夏熱冬冷區(qū)域建筑遮陽設計的優(yōu)化分析

王騰

摘要：在夏熱冬冷地區(qū)進行遮陽設計，能夠降低夏季室內(nèi)溫度，為人們營造舒適的家居環(huán)境，也能夠達到良好的建筑節(jié)能效果。本文對夏熱冬冷區(qū)域氣候特征進行分析，并提出具體的優(yōu)化設計措施，以期提高建筑工程整體設計質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：夏熱冬冷；建筑遮陽；優(yōu)化分析

中圖分類號：TU226文獻標識碼：A文章編號：1674-3024（2016）13-162-02

前言

現(xiàn)代化住宅理念的革新，使人們更加注重日常生活舒適度。夏熱冬冷地區(qū)，離不開空調(diào)的應用，能源消耗也相對比較大。對夏熱冬冷區(qū)域建筑進行遮陽設計，通過對建筑外墻圍護結(jié)構(gòu)進行有效的遮陽，能夠降低夏季家用電器的使用量，進而達到節(jié)能減排的目的，在冬季活動遮陽同樣能獲得良好的日照，在不增加采暖能耗的基礎上，還能改善室內(nèi)的光環(huán)境，提高光線柔和度，而且對保護住戶的私密性和安全性均可起到積極作用。建筑的遮陽形式，也是建筑外立面的重要組成部分，是建筑藝術(shù)化的手段之一，值得一線的建筑師深思與發(fā)掘。

1.夏熱冬冷區(qū)域氣候特征

我國幅員遼闊，國土面積比較大。地域性氣候差異也比較明顯。我國大陸中部處于夏熱冬冷氣候條件背景下，夏季太陽光充足，天氣比較悶熱：冬季氣候寒冷，以濕冷天氣居多。建筑物設計過程中，要對氣候條件進行綜合考量，使其能夠同時滿足夏季散熱和冬季保暖需求，以提高建筑遮陽設計質(zhì)量。

2.建筑遮陽設計闡釋

2.1遮陽設計部位

對我國夏熱冬冷地區(qū)情況進行綜合分析，其太陽輻射高度角和方位受時間影響。它的光照方位主要以東、西、南、西南、東南和屋頂為主。設計人員要結(jié)合具體的光照情況和特性，著重對這幾個方位進行建筑遮陽設計。在具體的設計實踐中，要對每個方位的具體光照情況進行衡量，進而對整體設計進行優(yōu)化，以實現(xiàn)遮陽防護的全面性，提高建筑工程使用質(zhì)量，為人們提供舒適的家居環(huán)境。

2.2遮陽設計相關(guān)事宜

以單體式建筑為例，設計人員要立足于整個小區(qū)和建筑群，結(jié)合該建筑工程的具體位置和高度，依據(jù)當?shù)刂鲗эL向，對其進行遮陽設計，確保自然風充足，且能夠達到良好的通風效果。分別采用外遮陽、內(nèi)遮陽、建筑陰影遮陽和中間遮陽等對建筑物進行防護。

內(nèi)遮陽和中間遮陽設計過程中，設計師要選用具有良好反射效果的材質(zhì)，結(jié)合具體的太陽輻射情況，對其進行科學合理的應用，進而對它的位置和具體反射角度進行規(guī)劃。同時，它也能夠?qū)ㄖ氖覂?nèi)光熱環(huán)境進行適當?shù)恼{(diào)節(jié)，以營造良好的室內(nèi)環(huán)境。

外遮陽在建筑遮陽設計過程中應用比較普遍，它的遮陽效果也比較好。外遮陽的種類比較多。其在設計和應用過程中，要滿足以下要求：如果外窗在南面或者靠近南面，要對其進行水平設置，或者遮住窗戶正面的活動外遮陽，以達到良好的遮陽效果：如果外窗在西偏北30°至西偏南60°位置，或者在東偏北30°至東偏南60°位置，要對其進行擋板式遮陽設置，或者對窗戶正面的活動外遮陽進行遮擋。

高層建筑遮陽設計過程中，要結(jié)合夏季太陽光變化規(guī)律，以它的陰影移動范圍為基礎，進行建筑平面設計，借助建筑陰影，達到良好的建筑遮陽效果。它借助物理原理進行遮陽設計，具有經(jīng)濟層面的優(yōu)勢，極具推廣價值。

3.夏熱冬冷區(qū)域建筑遮陽設計優(yōu)化

建筑遮陽設計包含的相關(guān)內(nèi)容比較多。它既要具備良好的隔熱和節(jié)能性能，也需要對建筑工程的整體外觀和舒適度進行考量。設計師要立足于全局對其進行整體性設計和優(yōu)化。

3.1舒適度設計優(yōu)化

設計師在建筑遮陽設計過程中，要對光、熱、通風和隔音等進行綜合考慮，以提高建筑工程舒適度，達到良好的設計效果。

首先，光環(huán)境。設計師在建筑工程設計過程中，既要滿足基本的室內(nèi)光照要求，也要避免陽光直射。通過相關(guān)設計原理和具體的設計方法，以有效避免陽光直射帶來的眩暈感，營造溫和平衡的室內(nèi)光環(huán)境。當前，百葉窗在建筑設計中應用比較普遍。它借助自身的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢和性能優(yōu)勢，對室內(nèi)光環(huán)境進行優(yōu)化，提高家居環(huán)境舒適度。通過百葉窗，陽光被劃分為點狀、條狀和塊狀等，很大程度上增加了光線的柔和度。同時，百葉窗借助風力進行活動，能夠營造良好的室內(nèi)光影效果，既增加了室內(nèi)的整體美感和舒適度，也具有很好的藝術(shù)性。

