一  引言

  近年來，因應(yīng)節(jié)能減排的世界潮流和國家大政，建筑遮陽一體化、建筑節(jié)能與結(jié)構(gòu)一體化、太陽能建筑一體化等等關(guān)于建筑一體化的探討和實(shí)踐逐漸升溫。

  公共建筑一般在各個(gè)城市都有很多，大多作為城市的標(biāo)志性建筑，為整個(gè)建筑行業(yè)起模范作用。這些建筑往往在建筑形態(tài)到功能上都是代表了國內(nèi)甚至國際的先進(jìn)水平。建筑的節(jié)能和生態(tài)近年來受到各界的廣泛關(guān)注和重視，綠色建筑、節(jié)能建筑更成為現(xiàn)代建筑的發(fā)展趨勢(shì)和建筑模型，公共建筑更應(yīng)是節(jié)能和生態(tài)建筑設(shè)計(jì)理念的先導(dǎo)者，{zx0}應(yīng)用各種建筑節(jié)能設(shè)計(jì)及設(shè)施。

  在建筑中，空調(diào)能耗和采光能耗一直占據(jù)建筑能耗的較大比例，如果能降低空調(diào)能耗和采光能耗就能較大程度的降低建筑能耗，實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能。而建筑遮陽和自然采光無疑是降低空調(diào)能耗和采光能耗的重要方式。

  建筑遮陽和自然采光雖然在一定程度上是矛盾的關(guān)系，在事物都是在運(yùn)動(dòng)中，陽光也不例外，{yt}的陽光會(huì)隨著時(shí)間而不斷變化方向和光線強(qiáng)度，這就需要根據(jù)建筑室內(nèi)的光線需求合理設(shè)計(jì)建筑遮陽和自然采光設(shè)施，比較常見的設(shè)計(jì)是增大玻璃窗戶面積以增加自然采光，同時(shí)在玻璃窗戶內(nèi)部或外部設(shè)置好相應(yīng)的遮陽設(shè)施，遮陽設(shè)施要可以調(diào)節(jié)升降或開合或旋轉(zhuǎn)幅度，用以較為精細(xì)的控制光線進(jìn)入室內(nèi)的量。從而實(shí)現(xiàn)自然采光和建筑遮陽的協(xié)調(diào)和統(tǒng)一。

    大多公共建筑除了立面墻體設(shè)置窗體外，往往建筑頂部采用玻璃采光頂結(jié)構(gòu)，從而很大程度的利用自然光線。不過同時(shí)必須采用可調(diào)節(jié)的建筑遮陽產(chǎn)品配合使用，才能達(dá)到建筑節(jié)能和營造舒適的室內(nèi)光熱環(huán)境的效果。

  二  建筑遮陽一體化簡(jiǎn)介

  2.1建筑遮陽一體化 -建筑遮陽的一般要求

  建筑遮陽主要應(yīng)用于建筑外圍護(hù)結(jié)構(gòu)中透明部分，對(duì)太陽光線有控制要求的部位，所以進(jìn)行建筑遮陽設(shè)計(jì)、選用遮陽技術(shù)時(shí)，應(yīng)與外門窗、遮陽設(shè)施等同時(shí)考慮，進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)，在技術(shù)與構(gòu)造接口上要事先做好預(yù)留。

  2.2建筑遮陽一體化 -建筑遮陽的意義

  建筑遮陽是綠色建筑的重要環(huán)節(jié)  ，外門窗是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的重要組成部分，也是建筑能耗損失的薄弱環(huán)節(jié)。外窗具有觀望、透光、通風(fēng)等功能，建筑遮陽與建筑外門窗的有機(jī)結(jié)合，提高了建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能。

  目前，我國大多數(shù)建筑還沒有考慮到外窗的遮陽設(shè)計(jì)，而建筑遮陽對(duì)于綠色節(jié)能建筑起到的積極作用更少人問津。

 建筑遮陽對(duì)環(huán)境保護(hù)和節(jié)能減排的貢獻(xiàn)。夏季強(qiáng)烈的太陽輻射是高溫?zé)崃恐?。大量太陽輻射從玻璃窗進(jìn)入室內(nèi)，使室溫增高，人們不得不在室內(nèi)加大空調(diào)功率?？照{(diào)負(fù)荷便主要用于排出進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射得熱。用空調(diào)器從室內(nèi) “搬”到室外的熱量又加熱了建筑物外圍的空氣，眾多空調(diào)器的如此“搬運(yùn)”形成了城市“熱島效應(yīng)”，對(duì)局地氣候環(huán)境起著惡性循環(huán)的推動(dòng)作用。把夏季強(qiáng)烈的太陽輻射熱阻擋在室外，而不是先讓熱量進(jìn)入室內(nèi)再用能量制冷低消后排到室外，對(duì)此建筑外遮陽起到了關(guān)鍵作用。建筑外遮陽還具有通風(fēng)功能，在遮擋太陽輻射熱和眩光進(jìn)入室內(nèi)的同時(shí)，為室內(nèi)自然通風(fēng)提供了條件，使室內(nèi)得到了理想的熱舒適環(huán)境。 

