房屋建筑室外遮陽設計研究

云南錫業設計院

摘要：隨著我國自然資源越來越短缺，節省資源成為未來資源使用的主要趨勢。房屋建筑室外遮陽設計逐步成為建筑設計中不可缺少的一部分，對節省房屋建筑材料和改善夏冬季室內溫度有著不可忽視的作用。本文主要以房屋建筑室外遮陽作為研究對象，介紹房屋建筑室外遮陽的起源、目的和作用，還要考慮在遮陽設施應用過程中所受到各方面的影響：光線、溫度、天氣等。

關鍵詞：建筑；室外；遮陽；研究

引言

遮陽在提倡節能環保的今天，具有重要的研究價值和應用價值。在夏季時，對于面向南邊的房屋，一般由于陽光直射的時間是在上午，太陽直射的角度比較高，所以應該采用水平方向的遮陽會比較好。現在，大多數的房屋建筑都采用凸出來的結構來達到遮陽的效果。因此，在設計室外遮陽時，不能只考慮遮陽問題，還要考慮到房屋的通風和采光情況。

1.房屋建筑室外遮陽的起源

房屋建筑遮陽是建筑歷史長河中重要的組成部分，無論是木材結構或者磚石結構的屋檐，還是混凝土凝固而成的遮陽板，遮陽的作用都可以隨處可見。所以，遮陽在建筑的藝術和技術上都有舉足輕重的地位。房屋建筑的設計者在把握建筑時代的脈搏時，都或多或少的推進了遮陽設計的風格。

1.1探索古代居民建筑遮陽

我國地域遼闊，各地的氣候差異較大，遮陽的角度、時間也各有不同。所以，千百年來，我國各地區房屋建筑遮陽的形式各有自己的特色，但總體上仍然有跡可循。

在我國，挑選屋檐是我國古代房屋建筑中的重要部分，同時，也是建筑遮陽最常見的形式。雖然，我們在挑選屋檐的時候多考慮防雨水腐蝕的作用，但建筑師劉志平先生仍然對挑選屋檐和日照的關系，進行了深入的研究，這也是迄今為止我國近代研究建筑遮陽最早的文獻數據。

其次，在我國江南可以發現居民普遍利用院落的特點來達到遮陽的作用。由于院落的空間偏小，南北之間相對偏短，所以，建筑的陰影正投射在院落里，導致形成陰涼的小天井。這些居民大多數喜歡以橫長方形的天井為主要核心，左右后三面或者是四面以樓房為中心，陽光直射偏少，狹窄的天井也同樣具有擋風的作用。這類房屋以徽州、皖南等地區為代表。

最后，傳統居民也喜歡使用窗戶的自身材料和結構避免陽光直射，達到遮陽的作用。各種各樣的門窗格柵和雙排式百頁既可以擋風遮雨，也可以遮陽。因此，現在的居民仍然有人在使用。

總而言之，傳統的房屋建筑設計中處處都有前人留下遮陽重要的影子，讓我們無法忽視遮陽的作用。

2.房屋建筑室外遮陽的目的和作用

房屋建筑遮陽對改善建筑室內外氣候有著重要的作用，遮陽在建設良好的室內外環境與節省建筑材料中起到了積極的作用。房屋建筑遮陽主要是利用建筑的構造手段，建筑的材料、組成和日照光線的角度，有利的遮擋住了除適應室內熱舒適性以外的日照光線，而且不減弱采光的手段和方法。房屋建筑遮陽的效用大致可以歸納為以下幾點：一是房屋建筑遮陽可以有助于防止太陽直射房屋。房屋建筑遮陽不但可以在很大程度上降低夏季空調的制冷負荷，而且還可以有效的改善室內外的悶熱情況。二是房屋建筑遮陽可以保護被加熱過度的結構，或者是被二次輻射導致室內外熱負荷加重[1]。我們注意到對外保護結構的遮陽不但可以起到預防圍護結構因熱而裂，從而達到延長其使用壽命的效果。三是房屋建筑遮陽能夠起到有效的改善室內外環境，預防眩光的作用。四是房屋建筑遮陽可以預防陽光直射屋內外，特別是太陽中紫外線對室內外物品的輻射。五是房屋建筑遮陽的構件還有其他的用途，比如太陽能利用、擋風遮雨等。

2.1房屋建筑室外遮陽和建筑空間設計對節省資源而言

房屋建筑室外遮陽系統比室內遮陽系統要好，尤其是節省資源的效果最好。因為房屋建筑室外遮陽是太陽輻射進入屋內的第一道阻礙物，從而在起點上阻止過多的太陽輻射進入屋內，有效的減輕室內空調系統的重擔。根據預算，在通常情況下，房屋建筑室外遮陽系統的安裝可以有效的降低室內溫度7至8攝氏度，節約40至60的空調的能耗電量。房屋建筑室內遮陽系統的安裝可以降低室內溫度4到5攝氏度，節約30至45的空調能耗電量[2]。從總的節約資源效果上來看，把房屋建筑室外遮陽和室內遮陽相比較，空調的制冷能耗電量可以降低10到25之間，最大的空調制冷功率可減少25%。

