—、引言
近年來，因應(yīng)節(jié)能減排的世界潮流和國家大政，建筑遮陽一體化、建筑節(jié)能與結(jié)構(gòu)一體化、太陽能建筑一體化等等關(guān)于建筑一體化的探討和實(shí)踐逐漸升溫。
公共建筑一般在各個(gè)城市都有很多,大多作為城市的標(biāo)志性建筑（詞條“標(biāo)志性建筑”由行業(yè)大百科提供），為整個(gè)建筑行業(yè)起模范作用。這些建筑往往在建筑形態(tài)到功能上都是代表了囝內(nèi)甚至國際的先進(jìn)水平。建筑的節(jié)能和生態(tài)近年來受到各界的廣泛關(guān)注和重視,綠色建筑（詞條“綠色建筑”由行業(yè)大百科提供）、節(jié)能建筑（詞條“節(jié)能建筑”由行業(yè)大百科提供）更成為現(xiàn)代建筑的發(fā)展趨勢和建筑模型,公共建筑更應(yīng)是節(jié)能和生態(tài)建筑設(shè)計(jì)理念的先導(dǎo)者,最先應(yīng)用各種建筑節(jié)能設(shè)計(jì)（詞條“建筑節(jié)能設(shè)計(jì)”由行業(yè)大百科提供）及設(shè)施。
在建筑中,空調(diào)能耗和采光能耗一直占據(jù)建筑能耗的較大比例,如果能降低空調(diào)能耗和采光能耗就能較大程度的降低建筑能耗,實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能。而建筑遮陽（詞條“遮陽”由行業(yè)大百科提供）和自然采光無疑是降低空調(diào)能耗和采光能耗的重要方式。
建筑遮陽和自然采光雖然在一定程度上是矛盾的關(guān)系,在事物都是在運(yùn)動中,陽光也不例外,一天的陽光會隨著時(shí)間而不斷變化方向和光線強(qiáng)度,這就需要根握建筑室內(nèi)的光線需求合理設(shè)計(jì)建筑遮陽和自然采光設(shè)施,比較常見的設(shè)計(jì)是增大玻璃窗戶面積以增加自然采光,同時(shí)在玻璃窗戶內(nèi)部或外部設(shè)置好相應(yīng)的遮陽設(shè)施,遮陽設(shè)施要可以調(diào)節(jié)升降或開合或旋轉(zhuǎn)幅度,用以較為精細(xì)的控制光線進(jìn)人室內(nèi)的量。從而實(shí)現(xiàn)自然采光和建筑遮陽的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一。
大多公共建筑除了立面墻體設(shè)置窗體外,往往建筑頂部采用玻璃采光頂結(jié)構(gòu),從而很大程度的利用自然光線。不過同時(shí)必須采用可調(diào)節(jié)的建筑遮陽產(chǎn)品配合使用,才能達(dá)到建筑節(jié)能和營造舒適的室內(nèi)光熱環(huán)境的效果。
二、建筑遮陽一體化簡介
2.1建筑遮陽的一般要求
建筑遮陽主要應(yīng)用于建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中透部分,對太陽光線有控制要求的部位，所以進(jìn)行建筑遮陽設(shè)計(jì)、選用遮陽技術(shù)時(shí),應(yīng)與外門窗、遮陽設(shè)施等同時(shí)考慮,進(jìn)行一體化設(shè)計(jì),在技術(shù)與構(gòu)造接口上要事先做好預(yù)留。
2.2建筑遮陽的意義
建筑遮陽是綠色建筑的重要環(huán)節(jié),外門窗是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，也是建筑能耗損失的薄弱環(huán)節(jié)。外窗具有觀望、透光、通風(fēng)等功能,建筑遮陽與建筑外門窗的有機(jī)結(jié)合;提高了建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能。
