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　　文集盥幽 建筑遮阳与节能建筑 北京中建建筑科学研究院有限公司 白胜芳 摘要：建筑遮阳是节能建筑的重要环节。本文阐述了采用建筑遮阳设施降低建筑能耗的具体数据，建筑遮 阳对室内热舒适和视觉舒适环境的起到的作用。建筑遮阳类型以及对发展我国建筑遮阳的几点启示。 关键词：节能建筑；节能减排；建筑遮阳；遮阳类型 2009年12月的哥本哈根联合国气候变化大会 没有考虑到外窗的遮阳设施设计，而建筑遮阳对 引起世界各国的重视，在达成节能减排目标的共 于绿色节能建筑起到的积极作用更是少有人问津。 识的过程步履艰辛，那尊孤独地站立在哥本哈根 现在应该是关注建筑遮阳问题的时候了。 会场外、北欧冬天寒风里的冰雕北极熊的自我融 1．2建筑遮阳对环境保护和节能减排的贡献 化，启示者气候变暖的无奈，导读着极地冰川、 夏季强烈的太阳辐射是高温热量之源。大量 冰盖加速融化的不争事实。再看看我们身边， 太阳辐射热从玻璃窗进入室内，使室温增高，人 2010年元旦，北京罕见的连降大雪还没有融化，们不得不在室内加大空调功率。空调负荷便主要 新疆60年不遇的大雪已铺天盖地，积雪厚达2米用于排出进入室内的太阳辐射得热。用空调器从 ……，现实告诉我们，气候逐年变暖导致的极端 室内“搬”到室外的热量又加热了建筑物外围的 气候现象，呼吁人们尽快行动起来，扼住导致全 空气，众多空调器的如此“搬运”形成了城市 球气候变暖的祸根一过度地能源消耗引起的C02 “热岛效应”，对局地气候环境起着恶性循环的推 等温室的排放引起的灾难，已经摆在我们面前。 动作用。把夏季强烈的太阳辐射热阻挡在室外。 我国城市能耗占全国能耗总量的85％，建筑能耗 而不是先让热量进入室内再用能量制冷低消后排 已经占到全国总能耗的28％。建筑能耗与节能潜 到室外，建筑外遮阳就起到了关键作用。建筑外 力共存，低碳发展与可持续发展并进，节能减排 遮阳还具有通风功能，在遮挡太阳辐射热和眩光 与节能建筑同行，我们肩上的认为依然很重，建 进入室内的同时，为室内自然通风提供了条件， 筑业节能减排、保护环境是我们义不容辞的责任。 使室内得到了理想的热舒适环境。 1 建筑遮阳对节能建筑的积极作用 采用建筑外遮阳，为室内提供了理想的热舒 1．1建筑遮阳是节能建筑的重要环节 适环境，有利于提高工作、学习效率，人民生活 #bf．-I窗是建筑围护结构的重要组成部分，也环境质量得到提高；建筑外遮阳还可以减少空调 是建筑能耗损失的薄弱环节。外窗具有观望、透 的使用，有些北方地区的城市建筑可以大大减少 光、通风等功能，建筑遮阳与建筑外门窗的有机 甚至不适用空调，免去了空调费用，对节能减排 结合，提高了建筑围护结构的热工性能，也体现 的作用不可低估。 了以人为本的设计初衷和对室内热环境和视觉舒 冬季夜晚的寒风是降低室内温度的重要因素。 适度起到积极的作用。目前，我国大多数建筑还 我国北方单位建筑面积采暖能耗远高于相同气候 ·158· ▲建筑遮阳 条件下的发达国家，其中窗户能耗太高是问题的 的建筑类型、主要朝向、用户习性、窗户种类、 关键，冬季窗户耗能约占建筑采暖耗能的一半。 遮阳设施、气候条件的多种典型情况进行组合， 我国北方大部分地区冬季，特别是冬季夜晚，冬 得出的制冷与采暖节能结果综合数据。