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建筑遮阳怎么设计？

0297建筑材料2021-07-18 12:06:32

冬天已经到了很久了，但南方的炎热并未减少，太阳依旧猛烈地照射着大地。此时，建筑遮挡阳光最有效的依然还是各类遮阳。

建筑遮阳主要是针对暴露在太阳辐射下的外门窗、屋面、外墙尤其是透明墙体等外围护结构设置的。在夏热地区，遮阳对降低建筑能耗，提高室内的舒适性有显著的效果。

一、建筑遮阳的类型

建筑遮阳的种类和形式很多。从技术来看，遮阳有低、中、高三个技术层次之分。根据其位置可分为内遮阳、外遮阳和中间遮阳。
1.按技术层次分类
（1）低技术层次的遮阳
主要有：植物遮阳、建筑物形体与构建自遮阳、固定外遮阳设施遮阳等。
① 植物遮阳
主要是利用攀援植物和落叶乔木遮阳。原理是：植物的叶片可以遮挡夏季太阳辐射，叶片通过光合作用将太阳能转化为生物能从而降低环境温度。
攀援植物常见的模式有以下几种：
模式一：采用爬山虎、凌霄等具有具有攀援特性的藤本植物，沿墙面攀爬，不需要支撑构架和牵引材料，绿化高度可达10-20m；

藤本植物，沿墙面攀爬

模式二：紧贴建筑外表皮设置植被攀缘构架，利用构架安装植物生存载体，如合成纤维毛毯等，和为植物生提供肥料和水分的灌溉系统；

植被攀缘构架

模式三：设置伸出墙面的支撑构架或利用建筑的出挑构件安装攀援构架、生长载体和灌溉系统。它与建筑物外表皮间有一定的距离，常用于幕墙、窗口遮阳。

支撑构架

▲世博会法国馆

落叶乔木可兼顾冬夏两季对建筑物的不同需求。夏季茂盛的叶片可以阻挡阳光进入室内，冬季温暖的阳光可闯过稀疏的枝条进入室内。

② 建筑物形体与构建自遮阳

利用建筑形体或构件的变化形成对建筑自身的遮挡，使建筑的局部墙体、屋顶或窗置于阴影区中。主要表现为以下几种：

第一种：建筑体型凹凸错落变化形成自遮挡；

第二种：建筑屋顶挑檐、出挑外廊、阳台、雨棚等形成阴影；

第三种：突出墙面的装饰构架、挑板、增厚墙体、壁柱等形成阴影；

第四种：采光洞口采用深凹窗形成阴影；

③ 固定外遮阳设施遮阳

固定遮阳设施是指固定的、不可调节的遮阳构件。多为从建筑结构中挑出的钢筋砼遮阳板（格构架）、金属遮阳板（百叶）、塑料遮阳板（百叶）、木质遮阳板（百叶）、固定在构架上的布质或其他纤维制成的遮阳帘幕。

（2）中技术层次的遮阳

这一类主要是指采用可人工调节（包括手动调节和人工控制的电动调节）的遮阳设施（遮阳板、百叶、帘幕等）或选择透光性材料遮阳（如：光电玻璃、遮阳型镀Low-e膜玻璃等），在不同地区、不同季节根据日照角度、日照时间、环境条件等来调节遮阳叶片的角度、长度以便控制光线，将夏季强光挡在室外降低制冷能耗，冬季温暖的阳关进入室内减少采暖负荷。

（3）高技术层次的遮阳

可根据外界太阳光的入射角度、照度变化及室内对太阳光的需求，由电脑自动控制调整遮阳效果，是满足高效、节能、环保等方面的智能化遮阳系统。目前研发的应用的主要有时间电机控制系统和气候电机控制系统两种。

