陳勇明 （重慶大學(xué)建筑城規(guī)學(xué)院，重慶 400045）

0 前 言

夏熱冬暖地區(qū)氣候炎熱、日照強烈，良好的遮陽設(shè)計不僅有助于節(jié)能，改善室內(nèi)熱環(huán)境，符合可持續(xù)發(fā)展的要求，而且遮陽構(gòu)件成為影響建筑形體和美感的關(guān)鍵要素，特別是新的遮陽構(gòu)件和構(gòu)造往往成為凸顯建筑高技術(shù)和現(xiàn)代感的重要組成部分，豐富了建筑師的造型手法。因此，為夏熱冬暖地區(qū)建筑遮陽設(shè)計制定指導(dǎo)性的原則，尤為重要。

1 相關(guān)概念及理論

1.1 相關(guān)概念

1.1.1 夏熱冬暖地區(qū)

我國節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)按地域分為五大氣候區(qū)，即嚴(yán)寒地區(qū)、寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)和溫和地區(qū)。夏熱冬暖地區(qū)位于我國南部，在北緯27°以南，東經(jīng)97°以東，包括海南全境、廣東大部、廣西大部、福建南部、云南小部分，以及香港、澳門與臺灣。夏熱冬暖地區(qū)有南北區(qū)之分，文章以主要氣候代表性的南區(qū)為重點研究對象。

1.1.2 建筑遮陽

建筑遮陽是為了防止陽光過分照射入建筑物內(nèi)，防止建筑物的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)被陽光過分加熱，達(dá)到降低室內(nèi)溫度和空調(diào)能耗、營造室內(nèi)舒適的熱環(huán)境和光環(huán)境的目的而采用的遮蔽措施。

1.2 相關(guān)理論概述

1.2.1 建筑遮陽類型

建筑遮陽按遮陽元素屬性分類，可分為：建筑形體遮陽方式；建筑構(gòu)件兼顧遮陽方式；專設(shè)構(gòu)件遮陽方式；綠化遮陽方式。按控制程度分類，可分為：固定式遮陽方式；可調(diào)節(jié)式遮陽方式。按設(shè)立位置分類，可分為：內(nèi)遮陽方式；中間遮陽方式；外遮陽方式。其中，專設(shè)構(gòu)件遮陽方式及外遮陽方式的遮陽效果最好；綠化遮陽方式是最生態(tài)和環(huán)保的遮陽方式，但由于生物屬性有局限性；固定式遮陽方式耐久性好，結(jié)構(gòu)簡單，造價低，適用范圍廣；可調(diào)節(jié)式遮陽方式具有優(yōu)越的遮陽性能，不阻擋建筑采光和通風(fēng)，并且能形成多變的立面效果；內(nèi)遮陽方式使用方便，收放自如，和生活密不可分，但是遮陽效果不及外遮陽方式[1]。

1.2.2 夏熱冬暖地區(qū)建筑遮陽的歷史

夏熱冬暖地區(qū)傳統(tǒng)建筑中,沒有現(xiàn)代的空調(diào)采暖設(shè)備,僅依靠建筑自身的處理,營造出適宜的生活環(huán)境,同時呈現(xiàn)出了獨特的地域文化特色。傳統(tǒng)建筑中主要采用的遮陽方法有：利用院落平面布局的形式來遮陽；利用坡屋面的瓦垅、瓦坑以及封火山墻遮陽；利用挑檐和建筑形體進(jìn)行遮陽；利用窗體自身的構(gòu)造形式和材料來遮陽；另外，騎樓和陽臺也是常用的遮陽方式。

20世紀(jì)30～40年代，西風(fēng)東漸，現(xiàn)代建筑理念在中國建筑上也得到了體現(xiàn)。西方的混凝土遮陽板也大量出現(xiàn)在我國建筑上，并且在造型和構(gòu)造等方面有了相應(yīng)的研究。解放后，華南工學(xué)院(現(xiàn)華南理工大學(xué))教授夏昌世先生將屋頂隔熱和窗口遮陽的研究成果付之實踐，創(chuàng)造了使人耳目一新的“夏氏遮陽”。

