绿色建筑中可调节外遮阳与建筑设计一体化研究_董妍博

3可"调节外遮阳与建筑设计一体化设计的原 则
3.1环境适用性 “环境：”包含宏'观和徽观两个晨懷F宏规的环 境指建筑所处的地区.或城走的环境特点I微观的环癔 指建筑周进的环境状况,它更能体现具体建筑的环境 -个性建筑外遮阳构件也同时处宁这：两慕砰境泛中，. 故而也要同时适应苘者昀要求才能最太限度的复挥作 用实现节能。 3.2性能兼容性 鋳咖,進騎_着外難结_融现賴他 功能（如逋风、,采光、保海、隔声、视线等).之闾有 密切联系，或相辅相成，或S相矛障W这.就要求一体 ：目翁常见的；^藥对调节式外遮阳系统：~外百页 帘、外卷帘、机翼型百叶遮阳板、双层玻璃幕墙遮阳
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2可调)节外遮阳与建筑设计‘体化设计影响 因素
2.1外界环境条件 可调节外遮阳设计首先的爨响因素候特点，. 总结以往设计经验及相关资料，设置遮阳措施的四个 条件：0)室外气温达到和超过29弋；•太阳辐射强 度太于240W / nf h •阳光射人室内深度超过0.5m� ®阳光射人室内时间超过1小时、总结来说可归纳 为影响遮跑设计E个气象参数——筆外气海.、太阳辐 射强度、太阳的高度角和方位角..
2 图2汉诺威的玻璃大楼
2.3建筑内、外立面效果 建筑外遮阳系统可以作为一种活跃建筑的语素或 装饰竽段,设计中不但要把握好建筑外文面的效果, 还应充分考虑室内的视觉效果及使用要求。优秀的外
城市发展研究 22 卷 2015 年僧刊"I Urban Development Studies Vol.22 Add. 1 2015
第"i"一届国际绿色建筑与建筑节能大会论文集
遮阳设计能与建筑融为一体，不但能满足基本的功能 需求，还能创造出了独特的建筑造型和特殊室内光影 效果和空间效果.如右图所示的汉诺威的玻璃大楼。 2.4遮阳构件的性能 夕卜置遮阳装置的安全性和稳定性是建筑工程中必 须考虑的重点因素。现今高层建筑增多，寒冷地区冬、 春商季的风力较大，需做好以下各项工作：①保证夕卜
第十一届国际绿色建筑与建筑节能大会论文集
绿色建筑中可调节外遮阳与建筑设计一体化研究*
董妍博周海珠（中国建筑科学研究院无津分院R无津30.0384 ) 【摘要】F前雪的外窗.占玲墙的面积比已从上世怒四五十年代的上升到.现在的人’们在琅求笨光s 通风甚至鰲錄效果的同._政也资趣注,纛其带来的户童I:面等命——''mMm.A"和光污染的问题&,在親：色座鐃评俞中，这两
M玻璃必须银外遮阳配套使用才能达到节能的目的，
但很多开发商往往只将此种玻璃安装之后，就开始吹 嘘自己的住宅是节能建筑，这都是不科学也是不负责 任的。而且我麵：对于节能建筑政策鼓励的弱势也是影 响此行业发展的一•重要因素 m m f .目俞的建筑节能标淮和构造标准:图集缺乏 对建筑外遮阳故规范化引导。上个世纪八十年代许多 省标准图集中的遮阳设计已经过时，而最新出版的阒 家通用标准图集中的遮阳构造做法还需要现代技术与 艺术的升华提炼，需要更多的考虑与建筑的一体化设
绿色建筑与室内环境优化
够的重视与关注„现今日益增多的用电设备加剧了夏 季室内的不舒适度，建筑隔热也不容忽视..但是目前 在绿色建筑评价中发现可调节外遮阳并没有成为齒 要酌选择，其原織纖为以下几个方面《. 曾先，对各种气候条件下遮阳构配件的研究不 够^我国瑰有的外遮阳构配件研究成果大多是以广 州为代表的夏热冬暖地区为气候模型 而夏热冬暖地 G位于北BT归线附近，太阳高度角较大，最冷月平均 温度> 10T��最热月平均温度25~29无，日平均温度
