现代建筑设计中的遮阳形式浅谈

发表时间:2020/4/7   来源:《基层建设》2019年第32期   作者:刘彤
[导读] 摘要:新时代下人们工程技术水平不断提高,建筑的造型设计日益更新,丰富的立面表皮往往会带来空调系统高能耗的情况。
        中信建筑设计研究总院有限公司  湖北省武汉市  430000
        摘要:新时代下人们工程技术水平不断提高,建筑的造型设计日益更新,丰富的立面表皮往往会带来空调系统高能耗的情况。现代建筑设计中不仅要考虑建筑造型,控制建筑的整体能耗也非常重要。建筑遮阳是建筑节能的一个重要方面,设置合理的遮阳形式可以反射和吸收太阳辐射热能,也可以调节室内光环境,防止眩光产生、节约照明能耗。设计师还可以从屋面及外围护结构入手,落实可持续发展的方针,遵循遮阳设计与美学相结合的原则,尽量降低太阳辐射造成的能耗过高的问题。
        关键词:建筑;遮阳;
        1遮阳设计在建筑工程中的作用
        在炎热的天气里,建筑主体受到强烈的阳光照射可以增加主体温度,增加建筑能耗,从而影响室内温度,所以合理的遮阳设计会减少建筑能耗。阳光照射往往是增加室内温度的主要原因,室内温度越高,空调等冷却设备的能源消耗越大。遮阳设计可以减少因阳光照射,使用空调而带来的能源消耗,选择建筑遮阳具有很强的经济性以及实用性。
        降低建筑整体能耗的方式有很多方式,可通过设置屋顶隔热层、外墙面增加绿植吸收太阳热量、提升窗扇玻璃节能系数,增设窗口遮阳等等。建筑屋顶受到阳光全天直射,是影响建筑内环境的主要原因之一,所以做好屋顶的遮阳工作十分重要。就建筑外观来讲,对外墙进行遮阳结构设计也可以增加建筑美观度;同时门窗的节能系数远低于建筑外墙,很多热量都是通过窗口进入到室内,所以控制窗口的热量也有具有重要意义。
        2建筑遮阳设计的原则和要点
        新时代下人们工程技术水平不断提高,建筑的造型设计日益更新,通常丰富立面表皮会带来空调系统高能耗的情况,设计人员应充分考虑这一因素,落实可持续发展的方针,遵循遮阳设计与美学相结合的原则,尽量降低太阳辐射造成的能耗过高,从而体现建筑的实用性和艺术性,保证人们生活质量的同时尽量减少不必要的能耗。
        3现代建筑体系的遮阳结构设计方式
        3.1建筑屋面部分的遮阳结构设计
        建筑屋顶受到阳光全天直射,是建筑内热能的主要来源之一,所以做好屋顶的遮阳工作对降低建筑物的整体能耗意义重大。顶部遮阳设计不合理,会对顶层使用人群的舒适性产生影响,并且屋顶会因昼夜温差变化大而产生结露,会降低屋面保温防水层使用年限。所以建筑师设计时,应采取多种措施来吸收阳光产生的紫外线和辐射,控制室内温度不会受到太大的外界影响。
        3.1.1在屋面增设太阳能屋面板
        太阳能是取之不尽,用之不竭的绿色环保资源。屋顶又是建筑中接受阳光最重要的部位。在屋面增设太阳能屋面板是科学的利用太阳能的一种形式,可以将屋顶辐射热转化成建筑内部的热源供应,同时建筑内部能够利用太阳能替代部分传统热供应,以达到节能减排的目标。
        太阳能屋面板具有高效利用屋顶空间,对建筑整体造型影响较小等优点,综合考虑经济性和社会效益等因素,现阶段可在经济发达、产业基础较好的大中城市积极推进。
        3.1.2设计双层结构屋面
        架空通风屋顶在我国夏热冬冷地区广泛地采用,尤其是在气候炎热多雨的夏季,这种屋面构造形式更显示出它的优越性。通风屋顶的原理是在屋顶设置通风间层,一方面利用通风间层的外层遮挡阳光,如设置带有封闭或通风的空气间层遮阳板拦截了直接照射到屋顶的太阳辐射热,使屋顶变成间接传热,避免太阳辐射热直接作用在围护结构上;另一方面利用风压和热压的作用,尤其是自然通风,将遮阳板与空气接触的上下两个表面所吸收的太阳辐射热转移到空气随风带走,风速越大,带走的热量越多,隔热效果也越好,能较大地提高了屋面的隔热能力,从而减少室外热作用对内表面的影响。


        3.2对建筑的外墙进行遮阳设计