采用建筑外遮陽，為室內(nèi)提供了理想的熱舒適環(huán)境，有利于人們提高工作、學(xué)習(xí)效率，生活環(huán)境質(zhì)量得到提高；建筑外遮陽還可以減少空調(diào)的使用，有些北方地區(qū)的城市建筑可以大大減少甚至不使用空調(diào)，免去了空調(diào)費(fèi)用，對(duì)節(jié)能減排的作用不可低估。   冬季夜晚的寒風(fēng)是降低室內(nèi)溫度的重要因素。我國北方單位建筑面積采暖能耗遠(yuǎn)高于相同氣候條件下的發(fā)達(dá)國家，其中窗戶能耗太高是問題的關(guān)鍵，冬季窗戶耗能約占建筑采暖耗能的一半。我國北方大部分地區(qū)冬季，特別是冬季夜晚，冬季晝夜溫差大，溫度很低。室內(nèi)采暖的大量熱量從保溫較差的玻璃窗戶逸出，造成室溫下降，供熱部門不得不增加采暖供熱量。冬季夜晚，采用具有防寒保溫作用的建筑外遮陽設(shè)施，加上遮陽簾與玻璃窗之間的空氣保溫層，可以對(duì)室內(nèi)起到保溫作用，保溫性能提高約一倍。

   建筑外遮陽還有保護(hù)私密性、避免眩光、降低噪音、防盜和裝飾等作用；免去了在外窗或陽臺(tái)安設(shè)防盜網(wǎng)的費(fèi)用，還建筑物本身的風(fēng)格，使小區(qū)甚至整個(gè)城市的市容整潔清新，體現(xiàn)了人居環(huán)境本來面貌。

   2.3建筑遮陽一體化 - 遮陽的政策法規(guī)

   2010年6月，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《關(guān)于組織開展建筑遮陽推廣技術(shù)和科技示范工程申報(bào)工作的通知》，將建筑遮陽技術(shù)推廣工作提上日程。建筑遮陽技術(shù)推廣工作由部標(biāo)準(zhǔn)定額司、建筑節(jié)能與科技司負(fù)責(zé)組織和指導(dǎo)，具體由部科技發(fā)展促進(jìn)中心和中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院承擔(dān)，并成立“建筑遮陽技術(shù)推廣工作組”。

  住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部于2011年8月29日發(fā)布了《建筑遮陽推廣技術(shù)目錄》，包括建筑外遮陽織物卷簾、建筑外遮陽金屬百葉簾、遮陽保溫一體化雙層節(jié)能窗、玻璃用透明隔熱涂料、百葉簾調(diào)光控制系統(tǒng)等21個(gè)門類的建筑遮陽產(chǎn)品和技術(shù)被列入推廣目錄。

    在國家對(duì)建筑遮陽的大力推廣下，上海是走在最為前列的城市。上海市“十二五”建筑節(jié)能專項(xiàng)規(guī)劃明確指出，將大力推廣實(shí)施建筑遮陽技術(shù)，鼓勵(lì)新建居住建筑、公共建筑采用有效的遮陽措施，將建筑遮陽節(jié)能系統(tǒng)的應(yīng)用作為上海市“十二五”建筑節(jié)能重點(diǎn)工作之一。

    上海市發(fā)展改革委、市建設(shè)交通委、市財(cái)政局修訂了《上海市建筑節(jié)能項(xiàng)目專項(xiàng)扶持辦法》，其中明確規(guī)定了既有建筑外窗或外遮陽節(jié)能改造示范項(xiàng)目的扶持辦法，對(duì)符合要求的同時(shí)實(shí)施建筑外窗和外遮陽節(jié)能改造的項(xiàng)目，按照窗面積每平方米補(bǔ)貼250元。

   2.4 建筑遮陽方式

     按照在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)上使用的部位，建筑遮陽分為外遮陽、內(nèi)遮陽和中間遮陽。

