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云南锡业设计院
摘要:随着我国自然资源越来越短缺,节省资源成为未来资源使用的主要趋势。房屋建筑室外遮阳设计逐步成为建筑设计中不可缺少的一部分,对节省房屋建筑材料和改善夏冬季室内温度有着不可忽视的作用。本文主要以房屋建筑室外遮阳作为研究对象,介绍房屋建筑室外遮阳的起源、目的和作用,还要考虑在遮阳设施应用过程中所受到各方面的影响:光线、温度、天气等。
关键词:建筑;室外;遮阳;研究
引言
遮阳在提倡节能环保的今天,具有重要的研究价值和应用价值。在夏季时,对于面向南边的房屋,一般由于阳光直射的时间是在上午,太阳直射的角度比较高,所以应该采用水平方向的遮阳会比较好。现在,大多数的房屋建筑都采用凸出来的结构来达到遮阳的效果。因此,在设计室外遮阳时,不能只考虑遮阳问题,还要考虑到房屋的通风和采光情况。
1.房屋建筑室外遮阳的起源
房屋建筑遮阳是建筑历史长河中重要的组成部分,无论是木材结构或者砖石结构的屋檐,还是混凝土凝固而成的遮阳板,遮阳的作用都可以随处可见。所以,遮阳在建筑的艺术和技术上都有举足轻重的地位。房屋建筑的设计者在把握建筑时代的脉搏时,都或多或少的推进了遮阳设计的风格。
1.1探索古代居民建筑遮阳
我国地域辽阔,各地的气候差异较大,遮阳的角度、时间也各有不同。所以,千百年来,我国各地区房屋建筑遮阳的形式各有自己的特色,但总体上仍然有迹可循。
在我国,挑选屋檐是我国古代房屋建筑中的重要部分,同时,也是建筑遮阳最常见的形式。虽然,我们在挑选屋檐的时候多考虑防雨水腐蚀的作用,但建筑师刘志平先生仍然对挑选屋檐和日照的关系,进行了深入的研究,这也是迄今为止我国近代研究建筑遮阳最早的文献数据。
其次,在我国江南可以发现居民普遍利用院落的特点来达到遮阳的作用。由于院落的空间偏小,南北之间相对偏短,所以,建筑的阴影正投射在院落里,导致形成阴凉的小天井。这些居民大多数喜欢以横长方形的天井为主要核心,左右后三面或者是四面以楼房为中心,阳光直射偏少,狭窄的天井也同样具有挡风的作用。这类房屋以徽州、皖南等地区为代表。
最后,传统居民也喜欢使用窗户的自身材料和结构避免阳光直射,达到遮阳的作用。各种各样的门窗格栅和双排式百页既可以挡风遮雨,也可以遮阳。因此,现在的居民仍然有人在使用。
总而言之,传统的房屋建筑设计中处处都有前人留下遮阳重要的影子,让我们无法忽视遮阳的作用。
2.房屋建筑室外遮阳的目的和作用
房屋建筑遮阳对改善建筑室内外气候有着重要的作用,遮阳在建设良好的室内外环境与节省建筑材料中起到了积极的作用。房屋建筑遮阳主要是利用建筑的构造手段,建筑的材料、组成和日照光线的角度,有利的遮挡住了除适应室内热舒适性以外的日照光线,而且不减弱采光的手段和方法。房屋建筑遮阳的效用大致可以归纳为以下几点:一是房屋建筑遮阳可以有助于防止太阳直射房屋。房屋建筑遮阳不但可以在很大程度上降低夏季空调的制冷负荷,而且还可以有效的改善室内外的闷热情况。二是房屋建筑遮阳可以保护被加热过度的结构,或者是被二次辐射导致室内外热负荷加重[1]。我们注意到对外保护结构的遮阳不但可以起到预防围护结构因热而裂,从而达到延长其使用寿命的效果。三是房屋建筑遮阳能够起到有效的改善室内外环境,预防眩光的作用。四是房屋建筑遮阳可以预防阳光直射屋内外,特别是太阳中紫外线对室内外物品的辐射。五是房屋建筑遮阳的构件还有其他的用途,比如太阳能利用、挡风遮雨等。