为建筑设 季昼夜温差大，温度很低。室内采暖的大量热量 计部门和遮阳生产企业提供参考。尽管建筑所处 从保温较差的玻璃窗户逸出，造成室温下降，供 气候区、典型建筑设计及遮阳设施各有不同，但 热部门不得不增加采暖供热量。冬季夜晚，采用 是，设置遮阳对于减少制冷能耗需求的效果比减 具有防寒保温作用的建筑外遮阳设施，加上遮阳 少采暖能耗需求的效果非常明显。一般情况下， 帘与玻璃窗之间的空气保温层，可以对室内起到 对制冷能耗来说，设置遮阳对纬度较低的地区能 保温作用。保温性能提高约一倍。 耗需求降低较多；对采暖能 建筑外遮阳还有保护私密性、避免眩光、降 耗来说，设置遮阳对纬度较高的地区能耗需 低噪音、防盗和装饰作用等作用；免去了在外窗 求降低较多。 或阳台安设防盗网的费用，还建筑物本身的风格， 欧盟国家对于建筑遮阳产品标准也十分完善，爱游戏官方， 使小区甚至整个城市的市容整洁清新，体现了人 过5年左右就会进行修改，遮阳标准中对于热舒 居环境本来面目。 适和视觉舒适方面也有具体规定。 1．3建筑遮阳对于削减电力高峰负荷作用值得重视 Et照强烈的意大利，对于建筑外遮阳更是重 空调制冷用能已经成为我国夏季用电高峰的 视有致：没有遮阳的建筑即便是出租都租不出去， 关键因素。每年夏季，空调的使用造成城市用电 更不要说购买了，根本没有市场；而意大利的建 负荷高峰，约占当地总功率的1／3至40％，常导致筑外遮阳设施是与外窗的设计和制造是以工业化 拉闸限电。过高的电力高峰负荷，对于电站和电 生产形式，在工厂同步完成的。这样的遮阳产品， 网设施的经济运行和安全运行非常不利。过了两 其寿命与外窗一致，需要维修和更换时，也十分 三个月的夏季电力高峰时段，大量极端昂贵的电力 方面，配套。其材质和色彩与建筑物保持一致， 设施又闲置不用，造成浪费严重。若采用遮阳设施， 不影响建筑风格的体现。 对于降低空调制冷能耗和削减电力高峰负荷都能 2建筑遮阳类型 够起到积极的作用。 在国外，特别是欧洲国家，建筑遮阳经过长 1．4欧盟组织对建筑遮阳在建筑能耗方面的调研 期的发展，产品极为丰富。结果10多年的发展， 统计 我国建筑遮阳产品发展也十分迅速，产品门类、 “欧洲遮阳组织”(ne Solar 品种和款式方面与发达国家没有太大差距，国外 EuropeanShading 常用的遮阳产品，一般国内都有。 Organization)于2005年12月发表了研究报告儆 盟25国遮阳系统节能及C02减j{鼢。据欧盟相关2．1建筑遮阳方式 部门的统计：采用了建筑遮阳设施，爱游戏官方，就能够有效 按照在建筑围护结构上使用的部位，建筑遮 降低建筑能耗，冬季采暖能耗降低10％、夏季制 阳分为外遮阳、内遮阳和中间遮阳。外遮阳是设 置在建筑开口部位外部的遮阳装置的总称，包括 冷的能降低25％t11。这些数字用另一组数字解读j 即为：减少了制冷能耗3100万吨油当量／年并外遮阳软卷帘、外遮阳百叶、卷闸门窗、遮阳板 减少C02排放8000万吨，年；减少了采暖能(翻板)、百叶窗、遮阳篷等。利用建筑结构遮阳 也是建筑遮阳的一种形式。 耗1200万吨油当量／年并减少CO：排放3100 万吨，年。这是令人鼓舞的数据，更是令人思考的 2．1．1外遮阳 数据。 