房屋建筑室外遮陽的組成：固定式的房屋建筑室外遮陽和可控式房屋建筑室外遮陽。所謂的固定式房屋建筑室外遮陽指的是在房屋建設完成后，無法對遮陽設施進行調節和控制。要達到最好的空間效果，固定式房屋建筑室外遮陽在設施的設計中，要依據當時太陽的高度角，空氣的氣流走向和方位角等實際情況，進行精確的計算，來決定遮陽設施的最佳形式、尺寸和位置，這類遮陽設施的特點是形式整齊，便于將其和建筑造型統一考慮[3]。然而這種遮陽設施的缺點是其靈活性偏差，計算的設計只能滿足于一般性的規律，卻不可以跟隨著遮陽設施的需求和遮陽時間的變化而進行變化。固定式的遮陽和室內的自然通風、冬季采暖、視野等方面會產生矛盾。因此，在陰雨天或者是早晚時分，有些固定式的遮陽設施會造成光線不足，讓人看不清室內物品；也有些設計不恰當的固定式的遮陽設施還會妨礙房屋建筑表面上的空氣流動，從而導致房屋建筑室內的通風效果不是很好。

目前，國外使用最廣泛的是可控式遮陽系統，這種遮陽系統可以與房屋建筑設計完美的結合起來，成為房屋建筑系統最重要的一部分。可控式遮陽系統是由遮陽體系、導軌系統與控制系統組成，利用特殊的技術手段控制遮陽體。這些技術包含電動、手動或者是通過控制光電傳感器從而自動起來[4]。為了操作時的方便，控制器大多數都設在室內。可控式遮陽系統的特點是靈活性比較強、方便調節。并且折疊后不會占用空間。可控式遮陽的設施可以按照所在位置分為三種類型：內置形式、外置形式與中置形式。外置形式遮陽會和建筑空間更好的結合在一起。可控外置形式遮陽指的是在保護結構外側時利用遮陽設施暗裝或者明裝。露出來的部分大多數由定位導軌、遮陽體和卷簾盒構成，決定著室內的控制遮陽體的降升。可控式房屋建筑室外遮陽有著嚴格的要求，特別是在建筑的選材和設計上尤為明顯。首先是對遮陽體的材料要求，選擇的材料耐候性比較強，容易清理，特別是在空氣質量不好，潔凈度偏差的地域中，設計尤其要仔細考慮室內空間和遮陽形式的匹配，同時，還要注意其和外部立面設計的結合，讓室內外的空間相連接。二是需要考慮到房屋建筑室外遮陽因為和建筑外表面距離很近，或者是依附在建筑外表面上，從而造成建筑表面氣流受到干擾，影響到建筑室內外的自然通風。

在我國房屋建筑設計中，大多數采用的遮陽方式是固定式的室外遮陽。固定式的室外遮陽具有良好的外觀可看性，同時也為房屋建筑設計師提供許多的設計手段。在重慶和其周邊地域的遮陽設計中，一般比較常見的是水平式遮陽板。水平式遮陽在房屋建筑表面上形成的水平方向的線條方向性偏強，在視覺上，讓人感覺舒適大方。它主要應用于南邊的表面上。在南向立面上設計完美的水平式遮陽板能在盛夏時提供好的遮陽，同時在冬季時也不遮擋陽光，并且允許太陽輻射滲入[5]。垂直式遮陽大多數應用在面向南或者北的窗戶中，能夠使表面在視覺上更加具有向上、高挺的感覺。綜合式遮陽，就是水平式遮陽與垂直式遮陽之間相結合，主要應用于西南或者東南向的窗口。綜合式遮陽在房屋建筑表面上，可以形成縱橫交錯有跡可循的格柵，更加能夠體現出建筑正面的韻律與層次感。擋板式遮陽板，這種遮陽方式尤其有助于阻止平射下來的陽光，應用于接近擋板朝向的窗戶。在平面設計中，不應該在面向西的方向大面積開窗。房問應該布置成南北方向。對陽臺和外廊來說，可以利用其自身的結構來進行遮陽。對大面積的表面可以使用連續的窗洞和遮陽構件當作試房屋建筑的基本構圖要素，整齊地組合在一起，建筑表面的整體性得以表現出來，韻律感油然而生，因此，這種表現方式最為實用和常見。

結語

房屋建筑室外遮陽是建筑技術范疇中的一部分，遮陽和房屋建筑藝術與技術的有機結合富有很大的挑戰性。我們要善于學習借鑒國內外的成功經驗，把房屋建筑的技術和設計有效的結合起來，從而圓滿地解決這個難題。

參考文獻：

[1]梁偉，房屋建筑室外遮陽設計探討[A]安徽省建筑設計研究院2012

[2]崔新明，廖春波，外遮陽系統在夏熱冬冷地區住宅建筑中的應用[J].住宅科技.2006（04）73—76

[3]趙青揚，漫談遮陽建筑[J].建筑知識.2002（06）：27—30

[4]趙定烽，李正偉，陳子棟，建筑遮陽設計[J].浙江師范大學學報：自然科學版，1998（01）：93—98

[5]李定峰，歐洲建筑節能一遮陽系統淺談[M]世界建筑2003（11）