2.1房屋建筑室外遮阳和建筑空间设计对节省资源而言
房屋建筑室外遮阳系统比室内遮阳系统要好,尤其是节省资源的效果最好。因为房屋建筑室外遮阳是太阳辐射进入屋内的第一道阻碍物,从而在起点上阻止过多的太阳辐射进入屋内,有效的减轻室内空调系统的重担。根据预算,在通常情况下,房屋建筑室外遮阳系统的安装可以有效的降低室内温度7至8摄氏度,节约40至60的空调的能耗电量。房屋建筑室内遮阳系统的安装可以降低室内温度4到5摄氏度,节约30至45的空调能耗电量[2]。从总的节约资源效果上来看,把房屋建筑室外遮阳和室内遮阳相比较,空调的制冷能耗电量可以降低10到25之间,最大的空调制冷功率可减少25%。
房屋建筑室外遮阳的组成:固定式的房屋建筑室外遮阳和可控式房屋建筑室外遮阳。所谓的固定式房屋建筑室外遮阳指的是在房屋建设完成后,無法对遮阳设施进行调节和控制。要达到最好的空间效果,固定式房屋建筑室外遮阳在设施的设计中,要依据当时太阳的高度角,空气的气流走向和方位角等实际情况,进行精确的计算,来决定遮阳设施的最佳形式、尺寸和位置,这类遮阳设施的特点是形式整齐,便于将其和建筑造型统一考虑[3]。然而这种遮阳设施的缺点是其灵活性偏差,计算的设计只能满足于一般性的规律,却不可以跟随着遮阳设施的需求和遮阳时间的变化而进行变化。固定式的遮阳和室内的自然通风、冬季采暖、视野等方面会产生矛盾。因此,在阴雨天或者是早晚时分,有些固定式的遮阳设施会造成光线不足,让人看不清室内物品;也有些设计不恰当的固定式的遮阳设施还会妨碍房屋建筑表面上的空气流动,从而导致房屋建筑室内的通风效果不是很好。
目前,国外使用最广泛的是可控式遮阳系统,这种遮阳系统可以与房屋建筑设计完美的结合起来,成为房屋建筑系统最重要的一部分。可控式遮阳系统是由遮阳体系、导轨系统与控制系统组成,利用特殊的技术手段控制遮阳体。这些技术包含电动、手动或者是通过控制光电传感器从而自动起来[4]。为了操作时的方便,控制器大多数都设在室内。可控式遮阳系统的特点是灵活性比较强、方便调节。并且折叠后不会占用空间。可控式遮阳的设施可以按照所在位置分为三种类型:内置形式、外置形式与中置形式。外置形式遮阳会和建筑空间更好的结合在一起。可控外置形式遮阳指的是在保护结构外侧时利用遮阳设施暗装或者明装。露出来的部分大多数由定位导轨、遮阳体和卷帘盒构成,决定着室内的控制遮阳体的降升。可控式房屋建筑室外遮阳有着严格的要求,特别是在建筑的选材和设计上尤为明显。首先是对遮阳体的材料要求,选择的材料耐候性比较强,容易清理,特别是在空气质量不好,洁净度偏差的地域中,设计尤其要仔细考虑室内空间和遮阳形式的匹配,同时,还要注意其和外部立面设计的结合,让室内外的空间相连接。二是需要考虑到房屋建筑室外遮阳因为和建筑外表面距离很近,或者是依附在建筑外表面上,从而造成建筑表面气流受到干扰,影响到建筑室内外的自然通风。