   1）外遮陽 ：外遮陽是一種在金屬外殼中填充硬泡聚氨酯，并在百葉條之間設(shè)計(jì)有通風(fēng)間隔的建筑外遮陽活動(dòng)金屬百葉卷簾，是可以安設(shè)于居住建筑和公共建筑上較理想的設(shè)施。建筑外遮陽把夏季灼熱的太陽輻射熱和冬季寒冷的北風(fēng)阻擋在室外，有利于保持室內(nèi)熱舒適度，對(duì)減低空調(diào)制冷和采暖能耗起到重要作用。但是在我國，不論是公共建筑還是居住建筑，使用外遮陽設(shè)施的范例還很少，1/2的采暖或制冷能源通過外門窗損失掉，同時(shí)失去的還有室內(nèi)熱舒適和視覺舒適環(huán)境。   我國北京和南方一些大中城市，已有部分公共建筑利用結(jié)構(gòu)作為外遮陽的遮陽方式。建筑師在設(shè)計(jì)建筑風(fēng)格的同時(shí)，考慮到了建筑外遮陽，但為數(shù)不多。還有一些大型公共建筑是以考慮建筑風(fēng)格或建筑造型的變化為主。  

2）內(nèi)遮陽 ：內(nèi)遮陽是設(shè)置在建筑開口部位內(nèi)部（窗戶）的遮陽裝置的總稱，包括遮陽軟卷簾、卷簾百葉等。內(nèi)遮的不足在于，當(dāng)太陽輻射熱或寒風(fēng)進(jìn)入到室內(nèi)，對(duì)室內(nèi)的熱環(huán)境造成不良影響后，再使用能源將其“搬出”。同時(shí)，使用內(nèi)遮陽還應(yīng)考慮在外窗設(shè)置一個(gè)通風(fēng)窗口，把存在于外窗與內(nèi)遮陽設(shè)施的熱空氣隨時(shí)“搬出”室外。內(nèi)遮陽使用在玻璃幕墻建筑，也會(huì)起到作用，但保溫隔熱效果不理想，從外面看去，又像透明的建筑立面上補(bǔ)上了許多補(bǔ)丁。

 3）中間遮陽 ：中間遮陽的做法，可以是在雙層玻璃幕墻中間設(shè)置可調(diào)節(jié)的遮陽百葉簾，或中空玻璃內(nèi)置遮陽百葉，也可以在中空玻璃窗內(nèi)側(cè)玻璃朝向室外的一側(cè)或貼、或Low-E 涂層，或直接使用Low-E 玻璃。中間遮具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)越性。鑒于我國居住建筑高層和超高層居多的狀況，為安全起見，可以采用中間遮陽形式。中間遮陽免去了外設(shè)或內(nèi)置遮陽設(shè)施的麻煩，安全整潔。  不論是外遮陽、內(nèi)遮陽還是中間遮陽，都 會(huì)對(duì)室內(nèi)起到遮陽的作用，但是效果{zh0}的是建筑外遮陽。

 2.4建筑遮陽一體化 -  遮陽產(chǎn)品

1)經(jīng)濟(jì)高效型遮陽系列產(chǎn)品

   經(jīng)濟(jì)高效型遮陽系列產(chǎn)品包括：織物外遮陽、滑動(dòng)式外遮陽、百葉式遮陽等產(chǎn)品。 織物外遮陽具有透光、透景、調(diào)節(jié)溫度的作用。價(jià)格適中，xjb高，適用于低層、多層建筑外遮陽。 滑動(dòng)式遮陽適用于任何民用建筑，特別適用于強(qiáng)輻射并伴有大風(fēng)的地區(qū)。 百葉式遮陽通過調(diào)節(jié)簾片角度控制光線，可以根據(jù)窗洞進(jìn)行個(gè)性化搭配，一般適用于中低層建筑。

2)耐久加強(qiáng)型遮陽系列產(chǎn)品

  耐久加強(qiáng)型遮陽系列產(chǎn)品包括固定式遮陽、機(jī)翼式遮陽、卷簾式遮陽等產(chǎn)品。  固定式遮陽是傳統(tǒng)遮陽類型之一，適用于夏季太陽高度角比較大的地區(qū)的各類建筑。 機(jī)翼式遮陽是一種新興的戶外遮陽產(chǎn)品，根據(jù)太陽的照射角度來調(diào)整葉片的角度，從而達(dá)到遮陽調(diào)光的{zj0}效果。 卷簾式遮陽具有高強(qiáng)度的防護(hù)、防塵、隔音、遮陽、保溫等功能，是目前世界上{zlx}的建筑裝飾之一。

3)靈活變動(dòng)型遮陽系列產(chǎn)品

  靈活多變型遮陽系列產(chǎn)品包括中空百葉、天棚簾以及內(nèi)遮陽等產(chǎn)品。  百葉中空遮陽是將百葉安裝在中空玻璃內(nèi)，通過手動(dòng)或電動(dòng)來完成百葉的功能動(dòng)作，操作簡(jiǎn)單。 天棚簾夏天能隔絕80%以上的日光直曬，該系統(tǒng)收縮自如，并采用各種透光的高級(jí)遮陽面料，減少照明能耗。 內(nèi)遮陽節(jié)能效果與外遮陽相比較差，但安裝使用方便，應(yīng)用廣泛，還可以使室內(nèi)光線柔和，減緩眩光感。