        建筑外墙遮阳按照形式划分,可分为立体绿化型遮阳、玻璃幕墙自遮阳、水平遮阳、垂直遮阳、挡板式遮阳、花格型遮阳等等。每种遮阳方式都有各自的特点,需根据实际建筑造型将遮阳构件与立面设计进行有机结合,同时需要结合当地的气候条件进行选择和设计。外墙遮阳可通过线、面的组合,形成不同的形式,创造丰富的虚实关系,形成不同的建筑表皮,产生不同的建筑形式,以达到建筑节能的目的。
        3.2.1垂直绿化生态幕墙
        近年绿植遮阳的热度也日益增高,除了绿植遮阳本身具有的美观效用,绿植也可以依靠阳光储存能量来维持自身增长,绿植在进行光合作用的过程会增加建筑湿度进而达到有效降温。垂直绿化生态幕墙作为一种全新的、高环保的幕墙形式,其展示出强大的遮阳、散热、保湿、屏音、净化空气等功能,不但延长了建筑外墙的使用寿命,而且有效缓解了使用功能与人居舒适度之间的矛盾。因此,垂直绿化生态幕墙的应用必将成为一股新的潮流。
        3.3门窗的遮阳设计
        3.3.1控制外立面幕墙及门窗玻璃参数
        门窗玻璃的节能系数远低于外墙砌体,很多热量都是通过窗扇玻璃进入到室内,而采用较好节能参数的玻璃可有效的降低热量射入,其中镀膜玻璃就是非常优秀的产品。镀膜玻璃分为阳光控制镀膜玻璃和低辐射镀膜玻璃,是一种既能保证可见光良好透过又可有效反射热射线的节能装饰型玻璃。
        (1)阳光控制镀膜玻璃:阳光控制镀膜玻璃是对太阳光具有一定控制作用的镀膜玻璃。这种玻璃具有良好的隔热性能,在保证室内采光柔和的条件下,可有效地屏蔽进入室内的太阳辐射能,并且可避免暖房效应,节约室内降温空调的能源消耗。单面镀膜玻璃在安装时,应将膜层面向室内,以提高膜层的使用寿命和取得节能的最大效果。
        (2)低辐射镀膜玻璃:低辐射镀膜玻璃又称“Low-E”玻璃,是种对远红外线有较高反射比的镀膜玻璃。低辐射镀膜玻璃对太阳可见光和室内物体所辐射的热射线均可有效阻挡,因而可使夏季室内凉爽而冬季则有良好的保温效果。
        3.3.2设置百叶、窗帘等结构为建筑遮挡阳光
        可调控的百叶拥有各种灵活多变的形式,可以有效阻隔外界阳光及辐射,因此这种结构被应用到了各种遮阳设计中。百叶能够按照室内的光照环境来调整阳光照入室内的角度与进光量,提升建筑采光水平,降低照明系统消耗的电能。从真实建筑的设计案例来看,在建筑外部建立可调控的百叶结构除了可以阻隔日光辐射侵入室内之外,还能给建筑外观进行美化,提升建筑物外部的整体层次感,使建筑更富有审美价值。
        卷动的门帘和窗帘可以帮助居室调整外部阳光照入内部的范围,从而起到调整室内光线亮度、遮蔽多余光线的理想效果。当外界的阳光比较温和时,可以把门帘或窗帘卷起来,让建筑外的风景可以呈现出来。一般能够遮挡光线的窗帘有手动控制与自动卷动两种类别,可依据建筑整体色彩与风格选择适合的卷帘。通常色彩淡雅的卷帘不仅美观同时还可以提升遮挡阳光、阻隔高温的效果,适合在夏季使用;而色彩深沉的门、窗帘能吸收光线的热度,适合冬季使用。
        4结束语
        遮阳设计是建筑设计的重点内容,优质的遮阳设计不但能够起到遮阳效果,同时还具有美观性,达到美化建筑的效果。因此,作为设计人员应充分考虑遮阳设计的适用性和美观性,综合考虑建筑主体风格,针对建筑具体情况,采用合理的遮阳设计方式,形成与建筑主体和谐统一的设计风格。
        参考文献:
        [1]闵艳婷.建筑立面设计中的遮阳设计分析[J].门窗,2016(06):54.
        [2]刘念雄.欧洲新建筑的遮阳,世界建筑[M],广州:世界建筑杂志出版社,2002
        [3]晏金梅.新环境下建筑立面设计中的遮阳设计分析[J].江西建材,2014(18):13-14.
        [4]黄超,董靓.结合遮阳的建筑立面设计原则[J].建筑节能,2013,41(02):40-43.
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