河南大学濮阳工学院 河南 濮阳 457000
摘要：建筑外遮阳的设计将降低建筑物运行能耗，通过阻挡太阳辐射热和漫辐射的热，避免二次辐射和对流方式加大室内热负荷，对进入室内的热量进行控制，调节室内热环境，增加居住、办公环境舒适度，有效防止眩光，改善室内光环境，降低空调系统负荷，符合国家绿色建筑、节能建筑的建设要求。
关键词：建筑；外遮阳；节能技术
引言
外遮阳设计近年来迅速发展，外遮阳设计与创造舒适的室内环境直接相关联，但是却经常在建筑设计中被忽视掉，这就要求相关工作人员提高将外遮阳技术体现到建筑设计中的思想意识。并将它们和相应的科学技术紧密结合，扩展新的思维领域。只有这样才能全面掌握外遮阳技术与建筑设计之间千丝万缕的联系，客观恰当地运用建筑外遮阳设施的设计手法。努力推动建筑外遮阳技术在建筑设计中的应用，在提高建筑空间本质及美学内涵的同时，达到节约能源、降低能耗、实现建筑可持续化发展的目标。
1、建筑遮阳技术的意义
遮阳是建筑的一个重要组成部分，是建筑物节能的有效途径。遮阳对降低建筑能耗，提高室内居住舒适性有显著的效果。当前，全球的资源短缺和环境问题已引起了人们的广泛关注，也吸引着建筑领域的专业人士开始研究和评估建筑对环境的影响。人们发现引起全球气候变暖的有害物质中，50％是在建筑施工和运营过程中产生的，在建筑设计、施工和运营中消耗的能源已占到总能耗的1/3。建筑师们开始反思人、建筑和环境之间的关系，他们已经意识到了建筑本身对环境的负面影响，而通过合理的建筑设计手段是可以减少这种负面影响的。研究表明，进行节能设计与改造的建筑，可以比一般建筑节省50％~70％的能源。
遮阳设计是建筑节能设计的一个重要手段。建筑外遮阳设施能够吸收和反射大多数太阳的热能，合理控制太阳光线进入室内，防止室内温度的大幅度波动和升高，大大减少了建筑空调能耗和人工照明用电，以此达到节能的目的，是夏季隔热最有效的措施之一。
2、建筑工程项目外遮阳产品的原理和性能
2.1、减轻空调负荷
夏季通过围护结构进行传热的过程和途径如图1所示。在建筑大楼工程中，室内得热的途径主要有两个，一是利用窗户将热量传入室内，二是通过屋顶以及无透明性的建筑墙体将热量传入室内。因此建筑大楼室内的总热则可以通过以下公式来计算：
其中：Q指的是建筑大楼室内所得总热，W；Qf指的是利用窗户传入室内的热量，W；Qw指的是通过屋顶以及无透明性的建筑墙体传入室内的热量，W。
2.2、热舒适
在建筑工程项目中，外遮阳技术的主要作用就是减少夏季室内的太阳辐射热，促使热舒适能够得到有效的改善，并达到降低空调冷荷载的目的，从而使得能量依赖性能够逐渐降低，因此建筑工程项目的外遮掩技术能使室内在夏季时具有舒适的热环境。在夏季，通过外遮阳技术来遮拦太阳辐射热，就能使室内的气温下降，特别是最高气温的下降最为明显。而一些空调房间如果没有将窗户打开，利用外遮阳技术能够促使室内的温度降低至2摄氏度，既不开空调，也不开窗。在这样的情况下，室内高温出现的时间也相对较晚。如图2所示，利用不同的遮阳方式，能对辐射起到不同的影响效果，这样在各个季节就能对室内的温度进行调整使得其具有非常好的热舒适性。
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图2 不同遮阳方式对辐射的影响
2.3、视觉舒适
在建筑工程项目中，外遮阳技术能够对室内的照度产生积极影响，即促使照度变得更加均匀，防止出现眩光，从而为人们提供一个舒适健康的光环境，并达到节约能耗的目的。而晚间的光照明不仅能够有效的使照明能耗降低，还能使得制冷能耗逐渐降低，从而为人们创造一个卫生健康的室内生活环境。经有关研究表明，利用外遮阳技术既能够降低窗口周围的照明度，但是对深处照度却不能起到很好的降低效果，而实践案例证明，外遮阳设计得越好，其采光的范围就会更大，并且眩光也能在一定程度上得到减弱或者消除。
