昆明地區(qū)建筑西立面遮陽的現(xiàn)狀調(diào)查與分析

王嬌 WANG Jiao；李莉萍 LI Li-ping

（昆明理工大學建筑與城市規(guī)劃學院，昆明 650093）

（College of Architecture and Urban Planning，Kunming University of Science and Technology，Kunming 650093，China）

1 昆明氣候條件特點

中國幅員遼闊，地形復(fù)雜。由于地理緯度、地勢等條件的不同，各地氣候相差懸殊。因此針對不同的氣候條件，各地建筑的節(jié)能設(shè)計都有對應(yīng)不同的做法。炎熱地區(qū)的建筑需要遮陽、隔熱和通風，以防室內(nèi)過熱；寒冷地區(qū)的建筑則要防寒和保溫，讓更多地陽光進入室內(nèi)。

以昆明為中心的云南省大部分地區(qū)屬溫和地區(qū)（占全省面積85.5%），地理位置特殊，地形地貌復(fù)雜，兼具低緯氣候、季風氣候和高原氣候特點。雖地處低緯，但受高原、海洋性氣候和夏季降雨的影響，夏無酷暑，滇北涼爽，滇中溫和，滇南較溫暖。

2 昆明建筑西立面遮陽形式與分類

為了分析昆明地區(qū)建筑外遮陽的現(xiàn)狀，筆者以昆明市西立面遮陽現(xiàn)狀為例進行分析。據(jù)調(diào)研，昆明市設(shè)置外遮陽的建筑中，固定式遮陽形式約占總數(shù)的85%，其中水平遮陽占60%，垂直遮陽占35%，綜合遮陽占5%。可調(diào)節(jié)活動遮陽多見于新建建筑。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，2000年以前設(shè)置遮陽的建筑約為50%；2000年后遮陽意識日漸普及，設(shè)置遮陽的建筑一躍增至70%。在節(jié)能減排工作不斷深入的今天，地處溫和地區(qū)的昆明市，遮陽設(shè)計應(yīng)成為建筑設(shè)計過程中值得重視的一個環(huán)節(jié)。

2.1 昆明古代傳統(tǒng)建筑西立面遮陽（1900年以前） 在昆明地區(qū)，最為傳統(tǒng)的建筑莫過于“一顆印”民居。筆者到訪的文明街區(qū)從明清時期開始存在此種建筑形式，清朝時期該街區(qū)發(fā)展較為完善，一直到民國時期，至今還在不斷的演變中。在解放時期，老一輩的建筑師劉致平先生就對昆明地區(qū)的“一顆印”進行了深入研究，盡管很多人認為挑檐的的主要功能是防雨水侵蝕墻面，但老一輩建筑師劉致平先生還是較為深入的研究了挑檐與日照的關(guān)系。

“一顆印”外圍均為高墻，用夯土或土坯筑成；也有用內(nèi)土外磚形式筑成者，稱為“金包銀”。常見的形式有三間四耳、三間六耳等。劉致平老先生早在解放時期根據(jù)昆明東北郊民居就已經(jīng)繪制過云南一顆印平面圖。

針對昆明地區(qū)來說，“一顆印”民居的使用較為廣泛，四季如春，無嚴寒酷暑，只是大風較多，故其建筑兼有南北之風，民居都采用厚土墻及筒瓦鋪屋頂。故當時的建筑外墻封閉，一顆印民居在西向一般不開窗，一些處于采光的需要選擇在西墻開窗的大都開小窗，同時使用木制花窗結(jié)合深窗洞口遮陽起到對陽光的遮擋效果（如圖1,2）。

圖1 西墻開窗與不開窗

圖2 西墻窗深洞口遮陽

由于該建筑形式內(nèi)部較為封閉，內(nèi)院較小，在西向陽光強烈照射的時段內(nèi)，建筑自身的墻體可以遮擋一部分的陽光，內(nèi)院的光照并不豐富。右耳房由于門窗正對西向，自然存在西曬的現(xiàn)象，而在民居中解決這種困擾的方式，一個是由于左耳房的屋檐可以起到對“一顆印”下層灶房等房間的遮擋；而上層的房間是借助房間外部出挑的腰檐頂端深深的挑檐起到的遮擋作用。外部腰檐兼顧交通空間和遮陽設(shè)施的作用，在“一顆印”中起到了不可磨滅的作用（圖3）。筆者走訪了“一顆印”最為集中的文明街區(qū)，就算是紫線范圍內(nèi)的古建筑均被重新修復(fù)、改造、重建，而且全部作為商業(yè)用地，如馬家大院、傅氏宅院、同慶豐等。以前老昆明的影子不復(fù)存在，原來的夯土墻已被磚混結(jié)構(gòu)代替。

