氣溫回升,玻璃幕牆建築該怎麼遮陽?

氣溫回升,玻璃幕牆建築該怎麼遮陽?

最近幾天各地溫度回升,有些地方甚至出現了“一秒入夏”的情況。玻璃幕牆作為很多建築外圍保護結構的主要組成部分,是建築物熱交換,熱傳導最活躍、最敏感的部位。如果放任太陽輻射直接通過玻璃幕牆進入室內,會使室內溫度升高波動,讓室內變得悶熱難受,不得不使用空調等方式降溫,增加能耗。所以玻璃幕牆也要採取必要的措施遮陽防曬,一來是增加室內舒適度,二來能降低能耗。遮陽的措施大體可分為以下幾種。

1.按遮擋太陽輻射的途徑分類

(1)窗口遮陽

窗口的遮陽形式多種多樣,有窗簾、百葉等內遮陽的形式,有玻璃自遮陽形式,有遮陽設施位於雙層玻璃中間的窗口中置式,有遮陽篷等活動外遮陽形式,也有水平遮陽、垂直遮陽、柵格遮陽等固定外遮陽形式。 在各種遮陽系統中,外遮陽系統在降低建築室內得熱,調節室內光、熱環境方面最為有效,被認為是最理想的被動節能措施之—。

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玻璃幕牆窗口百葉式遮陽

(2)屋頂遮陽

屋頂遮陽是通過屋頂構件的作用,保護屋頂不受暴曬,降低室內熱負荷,同時也能豐富立面造型,創造有性格的建築。

(3)建築表面遮陽

建築表面是承擔建築外部圍護界面的物質系統,通常包括屋頂和外牆。 其功能主要有保溫隔熱、通風、採光、遮陽、隔音等。 隨著現代科學技術的發展,技術手段更加先進,材料更為多樣,建築表面也變得更加複雜,由單層表面發展為多層表面,並從建築中分離出來,單獨承擔一個或幾個外圍護功能。承擔遮陽功能的表面層稱為建築表面遮陽。

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機場玻璃幕牆的屋頂遮陽棚

(4)建築自遮陽

建築自遮陽包括挑簷、騎樓、花格窗等。 其特點是均為建築功能構件,同時能起到建築遮陽的作用。 如挑簷、騎樓有避雨、為人們提供活動空間的作用,花格窗則緣於對建築裝飾的需要。 這種遮陽方式由來以久,從古羅馬的建築柱廊到現代主義建築大師賴特設計的草原住宅都可以看到這種遮陽形式。 其優點是遮陽效果好,富有地方特色,建造容易,缺點是耐久性稍差。

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玻璃幕牆上方的挑簷

2.按遮陽構件的形狀與效果分類

(1)水平遮陽

由於太陽高度角和方位角在一年四季中循環往復地變化,遮陽構件產生的陰影區也隨之改變,因此,設計水平遮陽時要考慮不同緯度、季節和時間的陰影變化。 這種遮陽形式能有效地遮擋太陽高度角較大時窗口上方投射下來的陽光,在我國宜設置於南向或接近南向的窗口上,可有較理想的陰影區。 此外,水平遮陽經過計算的遮陽板寬度及位置還能夠有效地遮擋夏季的陽光,並最大限度地將冬季的陽光引入室內。

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玻璃幕牆水平遮陽百葉

(2)垂直遮陽

太陽方位角決定垂直遮陽效果。垂直遮陽能夠有效地遮擋高度角很小的斜射光線,因此,垂直遮陽適用於東北和西北方向。

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玻璃幕牆垂直遮陽百葉

(3)綜合式遮陽

綜合式遮陽兼有水平遮陽和垂直遮陽的優點,對於各種朝向和高度角的陽光都比較有效。 其中,垂直構件或水平構件均可做成固定式或活動式,可左右傾斜或上下傾斜,以滿足遮陽要求。

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水平遮陽與垂直遮陽結合(固定式)

(4)檔板式遮陽

檔板式遮陽平行於窗口的遮陽設施,能有效地遮擋高度角較小的正射窗口的陽光,主要適用於東西向陽光強烈的地區。 其缺點是對視線和通風的阻擋嚴重,所以一般不宜採用固定的建築構件。

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隨著擋板數增加,遮陽面積也相應增加

(5)百葉式遮陽

百葉式遮陽是廣泛使用的一種遮陽萬式,其優點是能夠根據需要調節角度,綜合滿足遮陽和採光通風的需要。例如法蘭克福商業銀行採用了先進的自動控制百葉遮陽系統,輕質的鋁合金百葉遮擋住夏季的直射陽光,將柔和的漫射光線引向室內。

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鋁合金百葉

3.按遮陽構件的可控性分類

根據遮陽構件能否隨季節與時間的變化進行角度和尺寸的調節,甚至在冬季可否便於拆卸,窗口遮陽可分為2種:

(1)固定式遮陽

固定式遮陽是結合建築立面、造型處理和窗過樑設置,用鋼筋混凝土等做成的永久性構件,通常為建築固定式遮陽物不可分割和變動的組成部分。其優點是成本低,建成後就不需要再調整。缺點是不能根據季節、天氣和一天內時間的變化進行調整來滿足室內環境的需求,缺少靈活性。

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固定式遮陽葉片示意圖

(2)可調節式遮陽

可調節式遮陽可以根據季節、時間的變化以及天空的陰暗情況,任意調整遮陽板的角度。在寒冷季節,為了避免遮擋太陽輻射,爭取日照,還可拆除。這種遮陽形式靈活性大,使用科學合理,近年來在國內外建築中應可調節式遮陽應用比較廣泛。

經過特殊設計的可調屋頂遮陽,在太陽輻射較弱的陰天,屋面可調遮陽片完全收起來使室內得到最大的太陽輻射。在太陽輻射較強的晴天,可調遮陽片則打開成一定角度,使室內獲得適量的太陽輻射。在寒冷的夜晚,可調遮陽片則完全打開覆蓋屋面,從而增大熱阻值,起到保溫的作用。

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可調節式遮陽葉片

目前在玻璃幕牆建築上的遮陽多為百葉式遮陽,遮陽形式和技術需要不斷改進。如果通過適當的設計手法,再加上技術改進,建築遮陽完全可以將建築功能、建築產品與建築形態完美地進行結合和統一。希望未來能夠看到更多有用且美觀的玻璃幕牆建築的出現。

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