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1、从建筑遮阳谈建筑节能设计 摘要:随着国家对节能建筑的日益重视,建筑节能设计已经成为了设计师必须考虑和重视的环节。本文着重从建筑遮阳的意义、设计方法和与太阳能的整合设计等方面对建筑遮阳设计进行介绍和分析。 关键词:建筑节能;建筑遮阳设计;太阳能 一、建筑节能的意义与定义 建筑使用过程中所消耗的能量,即通常所说的建筑能耗,在社会总能耗中占很大的比例。中国改革开放30年,创造了世界人类建筑史上的奇迹:1985-2004的20年间,全国竣工建筑的面积达105.6亿m2,约占现有建筑面积的1/4,预计到20
2、20年还将新增建筑面积300亿m2。然而,目前中国既有建筑中,95%以上是高能耗建筑。1992年,建筑能耗占全社会能耗的15%,2000年为27.5%,2020年将会增加到40%,如果加上原材料的运输和损耗等,建筑能耗可能高达50%。这既反映了我国城乡生活水平的提高,也反映了我国高速发展的建筑和能源需求形势。由于建筑能耗在社会总能耗中所占的重大比例,建筑节能成为世界节能浪潮的主流之一,建筑节能技术已经成为当今世界建筑技术发展的重点之一。 二、建筑遮阳的意义 目前,国家大力倡导绿色建筑、节能建筑,并且出
3、台了多项具体的规范规程,对建筑节能设计提出了很多具体的要求。遮阳设施能合理控制太阳光线进入室内,减少建筑空调能耗和人工照明用电,改善室内光环境。采取有效的遮阳措施,降低外窗太阳辐射形成的建筑空调负荷,是实现建筑节能的最有效方法之一。一方面,遮阳通过阻挡阳光直射辐射和漫辐射的热,控制热量进入室内,降低室温、改善室内热环境,使空调高峰负荷大大削减。另一方面,适量的阳光又使人感到舒适,有利于人体视觉功效的高效发挥和生理机能的正常运行,给人们愉悦的心理感受。 三、建筑遮阳设计方法 遮阳的措施主要分为三类:1、
4、利用绿化的遮阳;2、结合建筑构件处理的窗口遮阳;3、专门设置的遮阳设施。 (一)利用绿化的遮阳 对于低层建筑来说,绿化遮阳是一种既有效又经济美观的遮阳措施。绿化遮阳可以通过在窗外一定距离种树,也可以通过在窗外或阳台上种植攀援植物实现对墙面的遮阳,还有屋顶花园等形式。落叶树木可以在夏季提供遮阳,常青树可以整年提供遮阳。植物还能通过蒸发周围的空气降低地面的反射。常青的灌木和草坪也能很好地降低地面反射和建筑反射。 (1)建筑周围植树。在建筑周边一定距离种树,可以对低层的户型提供有效的窗口与墙面遮阳。一般适宜选用高
5、大、树枝伸展较宽、夏天茂盛、冬天落叶的乔木。当利用植物进行窗口遮阳的时候,应当注意不能影响自然通风与采光。在夏季主导风的方向上,不应种植太密的树木,比如大灌木和乔木,以免降低风速甚至改变风向,造成自然通风受阻。此外,茂密的树叶也不宜靠窗口太近,以免遮挡自然光线的进入。 (2)屋面绿化遮阳。屋顶花园,隔热效果是显著的,对于第五立面的美化也是有意的。 (3)墙面绿化遮阳。绿化墙面遮阳,一般选择爬腾植物如爬山虎、牵牛花、爆竹花等爬墙生长。必要的时候可以搭架拉绳,以辅助其生长。 (二)结合建筑构件处理的窗口遮阳
6、遮阳的基本形式可分为四种:水平式、垂直式、综合式和挡板式。 1.水平式遮阳 这种遮阳形式能够有效地遮挡高度角较大的、从窗口上方投射下来的阳光。故它适用于接近南向的窗口,低纬度地区的北向附近的窗口。 2.垂直式遮阳 垂直式遮阳能够有效地遮挡高度角较小的、从窗侧斜射过来的阳光。但对于高度角较大的、从窗口上方投射下来的阳光,或接近日出、日没时平射窗口的阳光,它不起遮挡作用。故垂直式遮阳主要适用于东北、北河西北向附近的窗口。 3.综合式遮阳 综合式遮阳能够有效地遮挡高度角中等的、从窗前斜射下来的阳光,遮阳效果
7、比较均匀。故它主要适用于东南或西南向附近的窗口。 4.挡板式遮阳 这种形式的遮阳能够有效地遮挡高度角较小的、正射窗口的阳光、故它主要适用于东西向附近的窗口。 在设计遮阳时,应根据建筑所在地区的气候条件、建筑的朝向、房间的使用功能等因素,综合进行遮阳设计,可以通过永久性的建筑构件,如:外檐廊、阳台、外挑遮阳板等,制作永久性遮阳设施。 (三)专门设置的遮阳设施 (1)活动窗口外遮阳 固定遮阳不可避免的会带来与采光、自然通风、冬季采暖、视野等方面的矛盾。活动遮阳可以根据使用者根据环境变化和个人喜欢,自由的控
8、制遮阳系统的工作状况。形式:遮阳卷帘、活动百叶遮阳、遮阳篷、遮阳纱幕等。 A.遮阳卷帘。窗外遮阳卷帘是一种有效的遮阳措施,适用于各个朝向的窗户。当卷帘完全放下的时候,能够遮挡住几乎所有的太阳辐射,这时候进入外窗的热量只有卷帘吸收的太阳辐射能量向内传递的部分。这时候,如果采用导热系数小的玻璃,则进入窗户的太阳热量非常少。此外也可以适当拉开遮阳卷帘与窗户玻璃之间的距离,利用