圖3 一顆印民居

現(xiàn)今經(jīng)過后人的修繕之后，由于使用空間的擴大，“一顆印”的上層?xùn)|西兩間耳房合并改造為一間的形式也存在，也就是所謂的“三間兩耳”。此種構(gòu)造中整個墻體向外推進，出挑的腰檐取消，空間納入內(nèi)部房間的使用空間，右耳房西向的遮陽就僅能依托左耳房的屋檐與自身挑檐、花窗的遮陽。

總之，“一顆印”是昆明地區(qū)漢族、彝族普遍采用的一種民居形式。隨著技術(shù)條件不斷向前發(fā)展，越來越多的研究者經(jīng)過量化分析，發(fā)現(xiàn)這種住宅確實適合于南方的氣候條件，但是通風采光均欠理想。傳統(tǒng)“一顆印”中外墻開窗很少，一般僅在倒座外墻開兩扇窗。但在文明街城市型“一顆印”民居中為了爭取更多的采光，建筑的二層各房間也有了開窗，例如海天閣巷1號。在已修復(fù)的“一顆印”民居建筑中（此類“一顆印”其外圍護結(jié)構(gòu)為磚體），為了適應(yīng)現(xiàn)代的功能需要，甚至在建筑的一層各房間的外墻部分也增加了開窗，例如居人巷11號。

2.2 昆明近現(xiàn)代建筑西立面遮陽（1900年至今）隨著時間的推移，昆明市的不斷發(fā)展，人口的激增已突破700萬大關(guān)，處于城市中心地理位置優(yōu)越的獨棟民居必然將會被淘汰，取而代之的是，多層建筑的大面積誕生。直至今日現(xiàn)代摩天大樓的日益增多，加之遮陽形式也在跟隨時代的發(fā)展，日趨多樣化與技術(shù)化，昆明地區(qū)建筑西立面遮陽的形式也在不斷發(fā)生變化。隨著遮陽意識的不斷增強，智慧的勞動人民將各式各樣的遮陽設(shè)施完美的與建筑自身相融合。筆者針對東西向建筑進行實地走訪調(diào)研，旨在總結(jié)歸納昆明市區(qū)內(nèi)建筑西立面遮陽設(shè)施的使用情況、方式分類及其演變過程。現(xiàn)將其總結(jié)如下：

2.2.1 水平遮陽 圖4分別為筆者在調(diào)研過程中實地見到的幾種水平遮陽方式，分別為文明街區(qū)云瑞東路上東西向的住宅小區(qū)和文廟直街的西向商業(yè)建筑。調(diào)研建筑均為典型東西向建筑，遮陽形式可歸納為：在西向窗的外部設(shè)置水平遮陽板，設(shè)置遮陽篷，挑檐遮陽。

圖4 西墻水平遮陽

遮陽篷由于直接暴露于室外，使用過程中容易積灰，且不易清洗，日久其外表面的遮陽層受到損壞，從而遮陽效果會變差（遮陽構(gòu)件的反射系數(shù)減小，吸收系數(shù)增加）。并且外遮陽構(gòu)件除了考慮自身的荷載之外，還要考慮風、雨、雪等荷載，由此帶來的腐蝕與老化作用。

圖5 西墻垂直遮陽

2.2.2 垂直遮陽 根據(jù)筆者調(diào)研，在昆明市居住建筑的西向，此種遮陽方式在垂直遮陽范疇應(yīng)用并不是十分廣泛。圖5為筆者在昆明市區(qū)內(nèi)調(diào)研的西向垂直遮陽設(shè)置方式，例如云南省中醫(yī)院等公共建筑中使用較多。主要存在于昆明老城區(qū)內(nèi)，部分公共建筑為了整體立面造型采用了此種方式。