一种在金属外壳中填充硬泡聚氨酯、并在百 欧洲各国十分重视对建筑遮阳方面的研究， 叶条之间设计有通风间隔的建筑外遮阳活动金属 不仅对不同地区的建筑采用遮阳对于减少空调和 百叶卷帘，是可以安设于居住建筑和公共建筑上 采暖的需求做了深入的研究计算，并且按照不同 较理想的设施。建筑外遮阳把夏季灼热的太阳辐 ·159． JI 文集WEN 射热和冬季寒冷的北风阻挡在室外，有利于保持 2．2建筑遮阳产品类型 室内热舒适度，对减低空调制冷和采暖能耗起到 建筑遮阳品种可分为百叶帘、百叶窗、卷帘、 重要作用。但是在我国，不论是公共建筑还是居 遮阳篷、天篷帘、遮阳板(挡板、翻板)AYX爱游戏官网，、花格 住建筑，使用外遮阳设施的范例还很少，1／2的采 等。其中百叶帘、百叶窗、卷帘都可以用于外遮 暖或制冷能源通过外门窗损失掉，同时失去的还 阳或内遮阳；曲臂遮阳帘一般设在建筑门窗外侧， 有室内热舒适和视觉舒适环境。 以曲臂调节遮阳帘伸展程度；天篷帘多用于公共 我国北京和南方一些大中城市，公共建筑利 建筑屋顶天窗外侧或内侧，遮挡从玻璃天窗射入 用结构作为外遮阳的遮阳方式已有一些，建筑师 的太阳热量，也常用于公共建筑中庭。 在设计建筑风格的同时，考虑到了建筑外遮阳， 2．3建筑遮阳产品材料 但为数不多。还有一些大型公共建筑是以考虑建 目前，用作建筑遮阳材料的有金属、织物、 筑风格或建筑造型的变化为主。 塑料、木材和玻璃等。 2．1．2内遮阳 有的织物面料在在从化学原材料拉丝制作纤 内遮阳是设置在建筑开口部位内部(窗户) 维的过程中着色，其光照色牢度、耐气候性、自 的遮阳装置的总称，包括遮阳软卷帘、卷帘百叶 洁防污性能都十分理想。还具有重量轻，易收放， 等。内遮的不足在于，当太阳辐射热或寒风进入 色泽多样价格低廉等优点。 到室内，对室内的热环境造成不良影响后，再使 塑料和玻璃材质的遮阳产品也越来越多地出 用能源将其“搬出”，实在是不划算的。同时，使 现在遮阳市场。具有一定科技含量的塑料和玻璃 用内遮阳还应考虑在外窗设置一个通风窗口，把 材料，在多种造型、容易加工和回收再利用方面 存在于外窗与内遮阳设施的热空气随时“搬出” 具有优势。 室外。 2．4遮阳产品操作方式 内遮阳使用在玻璃幕墙建筑，也会起到一些 遮阳产品操作方式分为电动和手动。电动操 作用，但不仅保温隔热效果不理想，从外面看去， 作可以单控、群控、智能控制；智能控制的遮阳 又像透明的建筑立面上补上了许多补丁，使人无 产品可随太阳高度角、天气状况或使用者意愿调 可奈何。 节；遮阳产品可由电动或手动操作卷起、折叠、 2．1．3中间遮阳 收放，也有可转动角度的水平百页与垂直百叶， 中间遮阳的做法，可以是在双层玻璃幕墙中 伸缩自如，翻转至任何角度或停留在任何位置， 间设置可调节的遮阳百叶帘，或中空玻璃内置遮 帘体收起时可完全进入窗帘盒内。 阳百叶。也可以在中空玻璃窗内侧玻璃朝向室外 3对发展我国建筑遮阳的几点启示 的一侧或贴、或Low—E涂层，或直接使用Low—E建筑遮阳与建筑外门窗结合，是建筑围护结 玻璃。中间遮具有相当的优越性。鉴于我国居住 构的重要组成部分。对于提高室内热舒适和视觉 建筑高层和超高层居多的状况，为安全起见，可 舒适影响重大，爱游戏官方，对降低夏季制冷能耗降和冬季采 以采用中间遮阳形式。中间遮阳免去了外设或内 暖能耗的贡献十分显著。建筑遮阳潜在的广大市 置遮阳设施的麻烦，安全整洁。采用内遮阳也能 场空间和发展前景也十分可观。 