在我国房屋建筑设计中,大多数采用的遮阳方式是固定式的室外遮阳。固定式的室外遮阳具有良好的外观可看性,同时也为房屋建筑设计师提供许多的设计手段。在重庆和其周边地域的遮阳设计中,一般比较常见的是水平式遮阳板。水平式遮阳在房屋建筑表面上形成的水平方向的线条方向性偏强,在视觉上,让人感觉舒适大方。它主要应用于南边的表面上。在南向立面上设计完美的水平式遮阳板能在盛夏时提供好的遮阳,同时在冬季时也不遮挡阳光,并且允许太阳辐射渗入[5]。垂直式遮阳大多数应用在面向南或者北的窗户中,能够使表面在视觉上更加具有向上、高挺的感觉。综合式遮阳,就是水平式遮阳与垂直式遮阳之间相结合,主要应用于西南或者东南向的窗口。综合式遮阳在房屋建筑表面上,可以形成纵横交错有迹可循的格栅,更加能够体现出建筑正面的韵律与层次感。挡板式遮阳板,这种遮阳方式尤其有助于阻止平射下来的阳光,应用于接近挡板朝向的窗户。在平面设计中,不应该在面向西的方向大面积开窗。房问应该布置成南北方向。对阳台和外廊来说,可以利用其自身的结构来进行遮阳。对大面积的表面可以使用连续的窗洞和遮阳构件当作试房屋建筑的基本构图要素,整齐地组合在一起,建筑表面的整体性得以表现出来,韵律感油然而生,因此,这种表现方式最为实用和常见。
结语
房屋建筑室外遮阳是建筑技术范畴中的一部分,遮阳和房屋建筑艺术与技术的有机结合富有很大的挑战性。我们要善于学习借鉴国内外的成功经验,把房屋建筑的技术和设计有效的结合起来,从而圆满地解决这个难题。
参考文献:
[1]梁伟,房屋建筑室外遮阳设计探讨[A]安徽省建筑设计研究院2012
[2]崔新明,廖春波,外遮阳系统在夏热冬冷地区住宅建筑中的应用[J].住宅科技.2006(04)73—76
[3]赵青扬,漫谈遮阳建筑[J].建筑知识.2002(06):27—30
[4]赵定烽,李正伟,陈子栋,建筑遮阳设计[J].浙江师范大学学报:自然科学版,1998(01):93—98
[5]李定峰,欧洲建筑节能一遮阳系统浅谈[M]世界建筑2003(11)
摘要:随着我国自然资源越来越短缺,节省资源成为未来资源使用的主要趋势。房屋建筑室外遮阳设计逐步成为建筑设计中不可缺少的一部分,对节省房屋建筑材料和改善夏冬季室内温度有着不可忽视的作用。本文主要以房屋建筑室外遮阳作为研究对象,介绍房屋建筑室外遮阳的起源、目的和作用,还要考虑在遮阳设施应用过程中所受到各方面的影响:光线、温度、天气等。
关键词:建筑;室外;遮阳;研究
引言
遮阳在提倡节能环保的今天,具有重要的研究价值和应用价值。在夏季时,对于面向南边的房屋,一般由于阳光直射的时间是在上午,太阳直射的角度比较高,所以应该采用水平方向的遮阳会比较好。现在,大多数的房屋建筑都采用凸出来的结构来达到遮阳的效果。因此,在设计室外遮阳时,不能只考虑遮阳问题,还要考虑到房屋的通风和采光情况。
1.房屋建筑室外遮阳的起源
房屋建筑遮阳是建筑历史长河中重要的组成部分,无论是木材结构或者砖石结构的屋檐,还是混凝土凝固而成的遮阳板,遮阳的作用都可以随处可见。所以,遮阳在建筑的艺术和技术上都有举足轻重的地位。房屋建筑的设计者在把握建筑时代的脉搏时,都或多或少的推进了遮阳设计的风格。
1.1探索古代居民建筑遮阳
我国地域辽阔,各地的气候差异较大,遮阳的角度、时间也各有不同。所以,千百年来,我国各地区房屋建筑遮阳的形式各有自己的特色,但总体上仍然有迹可循。
在我国,挑选屋檐是我国古代房屋建筑中的重要部分,同时,也是建筑遮阳最常见的形式。虽然,我们在挑选屋檐的时候多考虑防雨水腐蚀的作用,但建筑师刘志平先生仍然对挑选屋檐和日照的关系,进行了深入的研究,这也是迄今为止我国近代研究建筑遮阳最早的文献数据。
