外遮阳技术在温州地区的应用分析

金 伟 林胜华

(温州建正节能科技有限公司，浙江 温州 325000)

截至2005年，相关研究数据表明，我国95%以上的既有建筑属于高能耗建筑，80%的新建建筑属于高能耗建筑[1]。根据我国目前的发展状况，预计到2020年，我国的建筑总能耗将达到社会总能耗的40%[2]。在能源日益紧张的今天，对我国既有建筑节能的节能改造以及加强新建建筑的节能设计已刻不容缓。对新老建筑进行外遮阳节能设计、节能改造，是降低我国建筑能耗一项低投入高回报的措施。

1 外遮阳技术简介

1.1 外遮阳目的和作用

窗户是建筑的重要组成部分，满足了人们对通风、采光、日照、观赏的要求。由于外窗是建筑外围护结构开口部位，在外窗的众多用途中，建筑外窗的热舒适与节能问题突出。因此窗户还应该具备良好的隔声性能、抗风压性能、保温和隔热。

建筑遮阳的目的就在于防止阳光长时间照射造成建筑围护结构温度上升，并阻挡太阳辐射透过窗户进入室内，防止阳光直射造成室内强烈眩光。在所有被动式节能技术中，对建筑进行外遮阳改造或设计，可能是降低建筑能耗效果最好的方法[3]。

数据显示，室内空调80%的制冷能耗是因为太阳辐射通过建筑外窗进入室内造成的，是室内空调冷负荷的主要组成部分。而对建筑外窗增加了外遮阳措施后，大部分太阳辐射被阻挡在室外，夏季可减少50%以上的外窗得热。因此，提高外窗的遮阳性能，可显著降低室内得热，在夏季能有效地降低空调制冷负荷。利于外遮阳节能技术对建筑进行改造设计后还能使得建筑内部温度波幅值降低，温度场分布均匀[4]。

1.2 外遮阳的类型

按照安装位置的不同，外遮阳又可以分为3类：水平式遮阳，适合太阳高度角较高的地区，多用于南向；垂直式遮阳，主要用于遮挡太阳高度角较小的太阳辐射，用于西向或东向的窗户遮阳效果较好；挡板式遮阳，多用于朝向极为不利的窗户，对视线有一定影响；组合式遮阳，通过以上几种遮阳形式根据实际情况的需要组合而成。同时，按照安装方式的不同，外遮阳还可以分为：固定外遮阳设施、活动外遮阳设施、植物遮阳和玻璃遮阳等等。

2 遮阳效果模拟分析

为了明确外遮阳对室内辐射量的影响，本文通过运用Ecotect软件，对不同遮阳形式下进入到建筑物内部的辐射量和热量进行模拟，从而对外遮阳的效果进行定量的分析。

2.1 模拟条件设置

本文的模拟对象为一个6 m×3.3 m×3 m的长方体空间，南面开窗，窗的大小为1.5 m×1.5 m，窗台高度为0.9 m，如图1所示。模拟采用温州市的气象参数进行，顶棚和墙面的反射比为0.7，地面的反射比为0.4，玻璃的透射率设为0.7，模拟时间为6月～9月，上午的8点至下午的6点。模拟采用0.3 m宽的水平、垂直外遮阳和遮阳率为50%的固定式内、外遮阳。

2.2 模拟结果

本文以透过窗户的辐射量作为评价标准，对水平遮阳，左侧垂直遮阳和右侧垂直遮阳进行模拟，模拟所得数据如表1所示。

表1 不同遮阳形式辐射量分析

本文分别对遮阳率为50%的百叶式内、外遮阳进行模拟，并以地面受到的辐射量作为评价标准，具体数据如表2所示。

表2 内外遮阳形式辐射量分析

2.3 模拟结果分析

以上的模拟结果显示出外遮阳的以下几个特点：

1)外遮阳对于太阳辐射的遮挡量超过30%，在夏季能起到明显的隔热作用。以表2中的固定式外遮阳为例，其相对于无遮阳条件下，减少了54 293 Wh的辐射量，相当于减少31%的辐射量。

2)对于南向窗户而言，水平遮阳的形式最有利于遮挡辐射，其在上述模拟条件下，遮挡量能够达到40%，加大外遮阳的宽度，其遮挡量还能增加。

3)相同遮挡面积下，百叶式遮阳的效果不如水平式遮阳。在模拟中采用的百叶式遮阳，其遮挡面积为1.125 m2，而水平式的遮阳面积仅为0.45 m2，两者在遮阳效果上十分接近。

4)同时，对于南向开窗，垂直遮阳的效果十分微弱。

由于不同地区的气象参数不同，外遮阳所起到的作用也有所不同，表3为上海地区外遮阳节能分析数据[5]。

表3 外遮阳节能分析

综上所述外遮阳的相关技术特点可以归纳如表4所示。

表4 外遮阳特点归纳

3 遮阳技术发展及推广现状

我国目前所使用的外遮阳节能技术大部分是从欧洲引进的技术。由于我国主要属于亚热带气候及大陆季风气候，而欧洲属于地中海气候，两者气候差别较大。我国的居住建筑多为高层建筑，欧洲多为独栋低层别墅或多层公寓。因此气候的显著差异以及建筑的形式的不同，使得适用于欧洲的外遮阳技术不完全适用于我国建筑的要求。与发达国家相比，我国缺少对遮阳的设计，不少建筑设计单位没有将遮阳设计纳入建筑设计的范畴，而是使用内遮阳产品进行补充。国内的建筑设计科研单位，也缺少专门针对建筑遮阳方面的研究人才，大多数设计师忽略了建筑日照设计与节能设计，将外遮阳当作一种建筑装饰的设施，部分建筑即使设计了外遮阳构件，但遮阳节能的效果并没有得到充分的体现。

针对我国建筑的现代遮阳技术的研究才刚刚起步，人们虽然逐渐认识到遮阳节能措施的重要性，但是国内相关的政策工作还不够系统、深入，建筑外遮阳技术的推广应用还不能满足现代生活与节能的多样化需要。特别是夏热冬冷地区外遮阳措施的经济性与综合节能效率还缺乏深入的研究。

4 结语

建筑外遮阳设施在降低建筑能耗、防止室内眩光的同时，往往会对室内的自然采光以及自然通风带来一定的负面影响。因此，采用外遮阳技术时应充分考虑建筑功能对通风、采光的要求。建筑遮阳对降低夏季制冷能耗的贡献巨大，对提高室内热舒适和视觉舒适影响显著。所以在我国建筑节能的推进过程中，对外遮阳节能技术应给予充分的重视。并根据各地区不同的气候条件，采用适宜的外遮阳方式。

在外遮阳工程实践的过程中我们还应注重以下工作：

1)建设主管部门加快制定相应的管理规定，引导设计单位与建设单位对建筑物科学合理的采用外遮阳设施。

2)对已建成的建筑，进行符合实际情况的外遮阳改造。

3)组建相应的公司进行外遮阳设计，咨询，评估工作。

4)外遮阳构件生产厂家，应改进生产工艺，降低生产成本，为建筑业提供多样化且价格低廉的产品。

5)推广科学的外遮阳技术，加强技术攻关和科研工作。由于我国国土面积广阔，各地区间气候条件的差异，建筑所需的外遮阳构造也不同，因此研究机构应根据各地不同的气候条件，展开针对性研究。

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