1 前言
20世紀(jì)，世界建筑科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，大面積的玻璃幕墻廣泛被現(xiàn)代建筑所采用。玻璃幕墻建筑更具有通透性和空間感，體現(xiàn)出宏大的氣勢和當(dāng)代氣息。而且，隨著現(xiàn)代建筑發(fā)展的需要，不斷向多功能方向發(fā)展，人們可以在越來越更為優(yōu)裕和舒適的室內(nèi)環(huán)境中生活與工作。
發(fā)達(dá)國家建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能和氣密性大有提高，采暖、空調(diào)和遮陽的設(shè)備與技術(shù)日益進(jìn)步，從經(jīng)典型建筑珍品到粗糙的鄉(xiāng)土建筑，建筑遮陽無不得到充分重視，并以不同方式體現(xiàn)出來。
建筑主體節(jié)能最重要的方面是有效的建筑單體設(shè)計(jì)，主要包括隔熱（窗、墻、屋頂）、遮陽、通風(fēng)。合理的建筑物遮陽設(shè)計(jì)可以使空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行能耗降低約16%～29%.
2 玻璃幕墻的遮陽節(jié)能
2.1 玻璃幕墻遮陽的必要性。
70年代能源危機(jī)后，發(fā)展了不同系統(tǒng)來增強(qiáng)玻璃幕墻的熱性能。玻璃幕墻是公共建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主導(dǎo)，是建筑物熱交換、熱傳導(dǎo)最活躍、最敏感的部位，是傳統(tǒng)墻體失熱損失的5～6倍，其能耗約占整個(gè)建筑能耗的40%左右，故玻璃幕墻的節(jié)能有極其重要的地位。
在國內(nèi)，隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，建筑節(jié)能是中國經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的迫切需要，建設(shè)單位和設(shè)計(jì)單位的節(jié)能環(huán)保意識不斷提高，對玻璃幕墻的節(jié)能要求也不斷的提高。雖然玻璃幕墻建筑采用遮陽措施能達(dá)到理想的隔熱節(jié)能效果，但在國內(nèi)，現(xiàn)階段各方對此重視不夠。一棟設(shè)計(jì)不良的全為玻璃幕墻的建筑物，其全年空調(diào)耗電量可能是一般混凝土外墻大樓的4倍。故玻璃幕墻建筑的節(jié)能比其他建筑產(chǎn)品節(jié)能更為重要，發(fā)展玻璃幕墻的遮陽技術(shù)也是建筑節(jié)約能源最有潛力的工具。
2.2 玻璃幕墻遮陽的研究。
建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的節(jié)能設(shè)計(jì)，由開窗、方位、遮陽和隔熱材料等因素環(huán)環(huán)相扣，這些因素影響建筑物的耗能量。
2.2.1 外墻的開窗率是外墻節(jié)能的最重要因素，降低開窗面積率是節(jié)能最重要手段，但是降低開窗率也必須確保和顧及適當(dāng)?shù)淖匀徊晒�，并免除心理的封閉感。但是對于追求通透效果的玻璃幕墻而言，只能采用降低開啟窗面積并加強(qiáng)不透光地方的隔熱設(shè)計(jì)來達(dá)到節(jié)能要求。
2.2.2 外遮陽和玻璃遮蔽是外墻節(jié)能的第二重要因素，玻璃材質(zhì)及外遮陽都影響遮蔽率的大小，但是裝設(shè)遮陽板、遮陽百頁等外遮陽遠(yuǎn)比改變玻璃材質(zhì)的效果大。玻璃材質(zhì)可選擇高反射率的反射玻璃和吸熱玻璃（反射率太大的反射玻璃會造成眩光污染的公害），所以要選擇適當(dāng)?shù)姆瓷洳ＡА?nbsp;
2.2.3 建筑方位因素是外墻節(jié)能設(shè)計(jì)的第三要素（占13.8%的比重）。大面積的玻璃幕墻應(yīng)避免東照西曬，建筑的長向應(yīng)朝南北向放置。
采用遮陽措施不僅是玻璃幕墻建筑節(jié)能設(shè)計(jì)的必要手段，而且也是標(biāo)準(zhǔn)較高的玻璃幕墻建筑在建筑設(shè)計(jì)上的必要手段。
2.3 遮陽的作用與效果。
