2012年一级注册建造师水利水电工程:玻璃幕墙建筑的遮阳采光与节能_第2页
一般人认为玻璃幕墙设计只能平板化,无法设计外遮阳等遮阳设施,但是由国外的许多案例我们可以发现金属玻璃幕墙能以轻巧的金属板设计成优美的遮阳形式并成为建筑造型有趣的一部份。遮阳系统在玻璃幕墙外观的玻璃墙体上形成光影效果,体现出现代建筑艺术美学效果。因此,在欧洲建筑界,已经把外遮阳系统作为一种活跃的立面元素,加以利用,甚至称之为双层立面形式。一层是建筑物本身的立面,另一层则是动态的遮阳状态的立面形式。这种具有"动感"的建筑物形象不是因为建筑立面的时尚需要,而是现代技术解决人类对建筑节能和享受自然需求而产生的一种新的现代建筑形态。
2.3.5遮阳对房间通风的影响
遮阳设施对房间通风有一定的阻挡作用,在开启窗通风的情况下,室内的风速会减弱22%-47%,具体视遮阳设施的构造情况而定;对玻璃表面上升的热空气有阻挡作用,不利散热,在遮阳的构造设计时应加以注意。
2.4遮阳的形式及构造设计
遮阳具有防止太阳辐射、避免产生眩光、改善室内环境气候、及建筑外观上光影美学效果之功能,但也对室内的采光、通风带来不同层次的影响。遮阳系统本身而言,根据位置分为外部遮阳与内部遮阳,其中又可分为活动式遮阳及固定式遮阳。就遮阳形式来分,一般分为四种:水平遮阳、垂直遮阳、综合式遮阳和挡板式。
根据地区的气候特点和房间的使用要求,可以把遮阳作为永久性的或临时性的。永久性的就是在玻璃幕墙内外设置各种形式的遮阳板和遮阳帘,临时性的就是在玻璃的内外设置轻便的布帘,竹帘,软百页,帆布蓬等。在永久性的遮阳设施中,按其构件能否活动,有可分为固定式或活动式两种。活动式的遮阳可视一年中季节的变换,一天的时间变化和天空的阴晴情况,任意调节遮阳板的角度;在寒冷的季节,可以避免遮挡阳光,争取日照。
遮阳的效果除与遮阳形式有关外,还与构造设计有很大的关系,设计时要特别注意以下几点:
2.4.1遮阳板面的组合与构造
在满足阻挡直线阳光的前提下,可以有不同板面组合的形式,应该选择对通风,采光,视野,构造和立面处理等要求更为有利的形式。为了使于热空气的散逸,并减少对通风,采光的影响,常将板面做成百页的或部分做成百页的,或中间层做成百页的。遮阳板可用铝板,轻金属或混泥土制做。
2.4.2遮阳板的安装位置
图3的遮阳设施的灵活性大,使用合理,因此近年在国外的建筑中应用较广。
遮阳板安装的位置对防热和通风的影响很大。例如将板面紧靠墙面布置时,受热表面加热而上升的热空气将受室外风压作用导入室内。这种情况对综合式遮阳更为严重,为了克服这个缺点,板面应该离开玻璃墙面一定的距离安装,以使大部分热空气沿着墙面排走,且应使遮阳板尽可能减少挡风,最好还能兼起导风入室作用。
2.4.3材料与颜色
为了减轻自重,遮阳构件以采用轻质量为宜。遮阳构件经常暴露在室外,受日晒雨淋,容易损坏,因此要材料坚固耐久。如果遮阳室活动式的,又要求轻便灵活,以便调节或拆除。材料的外表面对太阳辐射热的吸收系数要小,设计时可根据上述的要求并结合实际情况来选择适宜的遮阳材料。
遮阳的构件的颜色对隔热效果也有影响。以安装在玻璃幕墙内侧的百叶帘为例,暗色、中间色和白色的遮阳系数分别为:86%、74%和62%.白色的比暗色的要减少24%.为了加强表面的反射,减少吸收,遮阳帘朝向阳光的一面,应为浅色发亮的颜色,而在背阳光的一面,应为较暗的无光泽颜色,以免引起眩光。
2.4.4外遮阳和内遮阳
一般来讲,室外南向仰角45°的水平遮阳板,可轻易遮去68%的太阳辐射热。装在窗口内侧的布帘,软百页等遮阳设施,其所吸收的太阳辐射热,大部分散发给室内空气。装在外侧的遮阳板,吸收的辐射热,大部分散发给室外的空气,从而减轻了对室内温度的影响。因此采用外遮阳(遮阳板)是最好的建筑节能之道。
3.遮阳系统智能化设计
遮阳系统智能化的诸多优点被忽略,或仅仅作为楼宇的点缀而已。我们认为智能遮阳系统是建筑智能化系统不可或缺的一部分。遮阳系统为改善室内环境而设,如今一种新型的智能玻璃幕墙技术先后在德国、英国等西欧国家得到发展。
智能玻璃幕墙广义上包括玻璃幕墙、通风系统、空调系统环境检测系统、楼宇自动控制系统。其技术核心是一种有别与传统幕墙的特殊幕墙-热通道幕墙,它的最大特点是由内外两层幕墙之间形成一个通风换气层,由于此换气层中空气的流通或循环的作用,使内层幕墙的温度接近室内温度,减小温差因而它比传统的幕墙采暖时节约能源42%-52%,制冷时节约能源38%-60%.在空气腔中增加日光控制装置(如百叶、光反射板、热反射板等),可以同时满足建筑自然通风、自然采光的要求。另外由于双层幕墙的使用,整个幕墙的隔音效果得到了很大的提高。
4.结束语
合理的遮阳系统对玻璃幕墙建筑的艺术与技术的作用和效果,尤其是在建筑节能与智能化方面,都需要我们不断地去开发和研究。对国内外建筑遮阳技术的调研;对适用性遮阳构造方案的研究;对遮阳构造性能系数的研究;对适用遮阳系统节能软件的开发;对遮阳构造艺术性的评价将是我们以后的工作重点。
建筑遮阳不应该仅是一组组物理数字计算,只要合理的整合技术和艺术,就可以成为具有表现力的建筑立面要素,成为可呼吸的建筑表皮,更好的发挥其作用,来实现建筑节能
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