改革開放后，西方現(xiàn)代建筑理念和高新技術(shù)手段涌入了國門，成為國內(nèi)建筑師學(xué)習(xí)和模仿的榜樣。但缺少系統(tǒng)理論研究的支持，相關(guān)技術(shù)水平也較低，多采用固定式混凝土板形式，遮陽效果不盡如人意。隨著相關(guān)理論研究和技術(shù)發(fā)展，現(xiàn)階段我國的建筑遮陽逐漸趕上了世界潮流，從理論到實踐，都有了長足的進(jìn)步。

2 建筑遮陽設(shè)計應(yīng)該結(jié)合氣候性

2.1 夏熱冬暖地區(qū)氣候特征及技術(shù)難點

2.1.1 氣候特征

《建筑氣候區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》中將全國劃分為7個一級區(qū)，夏熱冬暖地區(qū)橫跨了第Ⅲ氣候區(qū)和第IV氣候區(qū)。夏熱冬暖北區(qū)屬于第Ⅲ氣候區(qū)，其節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)位于夏熱冬暖地區(qū)和夏熱冬冷地區(qū)之間;夏熱冬暖南區(qū)屬于第IV氣候區(qū)，是本文研究的重點。

根據(jù)《建筑氣候區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》及《民用建筑熱工設(shè)計規(guī)范》及相關(guān)統(tǒng)計資料，第IV氣候區(qū)即夏熱冬暖南區(qū)的氣候特征為:長夏無冬，氣溫年較差和日較差均??；四季潮濕，夏季尤為突出；降雨量居全國首位，沿海地區(qū)多暴雨和臺風(fēng)；日照較小，太陽高度角小，太陽輻射強烈；經(jīng)常與濕熱、瘴氣、強光、多雨聯(lián)系起來。

2.1.2 夏熱冬暖地區(qū)遮陽設(shè)計技術(shù)難點及遮陽目標(biāo)

由夏熱冬暖地區(qū)的地理氣候特征，可推導(dǎo)該地區(qū)的遮陽設(shè)計的主要技術(shù)難點及遮陽目標(biāo):①進(jìn)行有效的隔熱；②解決通風(fēng)、潮濕與隔熱的矛盾；③日照小輻射強烈的情況下太陽能的高效利用；④常年濕熱的情況下技術(shù)材料的持久性與耐潮性；⑤解決該地區(qū)集中時間段空調(diào)能耗超負(fù)荷問題；⑥解決夏季防止太陽輻射和冬季利用太陽輻射的矛盾。

2.2 選擇合適的遮陽形式

適宜的建筑遮陽方式能減少太陽輻射通過窗口進(jìn)入室內(nèi)和圍護(hù)結(jié)構(gòu)吸收太陽輻射加重室內(nèi)熱負(fù)荷；能有效的防止眩光、反射和分配光線；能豐富建筑立面動態(tài)感，增加立面層次與美感。Olgyay在《Solar Control&Shading Devices》一書中指出，對于特定房間的遮陽設(shè)計應(yīng)依照以下步驟進(jìn)行：①確定一年中的過熱季節(jié)，大多數(shù)遮陽措施的設(shè)計主要針對過熱季節(jié)；②根據(jù)房間的特定的功能，確定每日和每年需要遮陽的時段；③確定太陽臨界照射角度；④確定遮陽措施的形式和種類?？梢?，建筑遮陽方式的功能是有限制條件的，它需要在自身和外界雙重因素共同制約下才能發(fā)揮作用。

2.2.1 日照因素的影響

遮陽的首要目的是阻擋多余的日照，因此必需掌握不同地區(qū)一年之內(nèi)太陽運行規(guī)律，該規(guī)律以太陽的高度角與方位角為特征。確定太陽高度角與方位角的目的是精確的了解特定地域日照時間方位，從而為因地制宜選擇合理的建筑遮陽方式打下基礎(chǔ)。

2.2.2 太陽輻射因素的影響

太陽輻射從三方面作用于建筑：直接輻射、天空散射輻射和地面反射輻射。其中，前兩部分占輻射總量的絕大多數(shù)。太陽高度角決定了低緯度地區(qū)比高緯度地區(qū)、中午比早晚的太陽直射輻射要強烈。理論上，不考慮天氣因素，屋頂接受的太陽輻射最強，此外，東西向最大，南向次之，北向最小。南向窗戶多用于主要使用房間，應(yīng)多采用遮陽措施。而有效減小太陽直射得熱是改善東、西向房間室內(nèi)環(huán)境的基本途徑。

