一、建筑遮陽的意義
目前,國家大力倡導綠色建筑、節能建筑,并且出臺了多項具體的規范規程,對建筑節能設計提出了很多具體的要求。遮陽設施能合理控制太陽光線進入室內,減少建筑空調能耗和人工照明用電,改善室內光環境。采取有效的遮陽措施, 降低外窗太陽輻射形成的建筑空調負荷,是實現建筑節能的最有效方法之一。一方面,遮陽通過阻擋陽光直射輻射和漫輻射的熱,控制熱量進入室內,降低室溫、改善室內熱環境,使空調高峰負荷大大削減。另一方面,適量的陽光又使人感到舒適,有利于人體視覺功效的高效發揮和生理機能的正常運行,給人們愉悅的心理感受。
二、建筑遮陽的措施主要分為三大類：
1、利用綠化的遮陽
對于低層建筑來說,綠化遮陽是一種既有效又經濟美觀的遮陽措施。綠化遮陽可以通過在窗外一定距離種樹,也可以通過在窗外或陽臺上種植攀援植物實現對墻面的遮陽,還有屋頂花園等形式。落葉樹木可以在夏季提供遮陽,常青樹可以整年提供遮陽。植物還能通過蒸發周圍的空氣降低地面的反射。常青的灌木和草坪也能很好地降低地面反射和建筑反射。
2、結合建筑構件處理的窗口遮陽
遮陽的基本形式可分為四種:水平式、垂直式、綜合式和擋板式。
1. 水平式遮陽
這種遮陽形式能夠有效地遮擋高度角較大的、從窗口上方投射下來的陽光。故它適用于接近南向的窗口,低緯度地區的北向附近的窗口。
2. 垂直式遮陽
垂直式遮陽能夠有效地遮擋高度角較小的、從窗側斜射過來的陽光。但對于高度角較大的、從窗口上方投射下來的陽光,或接近日出、日沒時平射窗口的陽光,它不起遮擋作用。故垂直式遮陽主要適用于東北、北河西北向附近的窗口。
3. 綜合式遮陽
綜合式遮陽能夠有效地遮擋高度角中等的、從窗前斜射下來的陽光,遮陽效果比較均勻。故它主要適用于東南或西南向附近的窗口。
4. 擋板式遮陽
這種形式的遮陽能夠有效地遮擋高度角較小的、正射窗口的陽光、故它主要適用于東西向附近的窗口。
在設計遮陽時,應根據建筑所在地區的氣候條件、建筑的朝向、房間的使用功能等因素,綜合進行遮陽設計,可以通過永久性的建筑構件,如:外檐廊、陽臺、外挑遮陽板等,制作永久性遮陽設施。
3、專門設置的遮陽設施
固定遮陽不可避免的會帶來與采光、自然通風、冬季采暖、視野等方面的矛盾。活動遮陽可以根據使用者根據環境變化和個人喜歡,自由的控制遮陽系統的工作狀況。 形式:遮陽卷簾、活動百葉遮陽、遮陽篷、遮陽紗幕等。
A:遮陽卷簾。窗外遮陽卷簾是一種有效的遮陽措施,適用于各個朝向的窗戶。當卷簾完全放下的時候,能夠遮擋住幾乎所有的太陽輻射,這時候進入外窗的熱量只有卷簾吸收的太陽輻射能量向內傳遞的部分。這時候,如果采用導熱系數小的玻璃,則進入窗戶的太陽熱量非常少。此外也可以適當拉開遮陽卷簾與窗戶玻璃之間的距離,利用自然通風帶走卷簾上的熱量,也能有效的減少卷簾上的熱量向室內傳遞。
B.活動百葉遮陽。有升降式百葉簾和百葉護窗等形式。百葉簾既可以升降,也可以調節角度,在遮陽和采光,通風之間達到了平衡,因而在辦公樓宇及民用住宅上得到了很大的應用。根據材料的不同,分為鋁百葉簾、木百葉簾和塑料百葉簾。百葉護窗的功能類似于外卷簾,在構造上更為簡單,一般為推拉的形式或者外開的形式,在國外得到大量的應用。
C.遮陽蓬。遮陽蓬比較常見,但質量和這樣效果一般,目前市場使用有些雜亂。
D.遮陽紗幕。遮陽紗幕既能遮擋陽光輻射,又能根據材料選擇控制可見光的進入量,防止紫外線,并能避免眩 光的干擾,是一種適合于炎熱地區的外遮陽方式。紗幕的材料主要是玻璃纖維。具有耐火防腐,堅固耐久。
四、建筑遮陽整合設計
建筑遮陽整合設計是指將建筑遮陽、太陽能利用等技術納入建筑設計全過程,以達到有效控制建筑室內環境(包括濕熱環境、光環境、風環境)、降低建筑使用能耗、滿足建筑美觀經濟實用的要求。
目前,很多研究人員正在研究考慮如何很好地綜合建筑遮陽板與太陽能收集器的設計,光伏發電與建筑遮陽相結合就是其中一項。光伏發電與建筑相結合 (BIPV)是光伏發電大規模推廣應用的重要發展方向,而與建筑遮陽相結合是其主要實現形式之一,對于節約建筑能耗、改善室內環境及以可再生能源替代傳統石化能源等具有重要意義。但是由于目前國內市場該技術的應用還不成熟,推廣還存在一定的難度。