摘要:隨著建筑設(shè)計(jì)的不斷發(fā)展,遮陽設(shè)計(jì)成為在建筑的立面設(shè)計(jì)中重要問題。建筑遮陽設(shè)計(jì)不僅要體現(xiàn)建筑美學(xué),還需要具有良好的節(jié)能作用。文章主要對建筑遮陽在立面設(shè)計(jì)中的運(yùn)用進(jìn)行了分析探討。
關(guān)鍵詞:建筑;遮陽;立面設(shè)計(jì)
前言
隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,人們生活水平的不斷提高,人們對居住環(huán)境的要求越來越高,目前,建筑節(jié)能設(shè)計(jì)集中在圍護(hù)墻體、地面及屋頂、門窗等環(huán)節(jié),而對于建筑遮陽的重視不夠,很多建筑片面追求外型而采用了大面積玻璃幕墻,不僅忽視了建筑節(jié)能的要求,而且需要消耗大量的電能。在設(shè)計(jì)立面建筑時(shí),為了節(jié)省空調(diào)的耗能量,維持住所的自然環(huán)境,保護(hù)建筑的外圍結(jié)構(gòu),需要做好遮陽設(shè)計(jì)。
1建筑遮陽設(shè)計(jì)的作用
1.1降低夏季空調(diào)負(fù)荷
設(shè)置外遮陽可以直接有效地減少太陽直接輻射傳熱量,從源頭上解決夏季室內(nèi)過熱的問題。此外,遮陽設(shè)施在適當(dāng)?shù)臍夂驐l件下可以與通風(fēng)系統(tǒng)相結(jié)合,通過通風(fēng)降溫的方式,保證室內(nèi)溫度處于合適的舒適區(qū),不僅減少空調(diào)的開啟時(shí)間以及過度季節(jié)集中空調(diào)的使用,而且通風(fēng)換氣系統(tǒng)的運(yùn)行可以有效排除室內(nèi)各種污染物,改善室內(nèi)空氣質(zhì)量。
1.2熱舒適性
建筑遮陽對室內(nèi)熱環(huán)境的積極影響主要在于夏季減少太陽輻射進(jìn)入室內(nèi),改善室內(nèi)熱舒適,盡量減少空調(diào)的冷負(fù)荷,降低對能源的依賴。使用遮陽設(shè)施以后,冬、夏兩季可以避免窗戶對人直接產(chǎn)生的冷、熱輻射,減少夏季進(jìn)入室內(nèi)的直接輻射熱,冬季調(diào)節(jié)遮陽裝置增加太陽能總透射比增加室內(nèi)得熱而提高室內(nèi)溫度,維持室內(nèi)舒適的平均輻射溫度,提高人體舒適感。
1.3視覺舒適性
建筑遮陽對室內(nèi)光環(huán)境的積極影響主要是提高室內(nèi)照度的均勻度,避免眩光,創(chuàng)造一個(gè)健康舒適的光環(huán)境,同時(shí)節(jié)約照明能耗。隨著人們對室內(nèi)光環(huán)境品質(zhì)的不斷追求,盡量擴(kuò)大天然采光區(qū)域已成為必然趨勢,天然采光能提供比人工照明更理想、質(zhì)量更好的光環(huán)境,提高室內(nèi)光環(huán)境的舒適度。此外,外門窗遮陽,不僅可以改善室內(nèi)的溫濕度,還可以為居中住者提供一個(gè)私密空間和增強(qiáng)外門窗的防盜性能,避免安設(shè)防盜網(wǎng)對建筑立面和建筑使用舒適度的影響,甚至,避免了防盜措施對整個(gè)城市的市容的影響。
1.4減弱室外噪聲
尤其是對于交通主干道、火車站、機(jī)場等附近的建筑,建筑遮陽設(shè)計(jì)還可以解決室外噪聲問題。建筑遮陽對噪聲干擾的減弱作用取決于建筑遮陽與建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的集成設(shè)計(jì)。有中間遮陽的雙層皮結(jié)構(gòu)能有效減少噪聲對室內(nèi)的干擾,同時(shí)又有良好的保溫隔熱性能,達(dá)到既節(jié)能又隔聲的雙重效果。
