谈建筑的窗洞遮阳

王 鹏 林新峰

建筑遮阳是达到建筑节能，有效改善建筑室内物理环境的手段之一。门窗洞口是建筑外围护结构中保温、隔热等物理性能最为薄弱的环节，采取合适的建筑窗洞遮阳，不仅对改善建筑室内物理环境起着积极的作用，同时可以为建筑外立面形式提供有机的细部设计。

1 当前建筑遮阳的基本形式

建筑窗口遮阳的方式很多，有的结合建筑构件进行遮阳处理，如:挑檐、外廊、屋檐等等，有的结合建筑本身的造型、立面、屋顶、细部进行遮阳设计，建筑遮阳从不同的理解角度有着不同的分类。

1.1 简易遮阳

顾名思义，简易遮阳是一种利用建筑之间的互相遮阳与建筑构件、体型的自身遮阳，由建筑设计、建造时的特点决定的。1)建筑间的相互遮阳。通过建筑群的紧密布局与建筑自身的凹凸关系产生阴影实现遮阳。这种简易的遮阳方式在我国江南的民居中得到广泛的应用。2)建筑自遮阳。利用阳台、骑楼、外廊、花格窗等，既是建筑的构件，又能起到窗洞的遮阳作用。如骑楼有避雨、提供活动、交流等作用，花格窗则源于对于建筑装饰的需要。

1.2 建筑遮阳板

按照遮阳板的形状，针对建筑窗口的遮阳构件分为四种:水平式、垂直式、综合式、挡板式。这类遮阳板耐用，同时还兼起挡雨、防火的功能，但是相对造价较高、施工比较麻烦。

2 简易遮阳和遮阳板的困惑

由于简易遮阳中的建筑间的相互遮阳以及建筑的自遮阳(骑楼等)，仅适用在多层甚至是低层建筑的建筑群中，即便这样也不能保证这些建筑群中的部分建筑、大多数建筑窗洞能获得有效的遮阳，并且在城市用地日益紧张的今天，高层建筑如雨后春笋，那么这种建筑间的遮阳更不能满足遮阳的需求。并且这种形式单一的遮阳构件，严重制约了建筑立面处理。在后现代的城市建筑中，建筑遮阳几乎被设计师所忽略。

2.1 实际遮阳效果得不到保证

诚然，在部分看似进行了建筑遮阳设计的建筑，其实这部分建筑大部分都是在“被遮阳”。我们所看到有遮阳构件的建筑，事实上都是建筑师为了丰富建筑而进行的细部处理，并非是真正意义上的遮阳设计，所以也谈不上遮阳效果。

2.2 制约建筑立面形式的创新

随着社会的日益发展，经济水平的不断增强，人们对建筑的审美要求也日渐提高，建筑造型、建筑形式、建筑材料将极大的推动建筑深层次的发展。要求遮阳构件不仅能满足建筑节能的需要，真正达到遮阳效果，从而改善建筑室内的物理环境，还不应阻碍建筑形式，更应适应建筑形式发展的需要。

3 新型建筑遮阳

3.1 可调建筑遮阳

可调遮阳又称为活动遮阳，与固定遮阳相反，活动遮阳可以根据季节、时间的变化以及天空的阴暗情况、太阳辐射的强弱情况，任意调整遮阳构件的角度、大小。这种遮阳方式灵活性比较大，使用更加科学合理。活动遮阳根据调节主体的不同，又可分为手控可调遮阳和自控可调遮阳。

手控可调遮阳的优点是造价较低、设备简单，缺点是需要工作人员不停地根据室外环境参数去调节，使室内环境处于最优。往往会由于人为操作的失误而降低其效率，遮阳效果不理想。

自控可调遮阳的优点是能自动根据室外日照情况自动调节遮阳板的角度甚至遮阳板的收缩，使室内具有良好的光环境，对节约照明能耗也有着重大的意义。缺点是造价高，使用的普及率就显得比较低，而且一旦出现故障，修理比较困难，遮阳调节功能可能长时间丧失。

3.2 玻璃自遮阳

玻璃遮阳是最简单方便的遮阳措施，不增添其他任何构件或设施，仅仅利用玻璃窗本身达到遮阳目的。

玻璃遮阳分为单层玻璃遮阳、双层玻璃遮阳以及LOW-E玻璃遮阳。图1表示了几种不同玻璃的传热情况。如在构造上加以处理，还可将不同玻璃进行组合，使遮阳防热的效果更佳。

