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建筑遮陽節(jié)能設(shè)計(jì)
導(dǎo)語：綠化遮陽可以通過在窗外一定距離種樹，也可以通過在窗外或陽臺(tái)上種植攀援植物實(shí)現(xiàn)對(duì)墻面的遮陽，還有屋頂花園等形式。落葉樹木可以在夏季提供遮陽，常青樹可以整年提供遮陽。植物還能通過蒸發(fā)周圍的空氣降低地面的反射。常青的灌木和草坪對(duì)于降低地面反射和建筑反射很有用。
1.建筑節(jié)能的意義與定義
建筑使用過程中所消耗的能量，即通常所說的建筑能耗，在社會(huì)總能耗中占很大的比例。改革開放30年，創(chuàng)造了世界人類建筑史上的奇跡：1985-2004的20年間，全國(guó)竣工建筑的面積達(dá)105.6億㎡，約占現(xiàn)有建筑面積的1/4，預(yù)計(jì)到2020年還將新增建筑面積300億㎡.然而，目前中國(guó)既有建筑中，95%以上是高能耗建筑。1992年，建筑能耗占全社會(huì)能耗的15%，2000年為27.5%，2020年將會(huì)增加到40%，如果加上原材料的運(yùn)輸和損耗等，建筑能耗可能高達(dá)50%.反映了我國(guó)高速發(fā)展的建筑和能源需求形勢(shì)。
2.建筑遮陽的意義
目前，國(guó)家大力倡導(dǎo)綠色建筑、節(jié)能建筑，并且出臺(tái)了多項(xiàng)具體的規(guī)范規(guī)程，對(duì)建筑節(jié)能設(shè)計(jì)提出了很多具體的要求。遮陽設(shè)施能合理控制太陽光線進(jìn)入室內(nèi)，減少建筑空調(diào)能耗和人工照明用電，改善室內(nèi)光環(huán)境。采取有效的遮陽措施，降低外窗太陽輻射形成的建筑空調(diào)負(fù)荷，是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能的最有效方法之一。一方面，遮陽通過阻擋陽光直射輻射和漫輻射的熱，控制熱量進(jìn)入室內(nèi)，降低室溫、改善室內(nèi)熱環(huán)境，使空調(diào)高峰負(fù)荷大大削減。另一方面，適量的陽光又使人感到舒適，有利于人體視覺功效的高效發(fā)揮和生理機(jī)能的正常運(yùn)行，給人們愉悅的心理感受。
3.建筑遮陽設(shè)計(jì)方法
遮陽的措施主要分為三類：(1)利用綠化的遮陽;(2)結(jié)合建筑構(gòu)件處理的窗口遮陽;(3)專門設(shè)置的遮陽設(shè)施。
3.1利用綠化的遮陽
對(duì)于低層建筑來說，綠化遮陽是一種既有效又經(jīng)濟(jì)美觀的遮陽措施。綠化遮陽可以通過在窗外一定距離種樹，也可以通過在窗外或陽臺(tái)上種植攀援植物實(shí)現(xiàn)對(duì)墻面的遮陽，還有屋頂花園等形式。落葉樹木可以在夏季提供遮陽，常青樹可以整年提供遮陽。植物還能通過蒸發(fā)周圍的空氣降低地面的反射。常青的灌木和草坪也能很好地降低地面反射和建筑反射。
3.1.1建筑周圍植樹
在建筑周邊一定距離種樹，可以對(duì)低層的戶型提供有效的窗口與墻面遮陽。一般適宜選用高大、樹枝伸展較寬、夏天茂盛、冬天落葉的喬木。當(dāng)利用植物進(jìn)行窗口遮陽的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)注意不能影響自然通風(fēng)與采光。在夏季主導(dǎo)風(fēng)的方向上，不應(yīng)種植太密的樹木，比如大灌木和喬木，以免降低風(fēng)速甚至改變風(fēng)向，造成自然通風(fēng)受阻。此外，茂密的樹葉也不宜靠窗口太近，以免遮擋自然光線的進(jìn)入。
3.1.2屋面綠化遮陽
屋頂花園，隔熱效果是顯著的，對(duì)于第五立面的美化也是有意的。
3.1.3墻面綠化遮陽
綠化墻面遮陽，一般選擇爬騰植物如爬山虎、牽牛花、爆竹花等爬墻生長(zhǎng)。必要的時(shí)候可以搭架拉繩，以輔助其生長(zhǎng)。
3.2結(jié)合建筑構(gòu)件處理的窗口遮陽
遮陽的基本形式可分為四種：水平式、垂直式、綜合式和擋板式。
3.2.1水平式遮陽
這種遮陽形式能夠有效地遮擋高度角較大的、從窗口上方投射下來的陽光。故它適用于接近南向的窗口，低緯度地區(qū)的北向附近的窗口。
3.2.2垂直式遮陽