2建筑遮陽在立面設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
2.1提高建筑立面設(shè)計(jì)的藝術(shù)性
在建筑體中,對于建筑的立面設(shè)計(jì)是極其關(guān)鍵的部分,也是最重要的部分,很多建筑都具有良好的視覺效果,這主要是借助于建筑的外表面來看到的,這也是建筑立面設(shè)計(jì)帶來的效果。一般而言,建筑立面的藝術(shù)風(fēng)格會受到建筑遮陽的影響,在建筑立面設(shè)計(jì)中,建筑遮陽是其組成部分,帶來的影響不只是負(fù)面的。建筑的立面設(shè)計(jì)與遮陽設(shè)計(jì)相結(jié)合,是保護(hù)生態(tài)環(huán)境、創(chuàng)造綠色環(huán)境的需要,也使美學(xué)思想得到了充分的展示,是生態(tài)價(jià)值、藝術(shù)價(jià)值的體現(xiàn)。
2.2優(yōu)化建筑構(gòu)件設(shè)計(jì)方案
對于當(dāng)前的建筑來講,遮陽構(gòu)件的變化非常多,運(yùn)用方式也是多種多樣。建筑的立面設(shè)計(jì)相對于整個(gè)建筑來說的,在對整個(gè)建筑進(jìn)行立面設(shè)計(jì)時(shí),建筑設(shè)計(jì)師要對遮陽構(gòu)件給予足夠的重視,將門窗和玻璃的設(shè)計(jì)與外遮陽構(gòu)件成為一體,使其充分融合在設(shè)計(jì)之中,成為立面設(shè)計(jì)的一部分。在構(gòu)想建筑設(shè)計(jì)方案時(shí),要對整個(gè)立面設(shè)計(jì)的效果給予充分的思考,使外遮陽達(dá)到最佳效果,使遮陽構(gòu)件完全與建筑風(fēng)格相融合,使遮陽成為建筑構(gòu)成的一部分,而不是附加構(gòu)件;同時(shí),遮陽應(yīng)與通風(fēng)、采光、防雨等功能綜合考慮,提高可調(diào)節(jié)性,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)智能控制,使其使用效率最高,效果最好。
3建筑遮陽設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析
3.1低輻射玻璃和卷簾式外遮陽系統(tǒng)
相關(guān)研究結(jié)果表明,從遮陽效果看,內(nèi)遮陽可阻擋40%~45%的熱輻射,中置遮陽可阻擋65%~70%的熱輻射,而外遮陽阻擋的熱輻射可達(dá)到85%~90%。目前我國建筑常用的外遮陽系統(tǒng)主要有兩種:低輻射玻璃和卷簾式外遮陽系統(tǒng)。低輻射玻璃的采光透過率在80%左右,可反射90%以上的遠(yuǎn)紅外輻射,從綜合性能來看,其透光率相較于其他產(chǎn)品更符合人們的生活習(xí)慣,還可以減少室內(nèi)照明能耗,適合住宅使用。卷簾式外遮陽系統(tǒng)引自歐洲,遮陽效果顯著,操作方便。而且系統(tǒng)可全部伸展或收回,對房間通風(fēng)采光有利,適合住宅建筑,雖目前造價(jià)略高,但有一定的推廣前景。
3.2智能控制系統(tǒng)
