冬天已經(jīng)到了很久了,但南方的炎熱并未減少,太陽依舊猛烈地照射著大地。此時(shí),建筑遮擋陽光最有效的依然還是各類遮陽。
1.按技術(shù)層次分類
(1)低技術(shù)層次的遮陽
主要有:植物遮陽、建筑物形體與構(gòu)建自遮陽、固定外遮陽設(shè)施遮陽等。
① 植物遮陽
主要是利用攀援植物和落葉喬木遮陽。原理是:植物的葉片可以遮擋夏季太陽輻射,葉片通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為生物能從而降低環(huán)境溫度。
攀援植物常見的模式有以下幾種:
模式一:采用爬山虎、凌霄等具有具有攀援特性的藤本植物,沿墻面攀爬,不需要支撐構(gòu)架和牽引材料,綠化高度可達(dá)10-20m;
藤本植物,沿墻面攀爬
模式二:緊貼建筑外表皮設(shè)置植被攀緣構(gòu)架,利用構(gòu)架安裝植物生存載體,如合成纖維毛毯等,和為植物生提供肥料和水分的灌溉系統(tǒng);
植被攀緣構(gòu)架
模式三:設(shè)置伸出墻面的支撐構(gòu)架或利用建筑的出挑構(gòu)件安裝攀援構(gòu)架、生長載體和灌溉系統(tǒng)。它與建筑物外表皮間有一定的距離,常用于幕墻、窗口遮陽。
支撐構(gòu)架
▲世博會(huì)法國館
落葉喬木可兼顧冬夏兩季對建筑物的不同需求。夏季茂盛的葉片可以阻擋陽光進(jìn)入室內(nèi),冬季溫暖的陽光可闖過稀疏的枝條進(jìn)入室內(nèi)。
② 建筑物形體與構(gòu)建自遮陽
利用建筑形體或構(gòu)件的變化形成對建筑自身的遮擋,使建筑的局部墻體、屋頂或窗置于陰影區(qū)中。主要表現(xiàn)為以下幾種:
第一種:建筑體型凹凸錯(cuò)落變化形成自遮擋;
第二種:建筑屋頂挑檐、出挑外廊、陽臺、雨棚等形成陰影;
第三種:突出墻面的裝飾構(gòu)架、挑板、增厚墻體、壁柱等形成陰影;
第四種:采光洞口采用深凹窗形成陰影;
③ 固定外遮陽設(shè)施遮陽
固定遮陽設(shè)施是指固定的、不可調(diào)節(jié)的遮陽構(gòu)件。多為從建筑結(jié)構(gòu)中挑出的鋼筋砼遮陽板(格構(gòu)架)、金屬遮陽板(百葉)、塑料遮陽板(百葉)、木質(zhì)遮陽板(百葉)、固定在構(gòu)架上的布質(zhì)或其他纖維制成的遮陽簾幕。
(2)中技術(shù)層次的遮陽
這一類主要是指采用可人工調(diào)節(jié)(包括手動(dòng)調(diào)節(jié)和人工控制的電動(dòng)調(diào)節(jié))的遮陽設(shè)施(遮陽板、百葉、簾幕等)或選擇透光性材料遮陽(如:光電玻璃、遮陽型鍍Low-e膜玻璃等),在不同地區(qū)、不同季節(jié)根據(jù)日照角度、日照時(shí)間、環(huán)境條件等來調(diào)節(jié)遮陽葉片的角度、長度以便控制光線,將夏季強(qiáng)光擋在室外降低制冷能耗,冬季溫暖的陽關(guān)進(jìn)入室內(nèi)減少采暖負(fù)荷。
(3)高技術(shù)層次的遮陽
可根據(jù)外界太陽光的入射角度、照度變化及室內(nèi)對太陽光的需求,由電腦自動(dòng)控制調(diào)整遮陽效果,是滿足高效、節(jié)能、環(huán)保等方面的智能化遮陽系統(tǒng)。目前研發(fā)的應(yīng)用的主要有時(shí)間電機(jī)控制系統(tǒng)和氣候電機(jī)控制系統(tǒng)兩種。
可分為內(nèi)遮陽、外遮陽。
內(nèi)遮陽主要是安裝在建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)側(cè)的遮陽設(shè)施。