2.4、减弱噪音
从创造优质的声音环境出发，对处于火车站、主要交通干道以及机场周围的工程建筑，在运用外遮阳技术时，首先要利用能够减弱噪音的相关技术来防止室内受到干扰，从而为人们提供一个宁静舒适的室内声环境。建筑工程项目外遮阳技术中，减弱噪声干扰的效果主要由围护结构来决定，即建筑的外部结构以及建筑的外遮阳设施的集成设计。在围护结构中，如果是具有两层结构的中间遮阳设施，其就能起到非常明显的减弱噪声干扰的效果，并且还具备非常高的隔热保温的作用，即实现既隔声又节能的双重目的。
3、建筑外遮阳节能技术
3.1、新建建筑与建筑遮阳装置做到“三同步”
建筑外遮阳是建筑节能不可或缺的重要组成部分。建筑外遮阳的装置应该与新建建筑同步设计、同步施工、同步验收，确保工程质量。建筑遮阳设计宜与太阳能光伏系统结合，进行太阳能利用与建筑一体化设计。
3.2、通过建筑外形设计达到遮阳效果
在进行建筑整体平面设计时，设计师应优先考虑通过建筑外形设计达到遮阳效果。这样做既减少了遮阳构件的使用，在达到节能效果的同时又可节约工程造价成本。在平面布置中，根据项目场区情况将建筑物房间布置为南北向或接近南北向，避免东西向布置，并且减少东西向的开窗面积，利用建筑自身的造型设计、旋窗、凹廊等独特特征结合当地阳光照射阴影分析达到建筑自遮阳效果。
3.3、建筑遮阳构件丰富建筑立面外观
建筑立面设计是建筑设计核心问题之一，设计师在建筑设计时，应充分考虑遮阳构件与建筑立面的整体结合设置，将遮阳构件作为建筑立面构图元素考虑，避免分开考虑，造成颜色、造型相冲突。结合遮阳的建筑立面设计能体现建筑美学思想，也有助于建筑节能，具有很高的艺术和生态价值。
3.4、采光要求
建筑遮阳设计时要同时考虑遮阳和采光对室内环境的标准要求，满足条件:①避免阳光直接射入，降低太阳辐射;②降低室内照度。可以根据工程实际需要，调整遮阳构件材质、造型等将射入室内光线重新定向，增加远窗端的照度，确保室内获得足够且均匀的照度。
3.5、自然通风
试验数据表明，寒冷地区设置遮阳装置的建筑房间室内风速减弱22%～47%，风速与建筑遮阳类型有紧密联系。
3.6、建筑遮阳设置条件
根据建筑设计标准要求，满足以下1～2项时应设置遮阳措施:(1)室内(外)温度≥29℃。(2)阳光照射室内深度＞0.5m。(3)阳光照射室内时间＞1h。(4)太阳辐射强度＞240W/m2?h。
结束语
节能、降耗日益受到社会的重视，建筑外遮阳可以阻挡室外大部分紫外线，保证室内温度变化波动较小，降低空调的能源消耗。建筑外遮阳节能效果好，又具有一定的装饰效果，可满足建筑的个性化设置，越来越受到人们的推崇，在建筑工程中被广泛应用。建筑遮阳已成为建筑节能的重要措施，可降低对空调系统的使用，节约能源，建筑遮阳材料种类多，外形美观，可与建筑整体相结合，丰富了建筑整体风格。
参考文献：
[1]曹稳.合肥地区公共建筑外遮阳节能分析及策略研究[D].合肥工业大学,2016
[2]顾伟祖.建筑外遮阳节能改造效果比较研究[J].住宅产业,2013,(06):59-61
作者简介：邹梦琳，河南大学濮阳工学院，讲师，硕士研究生。课题：建筑外墙绿化与外遮阳一体化节能技术研究，项目编号：15B560009；关于我国寒冷地区外墙绿化节能技术基础研究，项目编号：2016PYZYYY13。
论文作者:邹梦琳
论文发表刊物:《防护工程》2017年第31期
论文发表时间:2018/3/12
标签：遮阳论文; 建筑论文; 室内论文; 节能论文; 效果论文; 技术论文; 照度论文; 《防护工程》2017年第31期论文;