其次，熱環(huán)境。夏熱冬冷區(qū)域內(nèi)，空調(diào)能耗量比較大。對建筑工程進行遮陽設計，能夠有效減少空調(diào)能耗，滿足能源的可持續(xù)發(fā)展訴求。應用外遮陽對建筑進行設計，能夠?qū)⑻柟獾臒崃糠稚⒌绞彝猓行p少室內(nèi)熱量，室內(nèi)平均溫度能夠下降5°C左右，既改善了室內(nèi)熱環(huán)境，也提高了人們?nèi)粘＞幼∈孢m度。

第三，通風環(huán)境。注重建筑通風，也能夠達到良好的散熱效果。在室內(nèi)進行自然通風，能夠?qū)μ枱崃窟M行分散。隔熱過程中，遮陽設施本身會對太陽輻射的熱量進行吸收，進而借助長波輻射到室內(nèi)。如果具備良好的自然通風環(huán)境，能夠?qū)崃窟M行有效擴散，進而降低室內(nèi)溫度，并最大程度減少空調(diào)應用，以達到節(jié)能減排的目的。設計師在通風設計過程中，要注重考量地形地勢因素，借助風壓差，實現(xiàn)穿堂風。

第四，聲音。建筑遮陽設計能夠有效避免室外噪音污染，營造和諧安靜的家居環(huán)境。遮陽設施和中控玻璃節(jié)能窗聯(lián)合應用，在建筑外窗設計中應用比較普遍，能夠達到良好的遮陽效果。它隔音性比較好，能夠?qū)υ胍暨M行有效阻隔。在室內(nèi)設置遮陽百葉中空玻璃節(jié)能窗，能夠降低噪音污染。該種設計模式，已經(jīng)取得了良好的應用效果。相關(guān)研究表明，在建筑遮陽設計過程中，對遮陽設施和中空玻璃節(jié)能窗進行同步應用，噪音降低量高達36dB

3.2藝術(shù)性設計優(yōu)化

當前，很多地區(qū)在建筑遮陽設計過程中，已經(jīng)逐步實現(xiàn)了藝術(shù)性和實用性兼?zhèn)洹Ｔ跐M足遮陽訴求的同時，注重對建筑工程的藝術(shù)性進行考量。建筑遮陽設計中包含光影、線條、色彩和層次等藝術(shù)元素。設計師可以對這些元素進行綜合考量，增加建筑遮陽設計過程中的藝術(shù)性。結(jié)構(gòu)設計人員要注重與遮陽設計人員進行溝通和交流，結(jié)合建筑工程的實際情況和布局，對其進行科學合理的設計與構(gòu)思，以實現(xiàn)遮陽設計過程中的藝術(shù)性。

以馬來西亞梅納拉商廈為例，它在設計過程中，對太陽能、空氣流動和植物造氧環(huán)境等進行充分應用，提升了整體設計美觀度，達到了很好的遮陽效果。該建筑的藝術(shù)性具體表現(xiàn)在：改變了傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)設計模式，借助出挑式遮陽擋板，對大部分太陽光進行遮擋。與此同時，又預留了充足的視線空間。在線條勾勒上，主要在受熱面上對凹入的空中庭院進行設計，既能夠?qū)ψ匀伙L進行引導，又提供了蔭涼充足的室外環(huán)境。它借助一系列相連的格架和花壇，組成垂直綠化，對整個建筑進行貫穿，提升了建筑物的整體藝術(shù)美感。縱眼望去，滿足遮陽訴求的同時，又展現(xiàn)出素雅的線條美、斑駁的光影美和立體層次感，使整體建筑更加別致、精巧、流暢。

3.3一體化設計優(yōu)化

很多遮陽設施都比較單一。設計師一般是先完成相關(guān)遮陽設計之后，在建筑外墻上對其進行安裝。遮陽設施安裝過程中，會對原有的建筑外墻設計脈絡造成破壞，甚至影響它的整體美觀度。外遮陽設計過程中，也要對其結(jié)構(gòu)安全性進行綜合考量。實現(xiàn)建筑遮陽設計一體化，能夠有效避免遮陽設計過程中，對建筑結(jié)構(gòu)造成破壞。設計師可以結(jié)合具體工程情況，實現(xiàn)建筑施工和遮陽設計的同步性。它既能夠?qū)⒔ㄖこ毯驼陉栐O施進行同步融合，也能夠提高建筑物的整體設計質(zhì)量，達到良好的遮陽效果。

4.結(jié)語

夏熱冬冷區(qū)域建筑遮陽設計需要考量的因素比較多。設計人員要結(jié)合建筑工程具體情況，對光、熱、通風、聲音元素等進行綜合考量，以提高建筑工程的整體性能。同時，在建筑遮陽設計過程中，也要結(jié)合建筑工程的地理位置和氣候特征，實現(xiàn)其實用性和藝術(shù)性兼?zhèn)洌畲蟪潭忍岣呓ㄖ锏氖孢m度，為人們營造良好舒適的家居環(huán)境。