目前,我國大多數(shù)建筑還沒有考慮到外窗的遮陽設(shè)計(jì)，而建筑遮陽對于綠色節(jié)能建筑起到的積極作用更少人問津。
建筑遮陽對環(huán)境保護(hù)和節(jié)能減排的貢獻(xiàn)。夏季強(qiáng)烈的太陽輻射（詞條“太陽輻射”由行業(yè)大百科提供）是高溫?zé)崃恐�。大量太�?a target='_blank' style='font-size:1em; border-bottom:1px dotted blue;'>輻射從玻璃窗進(jìn)入室內(nèi),使室溫增高,人們不得不在室內(nèi)加大空調(diào)功率。空調(diào)負(fù)荷便主要用于排出進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射得熱。用空調(diào)器從室內(nèi)“搬”到室外的熱量又加熱了建筑物外圍的空氣，眾多空調(diào)器的如此“搬運(yùn)”形成了城市“熱島效應(yīng)”,對局地氣候環(huán)境起著惡性循環(huán)的推動作用。把夏季強(qiáng)烈的太陽輻射熱阻擋在室外,而不是先讓熱量進(jìn)入室內(nèi)再用能量制冷低消后排到室外,對此建筑外遮陽起到了關(guān)鍵作用。建筑外遮陽還具有通風(fēng)功能,在遮擋太陽輻射熱和眩光進(jìn)入室內(nèi)的同時(shí)，為室內(nèi)自然通風(fēng)提供了條件,使室內(nèi)得到了理想的熱舒適環(huán)境。采用建筑外遮陽,為室內(nèi)提供了理想的熱舒適環(huán)境,有利于人們提高工作、學(xué)習(xí)效率,生活環(huán)境質(zhì)量得到提高;建筑外遮陽還可以減少空調(diào)的使用，有些北方地區(qū)的城市建筑可以大大減少甚至不使用空調(diào),免去了空調(diào)費(fèi)用,對節(jié)能減排的作用不可低估。
冬季夜晚的寒風(fēng)是降低室內(nèi)溫度的重要因素。我國北方單位建筑面積采暖（詞條“采暖”由行業(yè)大百科提供）能耗遠(yuǎn)高于相同氣候條件下的發(fā)達(dá)國家，其中窗戶能耗太高是問題的關(guān)鍵,冬季窗戶耗能約占建筑采暖耗能的一半。我圉北方大部分地區(qū)冬季，特別是冬季夜晚,冬季晝夜溫差大,溫度很低。室內(nèi)采暖的大量熱量從保溫較差的玻璃窗戶逸出,造成室溫下降，供熱部門不得不增加采暖供熱量。冬季夜晚,采用具有防寒保溫作用的建筑外遮陽設(shè)施，加上遮陽簾與玻璃窗之間的空氣保溫層,可以對室內(nèi)起到保溫作用,保溫性能提高約一倍。
建筑外遮陽還有保護(hù)私密性、避免眩光、降低噪音、防盜和裝飾等作用,免去了在外窗或陽臺安設(shè)防盜網(wǎng)的費(fèi)用,還建筑物本身的風(fēng)格,使小區(qū)甚至整個(gè)城市的市容整潔清新,體現(xiàn)了人居環(huán)境本來面貌。
2.3 遮陽的政策法規(guī)
2010年6用,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《關(guān)于組織開展建筑遮陽推廣技術(shù)和科技示范工程申報(bào)工作的通知》,將建筑遮陽技術(shù)推廣工作提上日程。建筑遮陽技術(shù)推廣工作由部標(biāo)準(zhǔn)定額司、建筑節(jié)能與科技司負(fù)責(zé)組織和指導(dǎo),具體由部科技發(fā)展促進(jìn)中心和中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院承擔(dān),并成立“建筑遮陽技術(shù)推廣工作組”。