其次,在我国江南可以发现居民普遍利用院落的特点来达到遮阳的作用。由于院落的空间偏小,南北之间相对偏短,所以,建筑的阴影正投射在院落里,导致形成阴凉的小天井。这些居民大多数喜欢以横长方形的天井为主要核心,左右后三面或者是四面以楼房为中心,阳光直射偏少,狭窄的天井也同样具有挡风的作用。这类房屋以徽州、皖南等地区为代表。
最后,传统居民也喜欢使用窗户的自身材料和结构避免阳光直射,达到遮阳的作用。各种各样的门窗格栅和双排式百页既可以挡风遮雨,也可以遮阳。因此,现在的居民仍然有人在使用。
总而言之,传统的房屋建筑设计中处处都有前人留下遮阳重要的影子,让我们无法忽视遮阳的作用。
2.房屋建筑室外遮阳的目的和作用
房屋建筑遮阳对改善建筑室内外气候有着重要的作用,遮阳在建设良好的室内外环境与节省建筑材料中起到了积极的作用。房屋建筑遮阳主要是利用建筑的构造手段,建筑的材料、组成和日照光线的角度,有利的遮挡住了除适应室内热舒适性以外的日照光线,而且不减弱采光的手段和方法。房屋建筑遮阳的效用大致可以归纳为以下几点:一是房屋建筑遮阳可以有助于防止太阳直射房屋。房屋建筑遮阳不但可以在很大程度上降低夏季空调的制冷负荷,而且还可以有效的改善室内外的闷热情况。二是房屋建筑遮阳可以保护被加热过度的结构,或者是被二次辐射导致室内外热负荷加重[1]。我们注意到对外保护结构的遮阳不但可以起到预防围护结构因热而裂,从而达到延长其使用寿命的效果。三是房屋建筑遮阳能够起到有效的改善室内外环境,预防眩光的作用。四是房屋建筑遮阳可以预防阳光直射屋内外,特别是太阳中紫外线对室内外物品的辐射。五是房屋建筑遮阳的构件还有其他的用途,比如太阳能利用、挡风遮雨等。
2.1房屋建筑室外遮阳和建筑空间设计对节省资源而言
房屋建筑室外遮阳系统比室内遮阳系统要好,尤其是节省资源的效果最好。因为房屋建筑室外遮阳是太阳辐射进入屋内的第一道阻碍物,从而在起点上阻止过多的太阳辐射进入屋内,有效的减轻室内空调系统的重担。根据预算,在通常情况下,房屋建筑室外遮阳系统的安装可以有效的降低室内温度7至8摄氏度,节约40至60的空调的能耗电量。房屋建筑室内遮阳系统的安装可以降低室内温度4到5摄氏度,节约30至45的空调能耗电量[2]。从总的节约资源效果上来看,把房屋建筑室外遮阳和室内遮阳相比较,空调的制冷能耗电量可以降低10到25之间,最大的空调制冷功率可减少25%。
房屋建筑室外遮阳的组成:固定式的房屋建筑室外遮阳和可控式房屋建筑室外遮阳。所谓的固定式房屋建筑室外遮阳指的是在房屋建设完成后,無法对遮阳设施进行调节和控制。要达到最好的空间效果,固定式房屋建筑室外遮阳在设施的设计中,要依据当时太阳的高度角,空气的气流走向和方位角等实际情况,进行精确的计算,来决定遮阳设施的最佳形式、尺寸和位置,这类遮阳设施的特点是形式整齐,便于将其和建筑造型统一考虑[3]。然而这种遮阳设施的缺点是其灵活性偏差,计算的设计只能满足于一般性的规律,却不可以跟随着遮阳设施的需求和遮阳时间的变化而进行变化。固定式的遮阳和室内的自然通风、冬季采暖、视野等方面会产生矛盾。因此,在阴雨天或者是早晚时分,有些固定式的遮阳设施会造成光线不足,让人看不清室内物品;也有些设计不恰当的固定式的遮阳设施还会妨碍房屋建筑表面上的空气流动,从而导致房屋建筑室内的通风效果不是很好。
