趙桄柯

（新疆建筑設(shè)計(jì)研究院，新疆 烏魯木齊830002）

0 前言

近年來(lái)，能源和資源問(wèn)題引起了全世界的廣泛關(guān)注，建筑節(jié)能成為當(dāng)今世界的發(fā)展潮流。在我國(guó)，建筑能耗高居不下，建筑節(jié)能迫在眉睫?！笆濉逼陂g，節(jié)能領(lǐng)域已成為我國(guó)高度重視的戰(zhàn)略方向。隨著我國(guó)建筑節(jié)能工作的深入，建筑遮陽(yáng)的節(jié)能效果已被人們認(rèn)同。因此，無(wú)論是從建筑節(jié)能，還是從室內(nèi)的光熱環(huán)境來(lái)考慮，建筑遮陽(yáng)都是至關(guān)重要的。

1 我國(guó)古代的建筑遮陽(yáng)

在我國(guó)建筑歷史上，建筑遮陽(yáng)始終是建筑歷史長(zhǎng)河中的重要組成部分。在我國(guó)廣大地區(qū)，挑檐作為中國(guó)古代木構(gòu)件建筑的重要組成部分亦是最為常見(jiàn)的建筑遮陽(yáng)形式。多數(shù)人認(rèn)為挑檐的主要功能是防雨，卻忽略了挑檐的遮陽(yáng)作用。院落遮陽(yáng)是中國(guó)傳統(tǒng)民居另一種典型的這樣方式，由于院落四周建筑的陰影正好投射在院落中，形成了陰涼的小天井，起到了很好的遮陽(yáng)作用。另外，古色古香的古建筑門窗格柵也具有遮陽(yáng)作用。

2 現(xiàn)代遮陽(yáng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

目前，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和建筑節(jié)能工作的推進(jìn)，建筑遮陽(yáng)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)全面進(jìn)入一個(gè)高速發(fā)展階段，其發(fā)展趨勢(shì)主要包括以下幾種。

2.1 新型建筑遮陽(yáng)材料和工藝

目前，建筑遮陽(yáng)材料非常多，如木材、混凝土、金屬、塑料、金屬、玻璃等。木材和混凝土仍在使用，但加工工藝更為精細(xì)和現(xiàn)代化。目前最受建筑師歡迎的遮陽(yáng)構(gòu)件材料是金屬，由于金屬良好的可塑性，金屬遮陽(yáng)構(gòu)件的形態(tài)多種多樣。流線型的機(jī)翼型遮陽(yáng)板具有極高的抗風(fēng)壓能力和靈活的結(jié)構(gòu)形式，能合理的反射陽(yáng)光。這種遮陽(yáng)板可根據(jù)不同的需求適應(yīng)多種遮陽(yáng)方式，應(yīng)用相當(dāng)廣泛。[1]近年來(lái)，塑料和玻璃材質(zhì)具有容易加工、可回收利用等優(yōu)勢(shì)，因此塑料和玻璃遮制成的遮陽(yáng)產(chǎn)品大量出現(xiàn)。

2.2 建筑遮陽(yáng)的智能化

由于太陽(yáng)高度角和方位角隨著隨著季節(jié)和時(shí)刻的變化而變化，天氣狀況也變化無(wú)常，為適應(yīng)這些變化，對(duì)遮陽(yáng)構(gòu)件進(jìn)行調(diào)節(jié)從而改善其遮陽(yáng)效果是必不可少的。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新以及建筑智能化的普及,應(yīng)實(shí)現(xiàn)建筑遮陽(yáng)智能化,以達(dá)到遮陽(yáng)的最優(yōu)效果。建筑遮陽(yáng)智能化是建筑智能化系統(tǒng)不可或缺的一部分,相信它將被越來(lái)越多的建筑所采用。

2.3 遮陽(yáng)構(gòu)件的多功能化

遮陽(yáng)設(shè)計(jì)發(fā)展至今，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和設(shè)計(jì)理念的進(jìn)步，遮陽(yáng)構(gòu)件開(kāi)始兼作其它用途，并且這一現(xiàn)象已越來(lái)越普遍。遮陽(yáng)構(gòu)件可以同時(shí)具有擋雨、導(dǎo)風(fēng)、導(dǎo)光、太陽(yáng)能利用等用途。集遮陽(yáng)、通風(fēng)、排氣等功能于一身的設(shè)計(jì)理念得到了大多數(shù)建筑師的青睞。