2.按遮阳设施的位置分类
可分为内遮阳、外遮阳。
内遮阳主要是安装在建筑外围护结构内侧的遮阳设施。
外遮阳是指安装在建筑外围护结构（主要是采光洞口和透明外围护结构）外侧的遮阳设施。外遮阳包括固定遮阳和可调节遮阳，形势与材料丰富多样，是建筑师做建筑外造型的的重要手段之一。这也是下一次的内容。

二、建筑外遮阳的形式

外遮阳的形式包括：水平遮阳、垂直遮阳、挡板遮阳、综合遮阳、多功能遮阳、形式可变的遮阳等。有木材、砼板、织物等传统材料的，也有玻璃、膜材、合金、轻质金属等新材料的，且越来越美观、越来越智能。
1.水平遮阳
用于遮挡太阳高度角较大的入射阳光，适用于（北半球）南向的采光洞口或外围护结构的遮阳。

▲独立窗的水平遮阳

▲可调节的水平遮阳板

▲密格栅式水平遮阳

▲可开启的水平遮阳窗扇

2.垂直遮阳

用于遮挡早晚时段从窗口两侧斜射过来的太阳高度角较低的入射阳光，适用于（北半球）的东南向、西南向的遮阳，也可用于东西遮阳。

▲混凝土垂直遮阳板

▲金属垂直遮阳板

▲木纹铝方通垂直遮阳

3.挡板遮阳

用于遮挡早晚太阳高度角小的、正对窗口的入射阳光，适用于东西遮阳。可采用遮阳板（金属板、金属网板、木板、玻璃板、砼板）、遮阳百叶、遮阳帘幕等。

▲挡板式遮阳百叶

▲挡板式遮阳

4.综合遮阳

综合了水平式和垂直式遮阳的两种特点，用于遮挡从窗口前方和两侧照射来的阳光，适用于（北半球）南向、东南向和西南向遮阳。现代建筑中的“格构式”砼板与深凹窗组合的形式就是典型的综合遮阳。

可调节的综合遮阳具有更大的灵活性，其上下水平遮阳和左右垂直遮阳可以根据环境和需求倾斜角度。

5.形式可变的遮阳

根据室内环境的需求，通过调节使不同类型得遮阳相互转换的设施。如：为兼顾采光和通风，可调节的挡板经过移动、开启后可转换成水平遮阳、垂直遮阳等。

▲可变式遮阳（开启为水平遮阳，关闭后相当于挡板遮阳）

▲清华超低能耗楼可变遮阳

（开启时为水平、垂直遮阳，关闭后相当于挡板遮阳）

6.多功能遮阳

外遮阳构件可以与通风、太阳能收集等集合成多功能的遮阳构件。如：外遮阳克做导风板引导自然通风；可利用光伏电池板、太阳能平板集热器、太阳能真空集热管等太阳能装置作为外遮阳设施。

▲利用光伏电池板做外遮阳

三、建筑外遮阳与立面设计

遮阳是外立面重要的构成手段之一，在设计师的也手中遮阳变得越来越有艺术魅力，集功能与美观于一体，欣赏一下下呗。

四、选择遮阳的注意事项

遮阳构件在遮挡阳光的过程中自身会吸收大量的辐射热而升温。因此，在设计时要注意以下几个方面：
1.遮阳构件宜采用高反射、低蓄热的轻质材料。如：浅色、低热容的金属材料制成的遮阳百叶效果要明显优于砼遮阳板。
2.选择网状或百叶状遮阳对通风的阻碍较小，可利用自然通风带走热空气和自身吸收的热量，使遮阳构件迅速冷却。
3.遮阳构件要与建筑外表皮脱开一定的距离安装，避免将吸收的热量直接传给外围护结构。
4.一方面，遮阳可以阻挡直射阳光进入室内，改善室内热环境；但另一方面，这样会降低室内照度水平，尤其在阴天。所以，最好将遮阳与采光结合起来进行设计。
5.遮阳在一定程度上会对室内人的视线造成遮挡，在选择遮阳方式和材料时，要考虑平衡这样和视觉通透之间的矛盾。

遮阳遮阳板建筑