广西建筑外遮阳设计研究★

陆世登　杨　帆

(广西壮族自治区建筑科学研究设计院，广西 南宁　530011)



广西建筑外遮阳设计研究★

陆世登杨帆

(广西壮族自治区建筑科学研究设计院，广西 南宁530011)

根据广西的气候及地域特点，介绍了广西建筑外遮阳的需求与形式，并从遮阳设计流程、原则、性能要求等方面，阐述了广西建筑外遮阳的设计策略，既保证了室内的热舒适性，又实现了节能降耗的目标。

建筑外遮阳，热环境，能耗，设计原则

0　引言

建筑外遮阳指对太阳能有遮蔽作用的建筑外围护结构构件和装置。建筑外遮阳大致可以分为两种，一种是利用建筑构件达到遮阳效果的外遮阳，这一类建筑外遮阳构件可以分为四类，即水平式遮阳、垂直式遮阳、挡板式遮阳以及综合式遮阳。另一种是专门设计的建筑外遮阳构件。这类外遮阳构件种类繁多，有可以活动的铝合金卷帘遮阳、织物遮阳(聚酯涂层织物、玻璃纤维涂层织物、丙烯酸涂层织物等)、百叶帘遮阳、铝合金机翼遮阳、开启型百叶门窗遮阳、中空玻璃内装可调百叶遮阳，有固定的混凝土挑板构件遮阳、铝合金格栅遮阳、玻璃挡板遮阳、绿化遮阳等。

各类外遮阳形式具有不同的使用特点和不同的遮阳特性，如织物遮阳装配便捷、美观大方，合理设计可获良好的节能性能，但耐久性受织物自身性能限制；固定水平遮阳造价低廉，夏季可以起到一定的遮阳效果，但冬季遮挡了太阳直射辐射进入室内，从而增加冬季采暖能耗。在广西的湿热气候特性下，外遮阳材质的选择和设计也尤为重要，不同形式的外遮阳技术在建筑中有着不同的适用性，如何选择外遮阳材料，外遮阳设计流程应当是怎样，这些都是值得思考的命题。

广西地处湿热地区，冬季短暂，日照时间长，太阳辐射强烈，强烈的太阳光直射严重影响建筑室内热环境的同时，还增加了建筑的空调能耗。采用恰当的建筑外遮阳措施，不但可以降低建筑物的能耗，还可以改善室内的热环境。合理使用建筑外遮阳技术是夏热冬暖地区的一项重要建筑节能技术措施。本文通过分析广西所处的地理环境气候特点，结合遮阳选用的原则，探讨广西地区建筑外遮阳设计的本地化策略、形式、设计条件、原则以及流程。

1　广西建筑外遮阳本地化策略

1.1广西本地化特征

外遮阳的设计需本着“因地制宜”的原则。广西在气候及地域的特点如下：1)气候温暖，夏季湿热漫长；2)日照时间较长，冬季短夏季长；3)风频较高，风向集中；4)降水量丰富，夏季较多冬季较少；5)新能源利用率低，潜力大；6)废弃物综合利用和处理的水平较低;7)经济发展水平较低;8)少数民族风情特点突出。

1.2广西地方特点对建筑外遮阳的需求

广西地处亚热带季风海洋气候地区，全年平均气温较高，夏季炎热漫长，冬季短暂，空调采暖需求相对较低，夏季建筑室内制冷成为了空调全年能耗的主要部分。如何通过使用建筑外遮阳构件减少太阳光直射，减少室内过热现象，降低空调房间制冷能耗，成为提高室内热舒适性的重要措施。遮阳系数是直接影响建筑遮阳效果的重要参数。

广西建筑遮阳需要具备本地化特征，对遮阳构件的要求主要有：1)“气候温暖、夏季湿热漫长”。对遮阳的要求为提高遮阳效果；2)“日照时间较长，冬季短夏季长”。对遮阳的要求为提高季节适应性；3)“风频较高，风向集中”。对遮阳要求为提高安全性；4)“降水量丰富，夏季较多冬季较少”。对遮阳要求为提高耐候性；5)“新能源利用率低，潜力大”。对遮阳要求为与太阳能应用相结合；6)“废弃物综合利用和处理的水平较低”。对遮阳的要求为提高可循环利用性；7)“经济发展水平较低”。对遮阳的要求为控制成本；8)“少数民族风情特点突出”。对遮阳的要求为突显民族特色。

1.3广西适用的建筑外遮阳形式分析

通过针对广西本地特征对建筑外遮阳的要求进行的详细分析整理及论证，并通过对广西地区建筑外遮阳情况进行的调研，得到了《广西建筑外遮阳本地化策略表》，见表1。

表1　广西建筑外遮阳本地化策略表

由表1可知，广西地区较为适用的外遮阳技术主要有：混凝土挑板构件固定外遮阳、铝合金格栅固定外遮阳、木格栅固定外遮阳、铝合金卷帘遮阳、百叶帘遮阳、铝合金机翼遮阳、开启型百叶门窗活动外遮阳和中空玻璃内装可调百叶遮阳、绿化遮阳。