外遮陽是指安裝在建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)(主要是采光洞口和透明外圍護(hù)結(jié)構(gòu))外側(cè)的遮陽設(shè)施。外遮陽包括固定遮陽和可調(diào)節(jié)遮陽,形勢與材料豐富多樣,是建筑師做建筑外造型的的重要手段之一。這也是下一次的內(nèi)容。
1.水平遮陽
用于遮擋太陽高度角較大的入射陽光,適用于(北半球)南向的采光洞口或外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的遮陽。
▲獨(dú)立窗的水平遮陽
▲可調(diào)節(jié)的水平遮陽板
▲密格柵式水平遮陽
▲可開啟的水平遮陽窗扇
2.垂直遮陽
用于遮擋早晚時(shí)段從窗口兩側(cè)斜射過來的太陽高度角較低的入射陽光,適用于(北半球)的東南向、西南向的遮陽,也可用于東西遮陽。
▲混凝土垂直遮陽板
▲金屬垂直遮陽板
▲木紋鋁方通垂直遮陽
3.擋板遮陽
用于遮擋早晚太陽高度角小的、正對窗口的入射陽光,適用于東西遮陽。可采用遮陽板(金屬板、金屬網(wǎng)板、木板、玻璃板、砼板)、遮陽百葉、遮陽簾幕等。
▲擋板式遮陽百葉
▲擋板式遮陽
4.綜合遮陽
綜合了水平式和垂直式遮陽的兩種特點(diǎn),用于遮擋從窗口前方和兩側(cè)照射來的陽光,適用于(北半球)南向、東南向和西南向遮陽,F(xiàn)代建筑中的“格構(gòu)式”砼板與深凹窗組合的形式就是典型的綜合遮陽。
可調(diào)節(jié)的綜合遮陽具有更大的靈活性,其上下水平遮陽和左右垂直遮陽可以根據(jù)環(huán)境和需求傾斜角度。
5.形式可變的遮陽
根據(jù)室內(nèi)環(huán)境的需求,通過調(diào)節(jié)使不同類型得遮陽相互轉(zhuǎn)換的設(shè)施。如:為兼顧采光和通風(fēng),可調(diào)節(jié)的擋板經(jīng)過移動(dòng)、開啟后可轉(zhuǎn)換成水平遮陽、垂直遮陽等。
▲可變式遮陽(開啟為水平遮陽,關(guān)閉后相當(dāng)于擋板遮陽)
▲可變式遮陽(開啟為水平遮陽,關(guān)閉后相當(dāng)于擋板遮陽)
▲清華超低能耗樓可變遮陽
(開啟時(shí)為水平、垂直遮陽,關(guān)閉后相當(dāng)于擋板遮陽)
6.多功能遮陽
外遮陽構(gòu)件可以與通風(fēng)、太陽能收集等集合成多功能的遮陽構(gòu)件。如:外遮陽克做導(dǎo)風(fēng)板引導(dǎo)自然通風(fēng);可利用光伏電池板、太陽能平板集熱器、太陽能真空集熱管等太陽能裝置作為外遮陽設(shè)施。
三、建筑外遮陽與立面設(shè)計(jì)
1.遮陽構(gòu)件宜采用高反射、低蓄熱的輕質(zhì)材料。如:淺色、低熱容的金屬材料制成的遮陽百葉效果要明顯優(yōu)于砼遮陽板。
2.選擇網(wǎng)狀或百葉狀遮陽對通風(fēng)的阻礙較小,可利用自然通風(fēng)帶走熱空氣和自身吸收的熱量,使遮陽構(gòu)件迅速冷卻。
3.遮陽構(gòu)件要與建筑外表皮脫開一定的距離安裝,避免將吸收的熱量直接傳給外圍護(hù)結(jié)構(gòu)。
4.一方面,遮陽可以阻擋直射陽光進(jìn)入室內(nèi),改善室內(nèi)熱環(huán)境;但另一方面,這樣會(huì)降低室內(nèi)照度水平,尤其在陰天。所以,最好將遮陽與采光結(jié)合起來進(jìn)行設(shè)計(jì)。
5.遮陽在一定程度上會(huì)對室內(nèi)人的視線造成遮擋,在選擇遮陽方式和材料時(shí),要考慮平衡這樣和視覺通透之間的矛盾。