由于玻璃幕墻由玻璃和金屬結(jié)構(gòu)組成，而玻璃表面換熱性強(qiáng)，熱透射率高，故對室內(nèi)熱條件有極大的影響。在夏季，陽光透過玻璃射入室內(nèi)，是造成室內(nèi)過熱的主要原因。特別在南方炎熱地區(qū)，如果人體再受到陽光的直接照射，將會感到炎熱難受。在玻璃幕墻上設(shè)置遮陽系統(tǒng)，可以最大限度減少陽光的直接照射，從而避免室內(nèi)過熱，是炎熱地區(qū)建筑防熱的主要措施之一。
2.4 遮陽的形式及構(gòu)造設(shè)計(jì)。
遮陽具有防止太陽輻射、避免產(chǎn)生眩光、改善室內(nèi)環(huán)境氣候、及建筑外觀上光影美學(xué)效果之功能，但也對室內(nèi)的采光、通風(fēng)帶來不同層次的影響。遮陽系統(tǒng)本身而言，根據(jù)位置分為外部遮陽與內(nèi)部遮陽，其中又可分為活動式遮陽及固定式遮陽。就遮陽形式來分，一般分為四種：水平遮陽、垂直遮陽、綜合式遮陽和擋板式。
根據(jù)地區(qū)的氣候特點(diǎn)和房間的使用要求，可以把遮陽作為永久性的或臨時(shí)性的。永久性的就是在玻璃幕墻內(nèi)外設(shè)置各種形式的遮陽板和遮陽簾，臨時(shí)性的就是在玻璃的內(nèi)外設(shè)置輕便的布簾，竹簾，軟百頁，帆布蓬等。
2.5 遮陽系統(tǒng)智能化設(shè)計(jì)。
智能遮陽系統(tǒng)是建筑智能化系統(tǒng)不可或缺的一部分。遮陽系統(tǒng)為改善室內(nèi)環(huán)境而設(shè)。如今一種新型的玻璃幕墻――智能玻璃幕墻技術(shù)先后在德國、英國等西歐國家得到發(fā)展。
智能玻璃幕墻廣義上包括玻璃幕墻、通風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)、樓宇自動控制系統(tǒng)。其技術(shù)核心是一種有別于傳統(tǒng)幕墻的特殊幕墻一一熱通道幕墻。它主要由一個(gè)單層玻璃幕糟和一個(gè)雙層玻璃幕墻組成。在兩個(gè)幕墻中間有一個(gè)緩沖區(qū)，在緩沖區(qū)的上下兩端有進(jìn)風(fēng)和排風(fēng)設(shè)施。幕墻工作原理在于冬天內(nèi)外兩層幕墻中間的熱通道，由于陽光的照射溫度升高，像一個(gè)溫室。這樣等于提高了內(nèi)側(cè)幕墻的外表面溫度，減少了建筑物采曖的運(yùn)行費(fèi)用。夏天內(nèi)外兩層幕墻中的熱通道內(nèi)溫度很高，這時(shí)打開熱通道上下兩端的進(jìn)排風(fēng)口，在熱通道內(nèi)由于熱效應(yīng)產(chǎn)生氣流，運(yùn)動的氣流帶走通道內(nèi)的熱量，這樣可以降低內(nèi)側(cè)幕墻的外表面溫度，減少空調(diào)負(fù)荷，節(jié)省能源。通過將外側(cè)幕墻設(shè)計(jì)成封閉式，內(nèi)側(cè)幕墻設(shè)計(jì)成開啟式，通道內(nèi)上下兩端進(jìn)排風(fēng)口的調(diào)節(jié)使通道內(nèi)形成負(fù)壓，利用室內(nèi)兩側(cè)幕墻的壓差和開啟扇可以在建筑物內(nèi)形成氣流，進(jìn)行通風(fēng)。由于智能玻璃幕墻為3層玻璃，外側(cè)為全封閉式，可大大減少外界噪聲對建筑內(nèi)部的干擾。在通道內(nèi)中增加日光控制裝置（如百葉、光反射板、熱反射板等），可以滿足建筑自然采光的要求。智能玻璃幕墻從設(shè)計(jì)構(gòu)思、內(nèi)容組成和工作過程各方面看都是一個(gè)各專業(yè)協(xié)調(diào)合作的多功能系統(tǒng)，它與傳統(tǒng)玻璃幕墻有很大差別。
3 結(jié)束語
合理的遮陽系統(tǒng)對玻璃幕墻建筑的藝術(shù)與技術(shù)的作用和效果，尤其是在建筑節(jié)能與智能化方面，都需要我們不斷地去開發(fā)和研究。對國內(nèi)外建筑遮陽技術(shù)的調(diào)研；對適用性遮
陽構(gòu)造方案的研究；對遮陽構(gòu)造性能系數(shù)的研究；對適用遮陽系統(tǒng)節(jié)能軟件的開發(fā)；對遮陽構(gòu)造藝術(shù)性的評價(jià)將是我們以后的工作重點(diǎn)。
建筑遮陽不應(yīng)該僅是一組組物理數(shù)字計(jì)算，只要合理的整合技術(shù)和藝術(shù)，就可以成為具有表現(xiàn)力的建筑立面要素，成為可呼吸的建筑表皮，更好的發(fā)揮其作用，來實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能。