2　广西适用的建筑外遮阳设计选用要点

2.1建筑遮阳设计的工作流程与分工

建筑遮阳是指使用某种物理方式阻隔通过建筑外围护结构中透明部分进入室内的太阳光线的措施，因此进行建筑遮阳设计时，建筑外遮阳主要考虑的部位是玻璃幕墙、外门窗、采光顶、雨篷等部位，尽量一体化设计。建筑遮阳设计具有多专业、多材料和多环节融于一体的复杂性，需建筑工程设计单位和幕墙施工图设计单位、遮阳产品生产单位协同完成。

2.2建筑遮阳的设计条件、原则

1)建筑遮阳的设计条件。

由于广西大部地处北回归线两侧的夏热冬暖地区，根据太阳年运行轨迹可知，建筑东向、西向及南向均应采用外遮阳措施，对于非正朝向，以下条件满足1项～2项时应采取遮阳措施：

a.室内(外)气温达到或超过29 ℃。

b.太阳辐射强度大于240 kcal/(m2·h)(1 004.6 kJ/(m2·h))。

c.阳光照射室内深度大于0.5 m。

d.阳光照射室内时间超过1 h。

2)建筑外遮阳的设计原则。

在广西地区进行建筑遮阳设计时，应遵循下列原则：

a.使建筑遮阳装置和室内空间的热阻最大化。例如在遮阳装置和室内空间之间使用高质量的玻璃。

b.使建筑遮阳装置和室外空间的热阻最小化，室外空间是指遮阳装置外侧的室外空间。例如：在建筑外皮布置遮阳装置，利用室外空气使遮阳装置进行背后通风；利用吸气法进行遮阳装置的通风；建筑物外侧有植物或其他建筑物遮挡时，可不设遮阳装置。

c.建筑遮阳设施的设计还应考虑遮阳体对视线和通风采光等方面的影响、对不同天气状况的应变能力以及遮阳体的经济性、耐久性、可清洁度和适用性。

2.3建筑遮阳性能要求

1)建筑物的东、西向门窗洞口，一般采取有效的遮阳措施。在建筑设计中，宜结合建筑构件如外廊、阳台、挑檐等构件，利用构件的遮挡作用达到遮阳目的。

2)应根据建筑物所在地的地理气候特点、所设计建筑物的体型、高度、周围环境以及日照时数、太阳辐射率等因素确定遮阳部位。

3)建筑物的南向和北向门窗洞口，一般采用水平式遮阳，设计中尽量结合建筑构件，利用构件遮挡达到遮阳的目的；东北、北和西北向，一般采用垂直式遮阳，垂直遮阳设计应结合立面设计，使得遮阳与立面一体化；东南和西南向，宜采用综合式遮阳，综合式遮阳；东、西向，宜采用挡板式遮阳，挡板式遮阳尽量采用活动的遮阳构件以减少对室内采光的影响。

4)遮阳系数确定。确定建筑中水平、垂直外遮阳板、挡板(包括花格等)构件的夏季建筑外遮阳系数。

2.4建筑遮阳设计注意事项

建筑遮阳设计应从建筑的功能、建筑室内热舒适度的要求出发，综合考虑建筑所在的地理位置，场地周边遮挡情况，建筑外立面风格，项目定位，成本控制和后期维护管理等因素，有机结合后确定适宜的遮阳措施。

3　结语

本文主要通过分析广西地域气候特点，探讨广西建筑外遮阳的本地化策略、形式、设计条件、原则及流程。希望在设计中能根据相应的原则和流程，指导设计师设计建筑外遮阳，创造出适合本地地域气候的建筑外遮阳。

[1]JGJ 75—2003，夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准[S].

[2]刘加平.城市环境物理[M].北京：中国建筑工业出版社，2010.

[3]林其标.亚热带建筑[M].广州：广东科技出版社，1997.

[4]B.吉沃尼.人·气候·建筑[M].陈士麟，译.北京：中国建筑工业出版社，1982.

Study on external sun-shading design of buildings in Guangxi★

Lu ShidengYang Fan

(GuangxiZhuangNationalityAutonomousRegionAcademyofBuildingScienceResearch,Nanning530011,China)

According to climates and regional features of Guangxi, the paper introduces external sun-shading demands and shapes of buildings in Guangxi. Starting from aspects of sun-shading design procedures, principles and performance demands, it describes external sun-shading design strategies of buildings in Guangxi, which not only guarantees indoor thermal comfort but also realizes the targets of energy saving and consumption reduction.

external sun-shading, thermal environment, energy consumption, design principles

1009-6825(2016)19-0176-03

2016-04-25★:“广西夏热冬暖地区立体绿化应用研究(桂科转14126001-9)”课题

陆世登(1981- )，男，硕士，工程师；杨帆(1977- )，女，硕士，高级建筑师

TU201.5

A