住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部于2011年8月29日發(fā)布了《建筑遮陽推廣技術(shù)目錄》,包括建筑外遮陽織物卷簾、建筑外遮陽金屬百葉簾、遮陽保溫一體化雙層節(jié)能窗、玻璃用透明隔熱涂料、百葉簾調(diào)光控制系統(tǒng)等21個(gè)門類的建筑遮陽產(chǎn)品和技術(shù)被列入推廣目錄。
在國家對建筑遮陽的大力推廣下,上海是走在最為前列的城市。上海市“十二五”建筑節(jié)能專項(xiàng)規(guī)劃明確指出,將大力推廣實(shí)施建筑遮陽技術(shù),鼓勵(lì)新建居住建筑、公共建筑采用有效的遮陽措施,將建筑遮陽節(jié)能系統(tǒng)的應(yīng)用作為上海市“十二五”建筑節(jié)能重點(diǎn)工作之一。
上海市發(fā)展改革委、市建設(shè)交通委、市財(cái)政局修訂了《上海市建筑節(jié)能項(xiàng)目專項(xiàng)扶持辦法》,其中明確規(guī)定了既有建筑外窗或外遮陽節(jié)能改造示范項(xiàng)目的扶持辦法,對符合要求的同時(shí)實(shí)施建筑外窗和外遮陽節(jié)能改造的頊目,按照窗面積每平方米補(bǔ)貼250元。
2.4建筑遮陽方式
按照在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)上使用的部位,建筑遮陽分為外遮陽、內(nèi)遮陽和中間遮陽。
1)外遮陽:外遮陽是一種在金屬外殼中填充硬泡聚氨酯（詞條“聚氨酯”由行業(yè)大百科提供）,并在百葉條之間設(shè)計(jì)有通風(fēng)間隔的建筑外遮陽活動金屬百葉卷簾,是可以安設(shè)于居住建筑和公共建筑上較理想的設(shè)施。建筑外遮陽把夏季灼熱的太陽輻射熱和冬季寒冷的北風(fēng)阻擋在室外,有利于保持室內(nèi)熱舒適度,對減低空調(diào)制冷和采暖能耗起到重要作用。但是在我國,不論是公共建筑還是居住建筑,使用外遮陽設(shè)施的范例還很少,1/2的采暖或制冷能源通過外門窗損失掉,同時(shí)失去的還有室內(nèi)熱舒適和視覺舒適環(huán)境。
我國北京和南方一些大中城市,已有部分公共建筑利用結(jié)構(gòu)作為外遮陽的遮陽方式。建筑師在設(shè)計(jì)建筑風(fēng)格的同時(shí);考慮到了建筑外遮陽,但為數(shù)不多。還有一些大型公共建筑是以考慮建筑風(fēng)格或建筑造型的變化為主。
2)內(nèi)遮陽;內(nèi)遮陽是設(shè)置在建筑開口部位內(nèi)部(窗戶)的遮陽裝置的總稱,包括遮陽軟卷簾、卷簾百葉等。內(nèi)遮的不足在于,當(dāng)太陽輻射熱或寒風(fēng)進(jìn)入到室內(nèi),對室內(nèi)的熱環(huán)境造成不良影響后,再使用能源將其“搬出”。同時(shí),使用內(nèi)遮陽還應(yīng)考慮在外窗設(shè)置一個(gè)通風(fēng)窗口,
把存在于外窗與內(nèi)遮陽設(shè)施的熱空氣隨時(shí)“搬出”室外。內(nèi)遮陽使用在玻璃幕墻建筑,也會起到作用,但保溫隔熱效果不理想,從外面看去,又像透明的建筑立面上補(bǔ)上了許多補(bǔ)丁。
