖維制成的遮陽簾幕。

（2）中技術層次的遮陽

這一類主要是指采用可人工調節（包括手動調節和人工控制的電動調節）的遮陽設施（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、不同季節根據日照角度、日照時間、環境條件等來調節遮陽葉片的角度、長度以便控制光線，將夏季強光擋在室外降低制冷能耗，冬季溫暖的陽關進入室內減少采暖負荷。

（3）高技術層次的遮陽

可根據外界太陽光的入射角度、照度變化及室內對太陽光的需求，由電腦自動控制調整遮陽效果，是滿足高效、節能、環保等方面的智能化遮陽系統。目前研發的應用的主要有時間電機控制系統和氣候電機控制系統兩種。

2.按遮陽設施的位置分類
可分為內遮陽、外遮陽。
內遮陽主要是安裝在建筑外圍護結構內側的遮陽設施。
外遮陽是指安裝在建筑外圍護結構（主要是采光洞口和透明外圍護結構）外側的遮陽設施。外遮陽包括固定遮陽和可調節遮陽，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、織物等傳統材料的，也有玻璃、膜材、合金、輕質金屬等新材料的，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結構的遮陽。

▲獨立窗的水平遮陽

▲可調節的水平遮陽板

▲密格柵式水平遮陽

▲可開啟的水平遮陽窗扇

2.垂直遮陽

用于遮擋早晚時段從窗口兩側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?？刹捎谜陉柊澹ń饘侔?、金屬網板、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，用于遮擋從窗口前方和兩側照射來的陽光，適用于（北半球）南向、東南向和西南向遮陽?，F代建筑中的“格構式”砼板與深凹窗組合的形式就是典型的綜合遮陽。

可調節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環境和需求傾斜角度。

5.形式可變的遮陽

根據室內環境的需求，通過調節使不同類型得遮陽相互轉換的設施。如：為兼顧采光和通風，可調節的擋板經過移動、開啟后可轉換成水平遮陽、垂直遮陽等。

▲可變式遮陽（開啟為水平遮陽，關閉后相當于擋板遮陽）

▲清華超低能耗樓可變遮陽

（開啟時為水平、垂直遮陽，關閉后相當于擋板遮陽）

6.多功能遮陽

外遮陽構件可以與通風、太陽能收集等集合成多功能的遮陽構件。如：外遮陽克做導風板引導自然通風；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施。

▲利用光伏電池板做外遮陽

三、建筑外遮陽與立面設計

遮陽是外立面重要的構成手段之一，在設計師的也手中遮陽變得越來越有藝術魅力，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

遮陽構件在遮擋陽光的過程中自身會吸收大量的輻射熱而升溫。因此，在設計時要注意以下幾個方面：
1.遮陽構件宜采用高反射、低蓄熱的輕質材料。如：淺色、低熱容的金屬材料制成的遮陽百葉效果要明顯優于砼遮陽板。
2.選擇網狀或百葉狀遮陽對通風的阻礙較小，可利用自然通風帶走熱空氣和自身吸收的熱量，使遮陽構件迅速冷卻。
3.遮陽構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結構。
4.一方面，遮陽可以阻擋直射陽光進入室內，改善室內熱環境；但另一方面，這樣會降低室內照度水平，尤其在陰天。所以，最好將遮陽與采光結合起來進行設計。
5.遮陽在一定程度上會對室內人的視線造成遮擋，在選擇遮陽方式和材料時，要考慮平衡這樣和視覺通透之間的矛盾。

遮陽遮陽板建筑