2.2.3 地域氣候因素的影響

在夏熱冬暖地區(qū)，夏季遮陽方式主要考慮遮陽和自然通風(fēng)，多采用外置式水平遮陽百葉、遮陽板。該地區(qū)建筑遮陽可不考慮冬季對陽光的遮擋，可采取固定遮陽方式，但為獲得更好的遮陽、通風(fēng)效果還是以可調(diào)節(jié)式遮陽方式為主。

2.3 選擇合適的色調(diào)

遮陽設(shè)施的顏色能影響遮陽設(shè)施對太陽輻射的吸收率，同時影響室內(nèi)光環(huán)境的舒適度。一般而言，以夏季隔熱為主的遮陽設(shè)施，外表面顏色稍淺為好，以降低對太陽輻射的吸收，內(nèi)表面的顏色稍暗為好，可以避免產(chǎn)生眩光，同時應(yīng)該注意避免造成過暗的室內(nèi)視覺環(huán)境。[2]

3 建筑遮陽設(shè)計應(yīng)該符合形式美

“古今中外的建筑，盡管在形式處理方面有極大的差別，但凡屬優(yōu)秀作品，必然遵循一個共同的準(zhǔn)則——多樣統(tǒng)一。因而，只有多樣統(tǒng)一堪稱之為形式美的規(guī)律。至于主從、對比、韻律、比例、尺度、均衡等，都不過是多樣統(tǒng)一在某一方面的體現(xiàn)，如果鼓勵的看，它們本身都不能當(dāng)做形式美的規(guī)律來對待?！盵3]解決建筑形式問題，固然要從功能、技術(shù)和經(jīng)濟等多方面考慮，但最終都還是要遵循建筑形式美的基本規(guī)律，運用建筑構(gòu)圖手段，以使設(shè)計的圖式化過程得以完美的表達(dá)。因此，建筑遮陽設(shè)計同樣需要遵循形式美的規(guī)律，以下列舉三個方面可作為參考。

3.1 整體性與對比性

在結(jié)合建筑遮陽設(shè)計中，要注意將遮陽與建筑一體化設(shè)計。采用統(tǒng)一一致的建筑遮陽構(gòu)件，可以很好的突出立面的整體性,還應(yīng)該注意局部與整體的關(guān)系。不同形式的遮陽板，如橫向和豎向的綜合式遮陽構(gòu)件,在起到遮陽作用的同時,又使立面從實墻到虛墻成功過渡，使建筑結(jié)構(gòu)美也產(chǎn)生了強烈的虛實對比，生動并且栩栩如生。體形輪廓高低錯落、立面形成的凹凸關(guān)系也能形成虛實對比,開窗、凹陷、挖減等的手法的運用也令建筑外立面取得豐富的虛實對比藝術(shù)效果。

3.2 韻律美與層次感

在建筑遮陽構(gòu)件的設(shè)計中，通過有組織的變化，有規(guī)律的重復(fù),形成節(jié)奏感,給人以美的感受，呈現(xiàn)出一種統(tǒng)一的韻律美和層次感。常用的韻律手法有連續(xù)韻律、漸變韻律、交錯韻律和起伏韻律等。運用遮陽構(gòu)件創(chuàng)造豐富的韻律美和層次感，是現(xiàn)代結(jié)合遮陽的建筑造型設(shè)計中常用的手法；也可通過出挑或框架式的遮陽構(gòu)件的局部變化，來豐富外立面整體秩序下的層次。[4]

3.3 色彩與質(zhì)感

色彩是最敏感、最富表情的視覺要素,能給人強烈的視覺沖擊,同時可以附加大量的信息,使結(jié)合遮陽的建筑立面設(shè)計和視覺造型的表達(dá)具有更多的的可能性和靈活性。在遮陽設(shè)計中,除了色彩的選擇和處理,質(zhì)感也同樣重要。在結(jié)合遮陽的建筑立面設(shè)計匯總應(yīng)該充分利用各種材質(zhì)質(zhì)感的特性,進(jìn)行巧妙的有機組合,使各種遮陽構(gòu)件產(chǎn)生不同的表現(xiàn)力和觀感，使人產(chǎn)生不同的心理。