3 建筑遮陽(yáng)設(shè)計(jì)的基本原則

3.1 遮陽(yáng)設(shè)計(jì)與建筑設(shè)計(jì)同步考慮

遮陽(yáng)不僅僅是附加在建筑表面的一種措施，而且是建筑不可或缺的重要組成部分,好的遮陽(yáng)設(shè)計(jì)可以使遮陽(yáng)和建筑本身融合到一起，成為有機(jī)的整體。這就要求建筑師在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，將建筑遮陽(yáng)作為一種必備的設(shè)計(jì)要素來(lái)考慮，其中主要包含以下兩個(gè)方面。

3.1.1 優(yōu)先考慮建筑形體遮陽(yáng)

在總平面布局時(shí)，為避免夏季烈日的暴曬，建筑師應(yīng)優(yōu)先考慮建筑物之間相互遮擋。在平面布局中，房間應(yīng)盡量避免東西向布置，并且減少東西向的開(kāi)窗面積。將建筑物的大多數(shù)房間或重要房間布置為南北向或接近南北向，并充分利用陽(yáng)臺(tái)、外廊等自身的凹凸形成自遮陽(yáng)，盡量減少遮陽(yáng)構(gòu)件的使用。

3.1.2 遮陽(yáng)構(gòu)件與建筑造型有機(jī)結(jié)合

以往的建筑設(shè)計(jì)更注重建筑的外在形式，很少考慮建筑遮陽(yáng)方面的要求。大多數(shù)建筑的造型設(shè)計(jì)和遮陽(yáng)構(gòu)件完全分開(kāi)考慮，遮陽(yáng)構(gòu)件由用戶自行解決，某種程度上破壞了建筑的整體效果。因此，建筑師在建筑設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)充分考慮遮陽(yáng)構(gòu)件，將遮陽(yáng)構(gòu)件視為立面上重要的構(gòu)圖元素，使遮陽(yáng)構(gòu)件與建筑造型有機(jī)結(jié)合起來(lái)。

3.2 與其它功能要求相協(xié)調(diào)

建筑遮陽(yáng)作為建筑的有機(jī)組成部分，它的存在必然會(huì)對(duì)建筑的采光、通風(fēng)、視線等需求有所影響。因此，在建筑設(shè)計(jì)時(shí)，盡量保證建筑遮陽(yáng)不影響這些需求，最好選擇既滿足遮陽(yáng)要求，又有利于這些要求的遮陽(yáng)方式。

3.2.1 天然采光

建筑遮陽(yáng)對(duì)天然采光有兩方面影響：一方面，阻擋直射光進(jìn)入，防止眩光；另一方面，降低室內(nèi)照度。在建筑設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)兼顧遮陽(yáng)和采光的雙重要求，建筑師可以選擇對(duì)采光有利的遮陽(yáng)構(gòu)件，如對(duì)于側(cè)面采光，可以選擇反光板（見(jiàn)圖6）、反光百葉（見(jiàn)圖7）、光偏轉(zhuǎn)玻璃等將光線重新定向，讓光線進(jìn)入建筑深處，在保證遮陽(yáng)效果的同時(shí)，增加遠(yuǎn)窗端的照度，從而使室內(nèi)獲得足夠并且均勻的照度。

圖6反光板

圖7反光百葉

3.2.2 自然通風(fēng)

遮陽(yáng)設(shè)施對(duì)室內(nèi)通風(fēng)有一定的阻擋作用，使室內(nèi)風(fēng)速有所降低。實(shí)測(cè)資料表明，有遮陽(yáng)的房間，室內(nèi)風(fēng)速約減弱22~47%，并隨遮陽(yáng)的形式與構(gòu)造而有所不同。[2]對(duì)遮陽(yáng)板的板面構(gòu)造可以為實(shí)心、百葉形或蜂窩形，后兩種對(duì)通風(fēng)有利。對(duì)于水平遮陽(yáng)板，為減少遮陽(yáng)對(duì)通風(fēng)的影響，最好在水平遮陽(yáng)板的接近外墻的部位留槽。留槽遮陽(yáng)板可將風(fēng)向引向室內(nèi)下方人活動(dòng)的范圍，從而改善室內(nèi)的通風(fēng)狀況。經(jīng)有關(guān)研究表明：當(dāng)槽寬與板寬之比為3/4時(shí)，對(duì)通風(fēng)的改善作用最佳。[3]另外，遮陽(yáng)板和建筑外圍結(jié)構(gòu)受熱后加熱周圍空氣，留槽的遮陽(yáng)板還有助于熱空氣的逸散。