垂直式遮陽能夠有效地遮擋高度角較小的、從窗側(cè)斜射過來的陽光。但對(duì)于高度角較大的、從窗口上方投射下來的陽光，或接近日出、日沒時(shí)平射窗口的陽光，它不起遮擋作用。故垂直式遮陽主要適用于東北、北河西北向附近的窗口。
3.2.3綜合式遮陽
綜合式遮陽能夠有效地遮擋高度角中等的、從窗前斜射下來的陽光，遮陽效果比較均勻。故它主要適用于東南或西南向附近的窗口。
3.2.4擋板式遮陽
這種形式的遮陽能夠有效地遮擋高度角較小的、正射窗口的陽光、故它主要適用于東西向附近的窗口。
在設(shè)計(jì)遮陽時(shí)，應(yīng)根據(jù)建筑所在地區(qū)的氣候條件、建筑的朝向、房間的使用功能等因素，綜合進(jìn)行遮陽設(shè)計(jì)，可以通過永久性的建筑構(gòu)件，如：外檐廊、陽臺(tái)、外挑遮陽板等，制作永久性遮陽設(shè)施。 3.3專門設(shè)置的遮陽設(shè)施
3.3.1活動(dòng)窗口外遮陽
固定遮陽不可避免的會(huì)帶來與采光、自然通風(fēng)、冬季采暖、視野等方面的矛盾。活動(dòng)遮陽可以根據(jù)使用者根據(jù)環(huán)境變化和個(gè)人喜歡，自由的控制遮陽系統(tǒng)的工作狀況。形式：遮陽卷簾、活動(dòng)百葉遮陽、遮陽篷、遮陽紗幕等。
(1)遮陽卷簾。窗外遮陽卷簾是一種有效的遮陽措施，適用于各個(gè)朝向的窗戶。當(dāng)卷簾完全放下的時(shí)候，能夠遮擋住幾乎所有的太陽輻射，這時(shí)候進(jìn)入外窗的熱量只有卷簾吸收的太陽輻射能量向內(nèi)傳遞的部分。這時(shí)候，如果采用導(dǎo)熱系數(shù)小的玻璃，則進(jìn)入窗戶的太陽熱量非常少。
(2)活動(dòng)百葉遮陽。有升降式百葉簾和百葉護(hù)窗等形式。百葉簾既可以升降，也可以調(diào)節(jié)角度，在遮陽和采光，通風(fēng)之間達(dá)到了平衡，因而在辦公樓宇及民用住宅上得到了很大的應(yīng)用。根據(jù)材料的不同，分為鋁百葉簾、木百葉簾和塑料百葉簾。百葉護(hù)窗的功能類似于外卷簾，在構(gòu)造上更為簡(jiǎn)單，一般為推拉的形式或者外開的形式，在國(guó)外得到大量的應(yīng)用。
(3)遮陽蓬。遮陽蓬比較常見，但質(zhì)量和這樣效果一般，目前市場(chǎng)使用有些雜亂。
(4)遮陽紗幕。遮陽紗幕既能遮擋陽光輻射，又能根據(jù)材料選擇控制可見光的進(jìn)入量，防止紫外線，并能避免眩光的干擾，是一種適合于炎熱地區(qū)的外遮陽方式。紗幕的材料主要是玻璃纖維。具有耐火防腐，堅(jiān)固耐久。
3.3.2窗口中置式遮陽
中置式遮陽的遮陽設(shè)施通常位于雙層玻璃的中間，和窗框及玻璃組合成為整扇窗戶，有著較強(qiáng)的整體性，一般是由工廠一體生產(chǎn)成型的。
3.3.3窗口內(nèi)遮陽
內(nèi)遮陽的形式有：百葉窗簾、垂直窗簾、卷簾等。材料則多種多樣，有布料、塑料(PVC)、金屬、竹、木等等。內(nèi)遮陽也有不足的地方。當(dāng)采用內(nèi)遮陽的時(shí)候，太陽輻射穿過玻璃，使內(nèi)遮陽簾自身受熱升溫。這部分熱量實(shí)際上已經(jīng)進(jìn)入室內(nèi)，有很大一部分將通過對(duì)流和輻射的方式，使室內(nèi)的溫度升高。
3.3.4玻璃自遮陽
玻璃自遮陽利用窗戶玻璃自身的遮陽性能，阻斷部分陽光進(jìn)入室內(nèi)。玻璃直身的遮陽性能對(duì)節(jié)能的影響很大，應(yīng)該選擇遮陽系數(shù)小的玻璃。遮陽性能好的玻璃常見的有吸熱玻璃、熱反射玻璃、低輻射玻璃。這幾種玻璃的遮陽系數(shù)低，具有良好的遮陽效果。值得注意的是，前兩種玻璃對(duì)采光有不同程度的影響，而低輻射玻璃的透光性能良好。
4.總結(jié)
建筑遮陽設(shè)計(jì)應(yīng)貫穿在規(guī)劃和建筑方案、施工圖設(shè)計(jì)、建筑施工和日常運(yùn)行維護(hù)的的整個(gè)過程中，應(yīng)綜合考慮建筑所處地域的緯度和氣候特點(diǎn)，太陽能利用的不同類型和技術(shù)要求，利用的不同類型和技術(shù)要求，建筑造型、平面功能與遮陽部位、構(gòu)造節(jié)點(diǎn)等因素，做到既符合建筑造型和使用功能要求，又滿足高質(zhì)量的室內(nèi)健康環(huán)境需求。
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