4 建筑遮陽設(shè)計應(yīng)進(jìn)行傳承與創(chuàng)新

形式美的基本原則對于建筑設(shè)計來說，只能為我們提供一些規(guī)矩，而不能代表整個建筑創(chuàng)作。形式美并不是就相當(dāng)于建筑美，形式美只限于抽象形式本身外在的聯(lián)系，即使達(dá)到了多樣統(tǒng)一，也還是需要通過建筑形象喚起人的思想感情上的共鳴，體現(xiàn)出建筑的內(nèi)涵和意蘊。同樣，建筑遮陽設(shè)計在立意與構(gòu)思上也要重視這個問題。

建筑遮陽形式不可避免地要反映某個特定歷史時期和特定民族、地區(qū)的特點。失去建筑地域性，失去建筑的時代性，建筑發(fā)展都將誤入岐途，這兩者的相互依存、緊密相連，正是宏觀建筑風(fēng)格時空意義上的真諦所在。因此，建筑遮陽設(shè)計中傳承與創(chuàng)新十分重要。

4.1 地域性

全球化的浪潮對于文化藝術(shù)來說是一把雙刃劍，一方面信息的全球性快速傳播使世界越來越小，它促使各種不同的文化得以充分交流，另一方面它也使文化的地域獨特性越來越弱，在建筑上的體現(xiàn)則是世界各地的建筑越來越像。如何在世界大同的環(huán)境中創(chuàng)造多樣性的建筑就成了建筑師所必須面對的問題。在創(chuàng)作中保持自己的獨創(chuàng)性，通過地方性材料的挖掘、地方性工藝的運用、對地方環(huán)境的研究可能是建筑師的手段之一。[5]

地域性建筑指以特定地方的特定自然因素為主，輔以特定人文因素為特色的建筑作品。因此，建筑遮陽設(shè)計中應(yīng)該立足地域自然生態(tài)與人文社會，才能創(chuàng)造出合情合理的優(yōu)秀作品。

4.2 形式與技術(shù)的創(chuàng)新

我國傳統(tǒng)建筑文化，固然是我們建筑創(chuàng)作取之不盡、用之不竭的源泉，但要跟上飛速發(fā)展的時代，只有突破傳統(tǒng)建筑文化的局限性，才能有所創(chuàng)造，有所進(jìn)步。應(yīng)努力借鑒國外建筑創(chuàng)新的先進(jìn)經(jīng)驗，并通過移植、嫁接，使之根植于本土，從而創(chuàng)造出具有中國特色的新建筑風(fēng)格來。

除地域性建筑的基本要求外，建筑遮陽設(shè)計應(yīng)更多地汲取現(xiàn)代建筑的建筑材料、技術(shù)手段和建造方式，呈現(xiàn)出建筑的理念更新。關(guān)于建筑技術(shù)與建筑形式辯證關(guān)系的討論從未停止過，在21世紀(jì)的今天，是建筑設(shè)計思潮最繁盛的時期，是建筑技術(shù)發(fā)展最快速的時期，建筑形式與技術(shù)的對立統(tǒng)一關(guān)系正是建筑遮陽設(shè)計過程應(yīng)當(dāng)注重的創(chuàng)新過程。

5 結(jié) 語

在建筑遮陽設(shè)計中,建筑師需要掌握影響遮陽的各個方面因素,在設(shè)計合理的遮陽方式后也要讓整個建筑外觀具有形態(tài)美,并且滿足大部分的審美需求,使整棟建筑外觀讓人賞心悅目。結(jié)合遮陽的建筑造型設(shè)計在技術(shù)和審美以及其他限制條件下展現(xiàn)出不同的藝術(shù)效果。它不僅應(yīng)在建筑功能方面得到很好的發(fā)揮,也應(yīng)是符合現(xiàn)在建筑節(jié)能的發(fā)展趨勢,同時也很好的表現(xiàn)了建筑的地域性和現(xiàn)代性。

[1]崔澤鋒,建筑遮陽方式研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué),2008.

[2]李崢嶸,趙群,展磊.建筑遮陽與節(jié)能[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2009.

[3]彭一剛.建筑空間組合論（第二版）[M].北京,中國建筑工業(yè)出版社,2007.

[4]黃超.結(jié)合遮陽的建筑立面設(shè)計原則及方法[D].成都：西南交通大學(xué),2013.

[5]王育林.現(xiàn)代建筑運動的地域性拓展[D].天津：天津大學(xué),2005.