智能遮陽系統(tǒng)較多,其中效果較為明顯的是活動外遮陽百葉,成為室內(nèi)環(huán)境控制系統(tǒng)中的必要子系統(tǒng)。根據(jù)其自身特點(diǎn),智能遮陽系統(tǒng)可分為人工電動控制及感應(yīng)智能控制。人工電動控制可以人為根據(jù)一天內(nèi)太陽光的照射角度及強(qiáng)弱對遮陽系統(tǒng)進(jìn)行角度的調(diào)節(jié)。而感應(yīng)智能控制則是通過探頭對太陽照射高度位置、方向及太陽光強(qiáng)弱的感應(yīng)而自動調(diào)節(jié)遮陽板的遮陽方向、角度、位置、遮陽面積大小等,以達(dá)到遮陽的目的,這種系統(tǒng)尤其適用于利用屋頂采光的建筑。智能遮陽系統(tǒng)通過屋頂設(shè)置的多方位陽光感應(yīng)器檢測晴天還是陰天:陰天,系統(tǒng)控制百葉水平打開;晴天,則按陽光自動跟蹤模式執(zhí)行,同時(shí)還根據(jù)大樓自身形體及周邊建筑的情況建立遮擋模型,將參考點(diǎn)每天的陰影變化計(jì)算出來,存儲在電機(jī)控制器里,再按照結(jié)果自動運(yùn)行。
3.3建筑外遮陽一體化門窗
一體化是將節(jié)能門窗與外遮陽組合在一起的新結(jié)構(gòu),是運(yùn)用空氣間層保溫原理和型材空腔斷熱結(jié)構(gòu)的高效節(jié)能新技術(shù)的有機(jī)組合。和明裝式外遮陽比較,一體化外遮陽裝置具有安全、方便、美觀等特點(diǎn)外,與玻璃中置百葉窗和低輻射玻璃相比,一體化外遮陽在價(jià)格、節(jié)能效果等方面也有著明顯的優(yōu)勢,同時(shí)提高建筑立面的整體性。
3.4生態(tài)遮陽技術(shù)
傳統(tǒng)的綠化遮陽多用于低層建筑中,通過建筑外植樹或在建筑外墻周圍種植攀援植物實(shí)現(xiàn)對墻面的遮陽,同時(shí)還有屋頂花園等綠化遮陽形式。隨著時(shí)代的發(fā)展和建筑形式的更新,人們越來越習(xí)慣主動的溫度調(diào)節(jié)方式,這種綠化遮陽方式漸漸被人們淡忘。生態(tài)遮陽在綠化的基礎(chǔ)上,更重視新材料、新技術(shù)的運(yùn)用,實(shí)現(xiàn)自動控制和調(diào)節(jié),加強(qiáng)遮陽效果,同時(shí)兼顧采光、通風(fēng)等其他功能和立面效果,使遮陽成為綜合解決各種問題的多功能綜合構(gòu)件。目前,生態(tài)這樣領(lǐng)域出現(xiàn)了很多新材料新技術(shù),例如,遮陽板結(jié)合太陽能光電和光熱轉(zhuǎn)換板,不僅避免遮陽構(gòu)件自身可能存在的吸熱導(dǎo)致升溫的熱傳遞問題,而且將吸收的熱量轉(zhuǎn)換成對建筑有用的電能、熱能資源加以利用;安裝在雙層玻璃墻的空氣夾層中的遮陽百葉,可以綜合實(shí)現(xiàn)遮陽、采光等的利用。
結(jié)語
建筑的遮陽設(shè)計(jì)具有藝術(shù)性、科學(xué)性和整體性,在對建筑給予立面設(shè)計(jì)時(shí),要結(jié)合遮陽設(shè)計(jì)的這些優(yōu)點(diǎn),使所設(shè)計(jì)的房屋結(jié)構(gòu)不僅具有節(jié)能的效果,還能體現(xiàn)藝術(shù)風(fēng)格,使建筑美學(xué)盡顯其中,給人們帶來視覺的享受。隨著國家的重視及人們對居住環(huán)境的要求,建筑遮陽技術(shù)及產(chǎn)品必將得以快速發(fā)展和全面推廣,未來,我們的建筑將是節(jié)能、環(huán)保、舒適、生態(tài)、更富有長久的生命力的建筑。
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