遮阳技术在预制装配式建筑上的探讨研究

刘佳围 孙荣

【摘要】建筑遮阳技术的使用能够减少建筑能耗的20%-30%，对可持续性建筑的发展协助很大，而预制装配式建筑是建筑未来发展的一大趋势，两者对于建筑的发展都意义重大。本文就遮阳技术在预制装配式建筑上的运用展开探讨，提出了遮阳技术在预制建筑上的设计方法，关注了遮阳技术发展的价值，引起对可持续性建筑的思考。

【关键词】建筑遮阳；预制装配式建筑；节能

1 研究背景

在国家经济飞速发展的今天，人们的生活质量普遍提升，房屋建筑也从最基本的需求不断向更高层次提升，以低碳、节能、环保等为目的的绿色可持续建筑日益发展，因此在进行建筑设计的同时，节能方面的遮阳、通风、采光等等条件应该进行必要的考虑。然而，我国的建筑模式相对而言仍比较传统，很难满足现代社会发展需要，以及达到可持续发展的要求，并且我国现阶段人口老龄化逐步加剧，未来劳动力会相对减少，因此预制装配式建筑在未来有很大的发展空间，并满足现代社会发展需要，遮阳设施作为预制装配式建筑的一部分，具有很大的发展空间。

建筑工业化将是建筑发展的必由之路，具有遮阳作用的预制装配式建筑作为其重要的体现，将会得到很大的发展。

2 研究和推广意义

遮阳技术在预制装配式建筑上的探讨研究。预制装配式建筑在未来将会有很大的发展空间，这必然会联系到未来建筑的绿色问题。建筑遮阳类型的选择和设计是建筑设计一个重要的组成部分，对节约建筑能耗和改善室内光环境和室内热舒适度有非常积极的作用，同时，也是体现建筑自身文化性与地域性的造型语言。在当今社会，建筑遮阳设计不仅在满足建筑节能的同时，也要满足人们对美的追求和视觉观感。

合理地将遮阳技术运用到预制建筑上，并综合遮阳与通风、采光、视线遮挡、建筑节能等方面，将会对建筑的发展有着推动作用。

3 预制装配式建筑中的遮阳设计

建筑的遮阳类型主要有：外门窗遮阳、屋面遮阳、墙面遮阳、绿化遮阳等。建筑遮阳应根据当地的地理位置、气候条件、建筑类型、使用功能、建筑造型、透明围护结构的朝向等方面，选择合适的遮阳形式运用到预制装配式建筑，并且宜优先选择外遮阳。

对此，我们认为建筑遮阳设计全过程、复合化、智能化、地域化、生态化这五种要素是在设计过程中必须考虑的前提。首先，通过对遮阳构件的重复与变化以形成节奏感，呈现韵律与动感之美。利用遮阳构件创造层次感与光影效果，使得整个建筑造型更加丰富。这可以使预制建筑的造型美观。其次，建筑遮阳应该结合太阳能等功能材料，以及与建筑的功能构件相结合，打破建筑各功能构件的联系，考虑采光口与阳台、外廊、检修道、屋顶、墙面的综合遮阳设计，使遮阳构件与预制装配式建筑本身融为一体。建筑双表皮遮阳是其中比较特殊的一种。建筑物的双层表皮是指在建筑立面外附加一层立面，以实现单层立面不能满足的物理功能和使用功能。双层表皮通过特殊处理的玻璃和附加机械系统，能实现自然通风、遮挡辐射、减少能耗（包括热负荷和冷负荷）、隔绝噪音等目标，高层双层玻璃幕墙就是一个很好的例子。

预制建筑的智能方面，太阳辐射强度受天空中云量影响很大，同时太阳高度角和方位角也随时间不断变化，因此不同季节不同气象条件下对遮阳的需求也不同，而固定式的遮阳构件无法满足这种不断变化的遮阳及采光需求，所以智能化、活动式建筑遮阳构件应运而生。智能遮阳系统可以根据阳光的强弱程度自行调节遮阳设施的角度，夏季可以将阳光反射回室外，冬季将阳光更多地引入至室内，从而有效地调节和控制室内温度和照度。从而达到预制建筑的遮阳目的。