垂直遮陽板與建筑結(jié)構(gòu)相連，遮陽效果好，但是應(yīng)用起來過于死板，不便于靈活使用，不利于室內(nèi)通風。而豎向百葉使用起來相對較靈活，在現(xiàn)代的建筑用使用的較為廣泛，同時，昆明地區(qū)地區(qū)風大，外遮陽要求具有較強的剛性，以免在風中由于百葉的震動而造成對居住者的噪聲影響。目前鋁合金成為外遮陽百葉的主要材料之一，但由于其價格偏高，也是制約百葉應(yīng)用的一個原因。由于垂直的擋板的應(yīng)用范圍是遮擋高度角較大的、從窗側(cè)斜射過來的陽光，許多學者已經(jīng)多次通過理論闡述以及實際測試手段定量的分析證明了垂直遮陽并不適用于西向窗口。通過筆者調(diào)研期間對昆明市建筑的現(xiàn)狀觀察，發(fā)現(xiàn)還是有不少建筑使用垂直遮陽。出于當時的技術(shù)條件不成熟的原因，在設(shè)計的過程中，人們或許還沒有意識到其遮陽效果的優(yōu)劣。筆者希望在昆明地區(qū)以后的新建建筑中，借鑒前人的研究結(jié)果，不能單方面的停留在設(shè)置遮陽的思想層面上，而是要以人為主要研究對象，滿足室內(nèi)活動人員的光線需求，實際效果實際分析，西向建筑盡量不要選擇遮陽效果最差的垂直遮陽。

2.2.3 綜合遮陽 在昆明市現(xiàn)狀的一些公共建筑中，西立面采用綜合遮陽方式的較為廣泛，結(jié)合與立面的設(shè)計，遮陽的同時又豐富了立面造型。

如圖6所示，該辦公建筑采用的遮陽方式綜合了水平擋板與垂直遮陽板遮陽的優(yōu)劣，材料為鋼筋混凝土薄板，公共建筑大面積的使用，豐富了其立面效果，遮陽效果很好。但最大的弊端是與建筑整體相連，不利于建筑外表面空氣的流動，同時抑制室外空氣進入室內(nèi)，對室內(nèi)降溫也起到了極大的阻礙。

圖6 西山區(qū)辦公建筑西立面綜合遮陽

圖7 昆工蓮華西立面綜合遮陽

圖7為昆明理工大學東西向教學樓的西立面遮陽設(shè)施，豎向擋板結(jié)合水平遮陽板遮陽，與前文第二章中提到的夏世昌老師的“夏式遮陽”采用的方式類似。與圖6遮陽方式相比，有明顯的優(yōu)越性，擋板距離墻面有一定的距離，有利于外墻面空氣的流通，帶走西立面墻面的熱量，同時有利于外部空氣進入室內(nèi)，促進空氣流通。

當然，綜合式的遮陽不僅僅局限于這兩種，均可以有效地遮擋高度角中等的，從窗前斜射下來的陽光。總起來說，在昆明地區(qū)綜合遮陽的采用較為普遍，遮陽效果較好，立面效果統(tǒng)一，但弊端也隨之即來，西墻設(shè)置淺色遮陽板時，由于多年的風吹日曬，白色的遮陽板已變?yōu)槔ッ髦募t土顏色，加之不易清洗，表面的油漆也會因為陽光的曝曬而龜裂，使得建筑外立面看起來破舊不堪。