遮阳百页的运动方向可以是从上往下，也可以是 从下往上；值得提出的是，由下往上升的遮阳帘尤其 适用于东西向的玻璃幕墙，它一来讀以遮挡立面中下 部的太阳直射辐射，二来可以保证立面上部的太阳辐 射进入室内而满足采光要隶。 该属护结构体系在改善玻璃幕墙遮阳隔热.、通风> 保温、隔声、采光等方面有着较好的综合性能^ 阳与隔热：双层幕墙的遮阳与隔热性能主要靠夹层的 电动百页来实现，可以拫据室内外温度、太阳辐射强 虔的情况以及室内自然采光勝度的需粟来控制遮阳, 页的升降和旋转，在保证室内自然采光需求的前提下，
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2.2室内环境的要求 遮阳设计的主要霞的是为了改善室内环境，随着 生活质量的提高，人们对室内舒适度的要求也越来越 因而设计者需要深人考虑建筑使用者对室内热、 光、'声£项物理环燒的要隶。 对热环境的婆求~^遮阳对室内热环境.的政善可 体现輸度：这一指标么.：具体包FTH標面©冬、 夏两季的温度极值尽可能满足舒适要求；②S�夜室 内温度波动尽可能小；③室内各点温度分布尽可能均 .对天然光环境的要求——工作面原度、光的均‘勾 性和方向性：这些都舉响到実内视觉野境的舒适性，包 含以个•面⑩改舞内水平I作面上的照度均 匀性：避免近窗处过亮而引起的眩光，提高远窗处照 度值•，②改善室内垂直面上的照度均匀性：避免窗.口 与墙面形成高亮度对比而造成眩光，避免在垂直视觉 面上产生间接眩光t③改善天然光的方向性，增加漫 射光，从而改善室内人、物的被观赏效果 舞霍的要求——窗体豪_P|I增加维护锆构 隔声量信的薄弱环节。我射可.以利用可调节外遮阳及 其JT窗之间形成:的空气同虐来增加會体的隔_貴。 莰国家标准堪产的单框单玻塑钢平开窗，其隔：声量 32dB,而外加铝板夹芯霄K眷资的复合辑钢窗，其 隔声量能逮到41DB�
在欧洲等发达国家，可调节的外遮阳产品应用十 分眘遍,据悉如今在欧满不安装外招卷帘D窗的民用 住宅是不能为居民和社区所接受的|一图1展示了欧洲 的街景’从中看出外遮阳的：費譯_廣之_.。 在欧洲，提到建筑遮阳：，太部分为建筑外遮阳， 因为妯果采用建筑物内遮阳，宴际上是仅仅G住光线， 并不龍挡住热量，詹光线遇到内遮阳产品时，其辐射 热已经透过玻璃进入室内，并会使玻璃的温度升得很 高，从而达不到建筑节能的目的 由于每年中的不同 季节，每天中的不同时间，以及天电中的的瞬I 变化，针对不同状况调整遮阳构件的遮阳效果是必不 可少的，因此，可调节式遮阳构:件受到广泛青睐，它 弁：本梟简单.的遮住阳光，而是对太阳光的合理利用臂
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1可调节夕卜遮阳的发展现状
1.1国外可调节外遮阳的发展现状 经过上个世纪70年代的两次能源危机，发达国 家在建筑节能方面拱人了很大的研究力量，建筑节能 技术发展迅猛，如今，发达国家的建筑外墙及屋顶单 位面积的能耗仅为我国的1/3-1/5.，.其中資体单位珂 积的能耗仅为我国的\_16具体指#翁比见下& 表1-1建筑维护结构传热系数标准的比较 (资料来源于参考文献[1])
化设计不能与建筑功能隔离开来，而应从整体出发， 综食建筑的备种霉求，提出能够暈好地协调各龙矛盾 的措施。这一I施在遮阳性能上也许不是最好的，但 却能更好地满足建筑其他方面的要求,其综合性能是, 最优化的。. 3.4外观整体性与艺术性