3)中間遮陽:中間遮陽的做法,可以是在雙層玻璃幕墻中間設(shè)置可調(diào)節(jié)的遮陽百葉簾,或中空玻璃內(nèi)置遮陽百葉,也可以在中空玻璃窗內(nèi)側(cè)玻璃朝向室外的一側(cè)或貼、或Low-E涂層,或直接使用Low-E玻璃。中間遮具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)越性。鑒于我國居住建筑高層和超高層（詞條“超高層”由行業(yè)大百科提供）居多的狀況,為安全起見,可以采用中間遮陽形式。中間遮陽免去了外設(shè)或內(nèi)置遮陽設(shè)施的麻煩,安全整潔。
不論是外遮陽、內(nèi)遮陽還是中間遮陽,都會對室內(nèi)起到遮陽的作用,但是效果最好的是建筑外遮陽。
2.4遮陽產(chǎn)品
1)經(jīng)濟(jì)高效型遮陽系列產(chǎn)品
經(jīng)濟(jì)高效型遮陽系列產(chǎn)品包括:織物外遮陽、滑動式外遮陽、百葉式遮陽等產(chǎn)品。
織物外遮陽具有透光、透景、調(diào)節(jié)溫度的作用。價(jià)格適中,性價(jià)比高,適用于低層、多層建筑外遮陽。滑動式遮陽適用于任何民用建筑,特別適用于強(qiáng)輻射并伴有大風(fēng)的地區(qū)。百葉式遮陽通過調(diào)節(jié)簾片角度控制光線,可以根據(jù)窗洞進(jìn)行個(gè)性化搭配,一般適用于中低層建筑。
2)耐久加強(qiáng)型遮陽系列產(chǎn)品
耐久加強(qiáng)型遮陽系列產(chǎn)品包括固定式遮陽、機(jī)翼式遮陽、卷簾式遮陽等產(chǎn)品。
固定式遮陽是傳統(tǒng)遮陽類型之一,適用于夏季太陽高度角比較大的地區(qū)的各類建筑。機(jī)翼式遮陽是一種新興的戶外遮陽產(chǎn)品,根據(jù)太陽的照射角度來調(diào)整葉片的角度,從而達(dá)到遮陽調(diào)光的最佳效果。卷簾式遮陽具有高強(qiáng)度的防護(hù)、防塵、隔音、遮陽、保溫等功能,是目前世界上最流行的建筑裝飾之一。
3)靈活變動型遮陽系列產(chǎn)品
靈活多變型遮陽系列產(chǎn)品包括中空百葉、天棚簾以及內(nèi)遮陽等產(chǎn)品。
百葉中空遮陽是將百葉安裝在中空玻璃內(nèi),通過手動或電動來完成百葉的功能動作,操作簡單。 天棚簾夏天能隔絕80%以上的日光直曬,該系統(tǒng)收縮自如,并采用各種透光的高級遮陽面料,減少照明能耗。內(nèi)遮陽節(jié)能效果與外遮陽相比較差.但安裝使用方便，應(yīng)用廣泛,還可以使室內(nèi)光線柔和,減緩眩光感。
三 建筑外遮陽實(shí)例
1、廣州珠江新城
項(xiàng)目概況:廣州珠江新城B2-10項(xiàng)目位于廣州市新城市中心區(qū)—珠江新城CBD中軸線上,西臨珠江大道東,南臨金穗路。項(xiàng)目地塊總用地面積108363m2 ,計(jì)算容積率建筑總面積173380m2(含避難間面積)，塔樓總高度295.5m(天面),主要功能包括:甲級寫字樓、會議室和少量輔助性的餐飲和休閑服務(wù)。
綜合遮陽體系:廣州寫字樓全年有遮陽需求，并且超高層建筑遮陽是設(shè)計(jì)難點(diǎn)之一。珠江新城B2—10項(xiàng)目南、北向采用了水平固定遮陽,東、西向采用了呼吸幕墻中置鋁合金百葉簾系統(tǒng),有效地解決了遮陽問題。
2、蘇州國際財(cái)富廣場
項(xiàng)目概況：塔樓功能主要由可出租的辦公空間和位于塔樓頂部的專屬俱樂部組成。標(biāo)準(zhǔn)層面積約2000平方米。兩座塔樓坐落于四層高的裙房（詞條“裙房”由行業(yè)大百科提供）之上,裙房包含了挑高天花板的辦公大堂及一個(gè)共享的室內(nèi)公共中庭;裙房的底層和二層主要為銀行營業(yè)廳;此外還有咖啡廳、餐廳、酒吧、特色超市、會議中心及健身俱樂部等設(shè)施。地下三層停車庫布置于地下室:地下停車場坡道與主要機(jī)動車出入口及上下客區(qū)一起,均位于基地的南側(cè)。兩座塔樓及裙房包含的地面總建筑面積約為156,000平方米。塔樓高度達(dá)到200米以上,每座塔樓約40層。