2.2.4 其他方式遮陽 筆者在昆明市區(qū)進行調(diào)研的時候，發(fā)現(xiàn)除去日常所見的幾種遮陽方式，在新建建筑中，還存在一些新晉手法。如正義坊星巴克，該建筑也屬于文明街區(qū)重建區(qū)，由顏色可知，建筑西立面整體采用朱紅色，旨在與整個街區(qū)總色調(diào)保持一致。整個立面采用木制格柵作為遮陽手法，眾所周知，商業(yè)建筑中室內(nèi)舒適度是消費者一個非常在乎的方面。如果室內(nèi)休息時光線過強或者溫度過熱，造成室內(nèi)熱環(huán)境不舒適，消費者大部分不愿意在此停留時間過長。商家出于此方面的考慮，采用天然木材制成的格柵形成建筑的外表皮層，與內(nèi)部玻璃幕墻之間有一個中空層。直射的光線照射在格柵上會產(chǎn)生不同程度的漫反射，從而使進入室內(nèi)的光線柔和許多。太陽輻射至格柵，格柵自身可以吸收一部分熱量，熱量進入格柵與玻璃的中空層又可以被風帶走一部分，從而進入室內(nèi)的熱量被大大削減。最終，消費者在室內(nèi)感受到的效果就是豐富的光影變化加上不過熱的溫度，從而刺激顧客的消費欲望。除了木制格柵遮陽，還有金屬構(gòu)件的遮陽方式。同樣是在正義坊街區(qū)，連續(xù)的商業(yè)街西立面采用金屬構(gòu)件的遮陽，豐富的花紋與豎向遮陽的結(jié)合，也可以起到一定的遮陽效果。但是與木制格柵相比，劣勢明顯，金屬構(gòu)件的導(dǎo)熱系數(shù)較木構(gòu)件來說要大得多，放在西立面時，吸收過多的太陽輻射能的同時在距離窗口很近的地方進行散熱，不僅起不到很好的遮陽效果，反之會增加更多熱量堆積在窗口附近，增加室內(nèi)熱量。

總而言之，昆明地區(qū)現(xiàn)代商業(yè)建筑的遮陽方式不僅僅是要滿足自身的遮陽效果，同時很大一部分起到了滿足立面的美觀的作用。希望每個設(shè)計師因地制宜，從實際出發(fā)，具體問題具體分析，選擇適合建筑本身的遮陽方式，包括材質(zhì)、顏色、構(gòu)造等等方面，切記生搬硬套，模仿復(fù)制。

3 昆明地區(qū)西立面防熱存在的主要問題

居住在昆明的很多居民認為自己已經(jīng)居住在一個十分舒適的氣候環(huán)境內(nèi)，認為西曬的問題雖然存在，但是并沒有對他們的生活存在十分嚴重的影響。所以，現(xiàn)在最大的問題在于居民的意識問題。目前，昆明市的發(fā)展十分迅猛，很多開發(fā)商與設(shè)計方在房子的設(shè)計階段并未將遮陽這一問題考慮其中。有些設(shè)計方表示現(xiàn)代化的建筑，如果立面設(shè)置一些外凸的遮陽設(shè)施，建筑的整體形象分大打折扣。當然，這一原因也不可排除，對于此原因，大多數(shù)公共建筑的解決方法是在大面積的玻璃幕墻內(nèi)部設(shè)置室內(nèi)卷簾遮陽。而筆者對在此種辦公環(huán)境的人進行采訪時，受訪人表示，在夏季，高層的得熱量本就很大，室內(nèi)的卷簾會遮擋窗口自然風的進入，室內(nèi)的熱環(huán)境無法緩解，加之室內(nèi)卷簾遮擋熱量的同時，本身也會釋放一部分熱量在室內(nèi)，室內(nèi)溫度只會越來越高，而且視線的遮擋也是很大的一個弊端。考慮到實際的操作上來說，主要問題是需要滿足房間內(nèi)部夏季遮擋陽光和冬季引進陽光兩個方面的問題。解決這個矛盾的關(guān)鍵就是腰找到這個問題的中和點，從而兩者既不沖突，又互不影響。昆明地區(qū)的室內(nèi)光環(huán)境與舒適度都可以達到最好狀態(tài)，從而使市民更具幸福感。

[1]周偉，趙群，劉加平.溫和地區(qū)建筑節(jié)能發(fā)展方向的探究[J].有色金屬設(shè)計，2004.

[2]葉歆.垂直遮陽板不宜用作東西向窗口遮陽[J].世界建筑，1998.

[3]謝浩.民居中的建筑遮陽[J].建筑節(jié)能，2007.

[4]劉念雄.歐洲新建筑的遮陽[J].世界建筑，2002.

[5]虞政.公共建筑的光控遮陽節(jié)能以及建筑立面[J].建筑創(chuàng)作，2003.

[6]肖桂清.遮陽——建筑節(jié)能的一種有效途徑[J].四川建筑科學研究,2008.