•作为规代，能技术与精致美学实规优势螯合齒室. 外可调节遮阳产品，是构成建筑:立面、：孝富建筑造謹 遮阳装置与建筑主体结构及窗体之间有着專靠的连接 ：滅；環!TLF#颖 算，赚. 的重要元素之一。应充分发挥其表现力利用：宴与虚、 变化与统一、.对比丨与‘协调等方式展现遮阳的技术慮感。 裁、±也震荷载的计算；③安装遮阳产品之前’需要对 3.3设计阶段的同步性 其进行安全性能测试；④保证施工质量， 飾抅件_.裔,.方一般有3种：警亀动、 计算机智能控制0不同的控制方式对遮阳设计有不词 的影响。、对一般的遮阳构件来说，手N:调节十分有效’ 但对于太面积和高.屋建筑的玻璃幕墙,侧需要依赖电 动调,设施。 2.5全生命周期的价格因素 对建筑产品而言，全寿命周期的价格分析涵盖康 材料开采、.建材加构配件制造、规划设计、建筑 施^运行使用、维护保养、拆除报废和回收利用的 整个过程、，计箕建筑产品全寿命周期系统内相应的憲 响指标并进行比较评价，以寻求建筑功能、资源利用、 能源消耗和环境污染之间的合理平衡：业主和设计师 都更期侍以较低的投人实现更好的设计效果。 在我国现阶段的建筑市场中.，夕卜遮阳产品初斯的 较高投资是阻碍其发展的重要因素而全寿命成本分 析可以避免这种追求短期利益的片面性，我们应该着 到该项初期投资在日后购置空调采暖的设备费用以及 建筑运行过程中节约的能源费用中加以回收 一体化设计应伴随建筑设计的各阶段而不断深 化_首先根据环境要素，选择合适的室外可调节遮阳 类型，并与建筑方案设计进行整合’确定基本的遮阳 形式：与构造方式《然后对初选的遮阳方案深化设1十，. 包括细部设计与模拟分析等，最终完成相关图纸s再 与厂家协调，将遮阳设计制作成具体产品。这是一个 动态发展的过程，将遮阳设计贯穿在建筑设计、研发、 实施中，需要设计师、遮阳厂家和业A等多方面的# 两力、如：爾;:3所示s
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图4可调节外遮阳百叶帘
为了研究外百页帘在绿色建筑中运用的可行性， 下面对它进行经济性分析③菅先，选取了一个典型的 南北朝向住宅窗地比按现今住宅的较大氣1: 6•计算, 手讀育叶帘的价格按每平方800元左右计算将其折 算到建筑面积中，每平方建筑面积造价约增加140.元 左右如果只有南向窗安装此遮阳：帘，那每平方米建 筑面积的造价只增加70元左右s况且.s.安装百：页外 遮阳的房间隔热性能明显增强.，空调设备的购置_量 可减少到原来的一半,若按每平米建筑面积空调设备 ._费80-100元计算，外百页帘的初斯投资可从中 收雇:40.~50:.元愁 4.2双层玻璃幕墙遮阳百页 为了解决高层建筑自然通风和遮阳的难题，上个 世纪90年代，双层玻璃幕墙技术应运而生，这也是 现代建筑围护结构的一个亮点^今天，双层幕墙在技 术方面H趋成熟，尤其实在改善和提高玻璃幕墙的隔 热性能及节省能源消耗等方面具有很尤突破•=戏层玻 璃幕墙体系一般包括内層善墙、突麗遮阳百页帝、.外 层幕墙t两层幕墙间的夹层I史置电动铝合金遮阳百页 帘（宽度多为50mm以内j，相比上节讲述射外遮阳 百页帘而言，这种内置的百页会较少地受到外界气候 的影响’故而.对其强廣和稳定性的荽求豇以太大降低。
图3 —体化设计的阶段流程示意
4可调节外遮阳与建筑一体化设计应用
W页系统、铝板夹芯百页卷帘、百页窗e本文以外遮
阳百页和双层玻璃幕墙遮阳百页为例进行分析 4.1可调节式外遮阳百页 可调节式外遮阳百页产品按其运动方式可分为三 类：①可旋转式’②可收回式，③兼具以上两种性能