3.2.3 視線

在實(shí)際工程中，幾乎所有建筑遮陽(yáng)在遮擋陽(yáng)光的同時(shí)，不可避免的會(huì)對(duì)視線產(chǎn)生或多或少的遮擋，其中，擋板式遮陽(yáng)方式對(duì)視線遮擋最為嚴(yán)重，因此，單純的擋板式遮陽(yáng)應(yīng)當(dāng)慎用。一般來(lái)說(shuō)，除擋板式遮陽(yáng)，較大的遮陽(yáng)產(chǎn)生視線遮擋的問(wèn)題比較輕微，如水平遮陽(yáng)板；而較小尺度的遮陽(yáng)構(gòu)件如百葉簾等會(huì)對(duì)視線產(chǎn)生較大的影響。因此，建筑師在遮陽(yáng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該遵循這一原則：滿足遮陽(yáng)需求的同時(shí)，盡量不影響室內(nèi)看向室外的視野。

3.2.4 冬季日照

一些地區(qū)由于冬夏兩季溫度、太陽(yáng)輻射強(qiáng)度等氣候條件差異很大，不同季節(jié)對(duì)遮陽(yáng)有不同的要求，因此，對(duì)建筑遮陽(yáng)的氣候適應(yīng)性提出了更高的要求。在夏季，溫度高，太陽(yáng)輻射強(qiáng)烈，需要建筑遮陽(yáng)來(lái)遮擋太陽(yáng)輻射；而在冬季，氣溫較低，輻射較弱，建筑需要有充足的太陽(yáng)光照射。這就要求建筑遮陽(yáng)不能對(duì)冬季的陽(yáng)光遮擋過(guò)多。從這點(diǎn)要求出發(fā)，活動(dòng)式遮陽(yáng)、落葉植物遮陽(yáng)以及南向窗口的水平遮陽(yáng)具有較大的優(yōu)勢(shì)。

3.3 因地制宜，體現(xiàn)地方性

建筑師在進(jìn)行遮陽(yáng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)綜合考慮當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，與當(dāng)?shù)氐臍夂蛞约拔幕噙m應(yīng)，體現(xiàn)建筑遮陽(yáng)的地方性。

3.3.1 與當(dāng)?shù)貧夂蛳噙m應(yīng)

我國(guó)地域遼闊，不同地區(qū)的氣候特征以及太陽(yáng)高度角存在較大的差異。在遮陽(yáng)設(shè)計(jì)時(shí)，不能一概而論，而應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂蜻x擇最佳的遮陽(yáng)方式，并且對(duì)遮陽(yáng)構(gòu)件的尺寸進(jìn)行精確的計(jì)算。

3.3.2 與當(dāng)?shù)匚幕噙m應(yīng)

我國(guó)建筑歷史悠久，在不同的區(qū)域具形成了不同的建筑風(fēng)格。建筑遮陽(yáng)作為建筑的有機(jī)組成部分，是體現(xiàn)建筑文化內(nèi)涵的一種重要手段。建筑師應(yīng)深刻的了解當(dāng)?shù)氐奈幕土?xí)俗，從當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)遮陽(yáng)中汲取營(yíng)養(yǎng)，從而設(shè)計(jì)出適合當(dāng)?shù)匚幕途用裆畹恼陉?yáng)方式。

4 結(jié)語(yǔ)

建筑遮陽(yáng)是實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能改善室內(nèi)光熱環(huán)境的重要技術(shù)手段。要做好建筑遮陽(yáng)設(shè)計(jì)，建筑師應(yīng)重視建筑遮陽(yáng)，了解我國(guó)古代建筑遮陽(yáng)的精髓和現(xiàn)代建筑遮陽(yáng)的發(fā)展趨勢(shì)，注意將遮陽(yáng)設(shè)計(jì)與建筑設(shè)計(jì)同步考慮，與其它功能相協(xié)調(diào)，因地制宜，體現(xiàn)地方性，從而設(shè)計(jì)出優(yōu)秀的作品。

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

［2］劉加平,主編.建筑物理[M].北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2006.

［3］張揚(yáng)．建筑遮陽(yáng)設(shè)計(jì)研究[D]．上海:同濟(jì)大學(xué),2006．