3.2.1 单层玻璃遮阳

单层玻璃中的净片玻璃、反射玻璃、镀膜玻璃的反射性能如图1所示。其中:a)为净片玻璃，反射8%的太阳光，隔绝总太阳辐射热15%，有85%太阳辐射热进入室内。b)为吸热玻璃，反射5%的太阳光，隔绝总太阳辐射热的44%，其余56%传入室内。c)为反射玻璃，反射太阳光57%，隔绝总太阳辐射热79%，其余21%传入室内。从图1中可以说明，净片玻璃的遮阳性能最差，反射玻璃对太阳的抵抗能力最强。不同的玻璃种类具有不同的遮阳效果，反射率越高的玻璃遮阳效果就越好。在设计中，要根据需要选择反射率高、遮阳效果好的玻璃。

3.2.2 双层玻璃遮阳

双层玻璃的节能效果优于相同的单层玻璃，遮阳效果也是如此。普通双层玻璃(3+12+3)在垂直入射情况下的太阳得热率为0.77，遮阳系数为0.89，普通单层玻璃(3 mm厚)的太阳辐射得热率为0.87，遮阳系数为1.0，由以上数据可以看出，双层玻璃的遮阳效果要优于单层玻璃。利用双玻遮阳的意义主要在于把不同种类的玻璃进行组合，构成性能良好的玻璃系统。目前使用的比较多。

3.2.3 LOW-E玻璃的遮阳

低辐射LOW-E玻璃，是在玻璃表面镀多层银、铜、锡等金属或其他化合物组成的薄膜，产品对可见光有较高的透射率，对红外线有很高的反射率，具有良好的保温隔热性能。

LOW-E玻璃具有较高的可见光透过率和较高的近红外反射率，从而使透过光线含有极少的辐射热，属于“凉爽型”日光，不会给人带来不舒适的“热”感觉。LOW-E玻璃通常只用于制作中空玻璃，并且使膜层处于玻璃间层中，避免与外界大气接触。含有镀膜的中空玻璃具有很高侧热阻，外层玻璃的内放热比不超过8%，所以用了LOW-E镀膜的吸热玻璃所组成的中空玻璃具有很好的遮阳效果。

3.2.4 热镜中空玻璃

1)“热镜”中空玻璃结构:这是一种将低辐射塑料薄膜悬挂在两片玻璃之间形成的双中空玻璃结构，可以采用单面和双面镀膜的低辐射塑料薄膜，也可以采用不同光学性能的薄膜以适应不同需要。尽管双中空结构可以有效改善玻璃系统的隔热保温性能，玻璃部件的厚度和重量都会大大增加。综合成本和性能，双中空玻璃将只会限于对隔热要求非常苛刻的应用。使用低辐射薄膜可以在基本不增加厚度和重量的情况下增加隔热层数量，使原来普通中空玻璃难以达到的隔热保温性能成为可能。2)主要技术指标:隔热保温:热镜中空玻璃(SC75)，K值可达到1.24;热镜LOWE中空玻璃的K值可达到1.0;超级热镜中空玻璃(TC88)的K值可达到0.91。据测试，同样的24 mm的一般中空玻璃与热镜中空玻璃，在250 W的红外线灯照射下，10 s后，普通中空玻璃背温达到51℃，热镜背温为23℃;60 s后，前者达到74℃，后者仅为25℃。阳光控制:热镜中空玻璃产品可以运用各种可见光透过率的光谱选择反射薄膜，以满足不同的采光和阳光遮蔽设计要求。3)适用范围:建筑门窗、玻璃幕墙、斜面采光部位等一切商用及民用建筑，如游泳馆、室内滑冰场，对温度控制及节能环保有很高要求的建筑。

4 结语

合理、科学的处理好建筑窗洞口的遮阳，不仅能改善建筑室内的物理环境，提高室内舒适度，降低空调的制冷能耗，真正实现建筑节能起着积极的作用，同时也为建筑师在建筑立面设计解决后顾之忧，为保证建筑创作繁荣提供有力保障。

［1］ 柳孝图.建筑物理［M］.北京:中国建筑工业出版社，2000.

［2］ 赵青杨.漫谈建筑遮阳［J］.建筑知识，2003(6):27-30.

［3］ 刘念雄.欧洲新建筑的遮阳［J］.世界建筑，2002(12):48-53.