摘要:文章通過對遮陽作用的分析,提出遮陽在建筑節(jié)能中發(fā)揮著重要的作用,探討了通過傳統(tǒng)遮陽方法和現(xiàn)代技術(shù)的結(jié)合,創(chuàng)造運用生態(tài)理念的節(jié)能建筑。
關(guān)鍵詞:遮陽;節(jié)能;建筑
目前,我國的房屋建筑正處于歷史高峰期,除工業(yè)建筑外,我國城鄉(xiāng)既有建筑總面積達400多億m2,這些建筑在使用過程中,要不斷消耗大量的能源,建筑能耗占全國總能耗近30%。據(jù)預(yù)測,到2020年,城鄉(xiāng)還將新增建筑面積約300億m2,隨著經(jīng)濟的發(fā)展,建筑能耗必將對我國的能源消耗造成長期的、巨大的影響。因此,建筑節(jié)能的任務(wù)是提高效率,減少浪費。
1、遮陽的意義
我國北方地處典型的大陸性氣候帶,冬季采暖和夏季制冷的高能耗以及相應(yīng)的建筑及設(shè)備的高成本,要求建筑本身應(yīng)該對氣候的變化作出反應(yīng),通過建筑外界面實現(xiàn)建筑的應(yīng)變能力。現(xiàn)代的建筑物,尤其是大型辦公建筑,為了最大限度的利用太陽光來改善室內(nèi)環(huán)境,往往會使用大面積的窗戶甚至是玻璃幕墻。美國研究人員分別對通過墻體與玻璃進入室內(nèi)的太陽輻射量進行對比結(jié)果顯示,通過玻璃進入室內(nèi)的太陽輻射量是墻體的30倍以上。而如果采取一定的遮陽措施,熱量通過將明顯減少,大約只占原通過量的1/3左右,可見適當(dāng)?shù)恼陉栐O(shè)計對減少太陽輻射是十分有效的。同時遮陽板可以避免陽光直射,產(chǎn)生眩光和房間局部過熱,改善室內(nèi)光環(huán)境質(zhì)量。
2、遮陽的形式
我國自古就有各種木百頁、窗格及各種席簾形式的遮陽措施應(yīng)用在不同形式的建筑上。
(1)按窗口系統(tǒng)遮陽形式分類:窗內(nèi)遮陽系統(tǒng)(纖維質(zhì)、席簾、布簾)、窗體自身遮陽系統(tǒng)(各種鍍膜玻璃)、窗外遮陽系統(tǒng)(分為綠化遮陽、簡易活動遮陽和建筑構(gòu)件遮陽)。
(2)遮陽板形式分類:水平遮陽、垂直遮陽、綜合式遮陽、擋板式遮陽。選擇何種形式的遮陽需根據(jù)地區(qū)氣候特點、太陽高度角、緯度、遮陽日期、遮陽時間以及朝向不同來綜合考慮。因此,可調(diào)式遮陽板是最適用、最有效的遮陽設(shè)施。
(3)高效智能遮陽分類:戶外可調(diào)鋁合金百葉簾、可伸縮外遮陽蓬、戶外卷閘百葉簾、室外透景遮陽織物、太陽能驅(qū)動風(fēng)光感應(yīng)簾、戶外24V安全性遮陽簾等。使用哪種遮陽設(shè)施,需根據(jù)建筑物性質(zhì)、設(shè)計風(fēng)格和日照規(guī)律等進行科學(xué)的選擇。
3、遮陽的效果
遮陽對防止室內(nèi)溫度上升有明顯作用。據(jù)國內(nèi)有關(guān)人員試驗,在閉窗的情況下,有無遮陽,室溫最大差值達2℃,平均差值1.4℃。而且有遮陽時,房間溫度波幅值較小,室溫出現(xiàn)最大值的時間延遲,室內(nèi)溫度場均勻。另有一項法國研究報告顯示,夏季使用室外遮陽簾(高效遮陽織物),最大降低溫度可達5℃~15℃,減少空調(diào)的使用率。而在寒冷的冬季,屋內(nèi)熱量經(jīng)玻璃窗將損失13%,遮陽簾的使用能有效地防止室內(nèi)熱量通過玻璃窗流失,有助于保持室內(nèi)的溫暖。
從總的節(jié)能效果上講,外遮陽是性能最突出的遮陽方法,與內(nèi)遮陽相比,制冷能耗可降低83%~88%,最大制冷功率可降低17%。
4、遮陽的應(yīng)用
2004年5月在設(shè)計百福學(xué)校教學(xué)樓教室南向外窗上設(shè)置了水平遮陽板。目前該工程已投入使用,在夏末進行工程回訪時,校方對遮陽板的設(shè)計表示很滿意,設(shè)置遮陽板的教室比沒有遮陽措施的教室夏季明顯涼爽一些,室溫差值約有2℃。2006年初東明辦公樓方案設(shè)計時,為大幅度降低陽光輻射對室溫的影響,充分考慮辦公建筑的特點,決定采用水平百頁挑板遮陽方案,百頁間的通風(fēng)縫隙在夏季使用空調(diào)關(guān)閉窗戶時有利于自然通風(fēng)帶走外墻表面的熱量,降低空調(diào)制冷負(fù)荷。目前該工程正在實施建設(shè)中。
現(xiàn)代辦公建筑的遮陽設(shè)計多采用一些輕巧、美觀、便于安裝、清潔維護的產(chǎn)品。例如外立面上的穿孔鋁板,由于鋁板中空,在夏季可以更好地降低熱負(fù)荷,分散熱能。在居住建筑或者小型公建中,大多采用收放自如、方便快捷的內(nèi)遮陽與綠化遮陽相結(jié)合的形式。上海生態(tài)住宅示范樓為達到“零(低)能耗”目標(biāo),采用了多種高效智能遮陽系統(tǒng),使外窗的綜合遮陽系數(shù)達到0.4。
5、結(jié)語
再先進的科學(xué)技術(shù)也難以彌補人類對自然環(huán)境的破壞和能源的浪費,更重要的是通過建筑專業(yè)人員及各行業(yè)共同努力,造就一個節(jié)能社會,大家都自覺地節(jié)約社會資源,為人類創(chuàng)造良好的生存空間。
文章作者: 滿志新,張敬暖,鄭玉達