目前,国外使用最广泛的是可控式遮阳系统,这种遮阳系统可以与房屋建筑设计完美的结合起来,成为房屋建筑系统最重要的一部分。可控式遮阳系统是由遮阳体系、导轨系统与控制系统组成,利用特殊的技术手段控制遮阳体。这些技术包含电动、手动或者是通过控制光电传感器从而自动起来[4]。为了操作时的方便,控制器大多数都设在室内。可控式遮阳系统的特点是灵活性比较强、方便调节。并且折叠后不会占用空间。可控式遮阳的设施可以按照所在位置分为三种类型:内置形式、外置形式与中置形式。外置形式遮阳会和建筑空间更好的结合在一起。可控外置形式遮阳指的是在保护结构外侧时利用遮阳设施暗装或者明装。露出来的部分大多数由定位导轨、遮阳体和卷帘盒构成,决定着室内的控制遮阳体的降升。可控式房屋建筑室外遮阳有着严格的要求,特别是在建筑的选材和设计上尤为明显。首先是对遮阳体的材料要求,选择的材料耐候性比较强,容易清理,特别是在空气质量不好,洁净度偏差的地域中,设计尤其要仔细考虑室内空间和遮阳形式的匹配,同时,还要注意其和外部立面设计的结合,让室内外的空间相连接。二是需要考虑到房屋建筑室外遮阳因为和建筑外表面距离很近,或者是依附在建筑外表面上,从而造成建筑表面气流受到干扰,影响到建筑室内外的自然通风。
在我国房屋建筑设计中,大多数采用的遮阳方式是固定式的室外遮阳。固定式的室外遮阳具有良好的外观可看性,同时也为房屋建筑设计师提供许多的设计手段。在重庆和其周边地域的遮阳设计中,一般比较常见的是水平式遮阳板。水平式遮阳在房屋建筑表面上形成的水平方向的线条方向性偏强,在视觉上,让人感觉舒适大方。它主要应用于南边的表面上。在南向立面上设计完美的水平式遮阳板能在盛夏时提供好的遮阳,同时在冬季时也不遮挡阳光,并且允许太阳辐射渗入[5]。垂直式遮阳大多数应用在面向南或者北的窗户中,能够使表面在视觉上更加具有向上、高挺的感觉。综合式遮阳,就是水平式遮阳与垂直式遮阳之间相结合,主要应用于西南或者东南向的窗口。综合式遮阳在房屋建筑表面上,可以形成纵横交错有迹可循的格栅,更加能够体现出建筑正面的韵律与层次感。挡板式遮阳板,这种遮阳方式尤其有助于阻止平射下来的阳光,应用于接近挡板朝向的窗户。在平面设计中,不应该在面向西的方向大面积开窗。房问应该布置成南北方向。对阳台和外廊来说,可以利用其自身的结构来进行遮阳。对大面积的表面可以使用连续的窗洞和遮阳构件当作试房屋建筑的基本构图要素,整齐地组合在一起,建筑表面的整体性得以表现出来,韵律感油然而生,因此,这种表现方式最为实用和常见。
结语
房屋建筑室外遮阳是建筑技术范畴中的一部分,遮阳和房屋建筑艺术与技术的有机结合富有很大的挑战性。我们要善于学习借鉴国内外的成功经验,把房屋建筑的技术和设计有效的结合起来,从而圆满地解决这个难题。
参考文献:
[1]梁伟,房屋建筑室外遮阳设计探讨[A]安徽省建筑设计研究院2012
[2]崔新明,廖春波,外遮阳系统在夏热冬冷地区住宅建筑中的应用[J].住宅科技.2006(04)73—76
[3]赵青扬,漫谈遮阳建筑[J].建筑知识.2002(06):27—30
[4]赵定烽,李正伟,陈子栋,建筑遮阳设计[J].浙江师范大学学报:自然科学版,1998(01):93—98
[5]李定峰,欧洲建筑节能一遮阳系统浅谈[M]世界建筑2003(11)