预制建筑的地域化以及生态化方面，利用现代技术把传统材料和民族性格等地方性因素融合到遮阳设计理念中。即使预制建筑是现代建筑的一种产物，可是现代建筑和当地的历史文化产生关系，让建筑在满足基本的功能需求的同时，得以通过其遮阳结合当地的传统元素，满足建筑的需求。预制建筑的生态方面，结合植物遮阳是一种趋势，落叶的乔木是非常好的遮阳设施，大多数乔木的树叶随气温的升高而繁茂，随气温降低而凋落，这正起到了夏季开启而冬天收起遮阳的作用。当然，这些措施应该是在建筑装置过程或者建筑已经落成之后完成。结合预制装配式建筑设计，合理设置垂直绿化与屋顶花园绿化。

在设计预制建筑中的遮阳方法过程中，垂直遮阳板可以成为一种较为方便的遮阳措施，这种技术可以在符合基地地理位置的特殊遮阳需求情况下满足一定的遮阳要求。但是依据建筑技艺资料研究表明，垂直板的扭转角度的问题，阳光还是有可能从板与板之间的缝隙射进室内。但是如果遮阳板可以活动，在阳光能够渗透到建筑内的那段时间，遮阳板的方向进行扭转，即可以用特殊的方式来应对各种问题。在以上所提到的双层表皮的应用，这里的活动垂直遮阳可以与双层表皮进行一定的综合使用，这样可以减小维护和操作的难度，双层表皮本身又将利用西晒所得的热量形成热浮力。通过屋顶设计的出风口，把热辐射从西立面带走，并且引导室内通风。达到良好的综合效果。

4 遮阳设计在预制装配式建筑中的探讨

光要进房间，所以有了窗户，窗户要和室外环境进行隔绝，所以有了玻璃这种透明的材料，而光的过多渗透到室内让人在这环境中产生不舒适的感觉，所以从一开始就进行光的阻挡是不错的选择。现如今，建筑能耗占社会总能耗的28%，采取必要有效的遮阳措施能有效减少建筑能耗，节约大量能源，因此利用新型的建筑材料来提升遮阳节能优势是建筑遮阳的一大趋势。

透明混凝土是一种由大量的光学纤维和精致混凝土组合而成新型混凝土，可節约大量的人工光能的同时遮挡一定的阳光来满足室内需求。利用透明混凝土来制备遮阳挡板可以有效控制室内光线进入量，调节室内光线，减少室内能耗。

透明混凝土多采用预制，与预制装配式建筑工序相契合。通过在工厂将透明混凝土加入遮阳配件中，制成遮阳构件，后期可方便装配到建筑中。透明混凝土可以通过改变光纤体积比和光纤直径来改变透光率，目前智能透明混凝土可以通过叠加或减少不同透光率的透明混凝土来改变整体的透光率，将它运用到遮阳中，可以根据外界的光线来智能调节遮阳系统，控制光线的进入量，减少室内能源消耗。所以，透明混凝土是未来预制装配式建筑中较好的选择。同时也可以结合上节所讲的活动遮阳设施，综合进行遮阳处理。

5 总结

尽管目前国内的建筑遮阳普及率较低，但是随着中国建筑业的不断发展，遮阳技术将会受到越来越多的重视，认可度被提高的同时，遮阳技术也会在未来得到更大的改善。对于建筑来说，遮阳是在围护建筑内部的同时，也作为建筑表皮所存在，成为建筑的主要构件。所以，人们应该加强对遮阳的重视程度。在预制装配式建筑不断发展的过程中，如何更好提高遮阳技术，并运用到装配式建筑上去，还有很大的发展空间，这值得广大建筑人员思考。

[1]陈燕男，建筑遮阳设计思路[J]，中国建筑工业出版社，2013.6

[2]白胜芳，建筑遮阳技术[M]，中国建筑工业出版社，2013.6

[3]颜俊，生态视角下的建筑遮阳技术研究[D]，清华大学建筑学院，2004

等