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城市发展研究 22 卷 2015 年僧刊"I Urban Development Studies Vol.22 Add. 1 2015
外墙传热系数 屋顶传热系数 窗传热系数 窗的密闭性 窗的隔声性能 可调节式 外遮阳
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图1欧洲街景
1.2国内可调节外遮阳的发展现状
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无要求
B: 80%,. 'MB
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降:低噪声_
与镦_发达嶽家：相比:，.外遮細:.H謹能翁驗參 建筑物理环境两方面的巨大潜力在画内还没有得到足
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城市发展研究 22 卷 2015 年增刊"I Urban Development Studies Vol.22 Add. 1 2015
绿色建筑与室内环境优化
源自文库
的产品。现今常用的铝合金外遮阳育页’帘由四部 分组成（图4):顶盒、导向系统、页片、控制系统。 夕卜官页«具有较好的遮阳隔热性能，在寰季采用外遮 阳百页帘的房间能较无遮阳房间的温度低8 msm, 冬季夜间百页帘还能减義塞内热蟇的流失，较无贾页 帘的房间温度高2度左右„由此可见外遮阳百页帘的 节能效果— 须盒
.个问：题得关.法的。本龙樣_师和浚际工載：经验为：袭眼点，深入辦析可调节舟遮_的摩式及在建筑,中的.应：用.，使两 ：:者有机簿.合,同时满爲建鶉趣潘告建讓靠术两:方面.的養美 【关键词】绿：色建筑；可调：节外翁？日；一体化；ITFT:节：能.
0引言
可调节夕卜遮阳遽幽筑节能的重要方面之一，但是 在绿色建筑评价中，电宁其增貴成本相对与其它技术 略高，经常被业主否定，而不予采用。在建筑设计中， 如果可以做好可调节外遮阳与建筑设计的一体化,使 可调节外遮阳系统成为建筑的一个濟机组成部分，既 可以保证其自身高效率运转、节约更多常规能源，又 •能满足建筑鹿使用功能和建筑艺术审美的要求。
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> 25�C的天数在100-200天。这种气候条件下遮阳设
计主要是为了遮挡夏季直射阳光，其设计经验不能完 .全用于指导寒冷地区及夏热冬冷地K。 其次，设计人员与业主对节能技术认识的欠 缺——现今国内的设汁人员和业主对生态节能技术不 够重视，有时只是简单地抄裘国外节能建筑的立面形 式，知其然而不知其所以然，仅把其外形生搬硬套的 抄袭过来’却没有适用的施H设计相配合，或干脆推 给专业厂家设计施工，以至于难以控制工程造价和质 量，进而无法保证设计意屈的实现。 再次，公众节能认识上：存在的误：区——节能建筑 的关键在于系统地应用各种技术，比如翕裆节能的双
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高舒适度低能耗建筑 标准（欧洲国家）
< 0.3 W/( m k) < 0.2 W/( m k) < W/( m k) < 0.3 m3/(m h) >38dB
筑节能标准
0.9-1.16 W/( m k) 0.6-0.8 W/( m k) < 4.0-4.7 W/( m k) < 1.5 m3/(m h) 20dB左右