裙房外遮陽體系:在裙房南向采用了鋁合金百葉簾系統(tǒng)，有效地解決了遮陽問題。
3、綠地集團(tuán)總部中心大樓
項(xiàng)目概況:綠地集團(tuán)總部中心大樓位于上海盧灣區(qū)南端黃浦江畔;該大樓北靠上海內(nèi)環(huán)線,南臨黃浦江濱江綠地,東依2萬平米的南園公圓。綠地總部外形典雅,宛若屹立在浦江岸邊的一架豎琴。與上海世搏中國館、演藝中心遙相輝映,成為盧浦大橋腳下的新風(fēng)景。大樓占地面積8681平米,總建筑面積約4萬平方米,地上共5層，地下共3層。大樓1-3層是商業(yè),4-5層是綠地集團(tuán)總部辦公區(qū)域。大樓目前已經(jīng)通過綠色建筑三星級設(shè)計(jì)標(biāo)識和LEED-CS金級認(rèn)證:成為黃浦江邊最環(huán)保的“綠色”地標(biāo)。
可調(diào)節(jié)外遮陽:本項(xiàng)目在建筑的外部還采用了多種不同形式的建筑外遮陽體系,包括活動卷簾遮陽，天窗機(jī)翼遮陽，固定百葉遮陽以及建筑構(gòu)件遮陽。地上第5層全部采用鋁合金活動百葉卷簾外遮陽、外遮陽為鋁合金材質(zhì);地上第4層在東、南、西向設(shè)置了垂直百葉遮陽。鋁合金機(jī)翼活動外遮陽以及中庭透明屋頂鋁合金機(jī)翼活動遮陽均采用自動控制技術(shù),根據(jù)遮陽時(shí)間表進(jìn)行自動控制設(shè)定。
四、建筑遮陽的啟示
建筑遮陽與建筑外門窗結(jié)合,是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。對于提高室內(nèi)熱舒適和視覺舒適影響重大,對降低夏季制冷能耗和冬季采暖能耗的貢獻(xiàn)十分顯著。建筑遮陽潛在的市場空間和發(fā)展前景也十分可觀。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,我國采暖和空調(diào)的使用越來越多。冬季建筑采暖從北方地區(qū)正在向夏熱冬冷地區(qū)推進(jìn);夏季空調(diào)制冷從南方地區(qū)也在不斷向北方甚至嚴(yán)寒地區(qū)發(fā)展。因此,我國建筑能源消耗也在不斷增長。能耗增長的同時(shí),對空氣污染和環(huán)境破壞已經(jīng)從另一方面制約了我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐。采用建筑遮陽設(shè)施,在維護(hù)室內(nèi)舒適度的同時(shí),還降低了冬季采暖和夏季空調(diào)制冷的能耗,在北方夏季,甚至還可以少用或不用空調(diào)制冷;在南方冬季,甚至還可以少用或不用空調(diào)采暖,對于減低建筑能耗的確是一舉幾得的措施。
建筑遮陽設(shè)計(jì)應(yīng)貫穿在規(guī)劃和建筑方案、施工圖設(shè)計(jì)、建筑施工和日常運(yùn)行維護(hù)的的整個(gè)過程中,應(yīng)綜合考慮建筑所處地域的緯度和氣候特點(diǎn),太陽能利用的不同類型和技術(shù)要求,利用的不同類型和技術(shù)要求,建筑造型、平面功能與遮陽部位、構(gòu)造節(jié)點(diǎn)（詞條“節(jié)點(diǎn)”由行業(yè)大百科提供）等因素,做到既符合建筑造型和使用功能要求,又滿足高質(zhì)量的室內(nèi)健康環(huán)境需求。【完】