够起到遮阳作用，并应在外窗上开设通风窗扇以 随着科学技术的发展和人民生活水平的不断 便于及时将存在于外窗与遮阳帘之间的热量排出 提高，我国采暖和空调的使用越来越多。冬季建 室外。但由于遮阳设施在室内，遮阳和降低能耗 筑采暖从北方严寒和寒冷地区正在向夏热冬冷地 效果远不如外遮阳。 区推进；夏季空调制冷从南方地区也在不断向北 不论是外遮阳、内遮阳还是中间遮阳，都会 方甚至严寒地区发展。因此，我国建筑能源消耗 对室内起到遮阳的作用，但是效果最好的是建筑 也在不断逐年增长。能耗增长的同时，对空气污 外遮阳。 染和环境破坏已经从另一方面制约了我国经济发 ·160． ▲建筑遮阳 展的步伐。采用建筑遮阳设施，在维护室内舒适 幕墙式建筑越来越多的现象，研发适合各种玻璃 度的同时，还降低了冬季采暖和夏季空调制冷的 幕墙式建筑的遮阳技术和措施。 能耗，在北方夏季，甚至还可以少用或不用空调 同时，要不断创新，跟踪世界最新前沿遮阳 制冷；在南方冬季，甚至还可以少用或不用空调 技术，研制高端遮阳产品，以期走到世界前列。 采暖，对于减低建筑能耗的确是一举几得的措施。 建设建筑遮阳示范项目。在不同气候区的城 3．1提高对建筑遮阳观念的认识 市，对新建住宅、公共建筑以及既有建筑节能改 采用建筑遮阳设施对节能减排的效果突出。 造项目中，采用不同遮阳产品，特别应该采用活 提高对建筑遮阳的认识，积极倡导建筑遮阳十分 动外遮阳产品，作为示范项目，并进行技术经济 重要。 分析，检测其节能及改善热舒适的效果。 我国建筑能耗的1／2是通过建筑外门窗损失掉 3．3重视建筑遮阳标准和图集的编制工作 的。欧盟相关部门的统计也表明，采用了建筑遮 我国建筑节能设计标准体系继续完善、建筑 阳设施，能够有效降低建筑能耗，冬季采暖能耗 遮阳标准的编制逐步受到重视，建筑遮阳标准也 降低10％、夏季制冷的能降低25％。这些数据应渐成体系，应该抓紧编制全国和地方的建筑遮阳 该引起我们的重视。建筑遮阳与室内热舒适环境 标准图集。政府主管部门应抓紧开发和研制出与 和视觉舒适关系密切。有利于整洁市容。对节能 不同建筑类型、功能配合的遮阳产品，使遮阳产 减排、保护环境和可持续发展的贡献不可低估。 品更快地为节能建筑结合，服务于室内舒适环境 政府高级官员、行业主管部委领导对建筑遮 和节能减排的需要。 阳重要性的认识十分必要。把发展建筑遮阳作为 3．4建筑遮阳是既有建筑节能改造的重要环节 国家节能减排、扩大内需和改善人民生活的一项 随着我国建筑节能工作的不断深入，我国大 重要的基本措施，把建筑遮阳与节能建筑结合起 量的既有建筑节能改造正在逐步展开，结合非节 来，前景广阔，大有作为。 能窗的更换，安设遮阳设施，对于解决建筑外门 3．2设立专项课题对建筑遮阳进一步研究 窗能耗大这个薄弱环节是一种重要举措。 应该抓紧对我国建筑遮阳现状进行调查研究。 3．5向发达国家学习先进的税收政策 研发适合我国各个不同气候区建筑和典型建筑使 借鉴发达国家的先进税收政策，并针对我国 用的、能够普及和大量推广的建筑遮阳技术和产 具体情况，对采取建筑遮阳措施使用者提供相应 品。找出适合的措施和方式，尽量少走弯路。比 的优惠政策。比如，购买建筑遮阳设备、设施， 如，我国南方的建筑遮阳产品更应满足通风的需 减少税收；对于在建筑遮阳技术方面有所创新的 求；北方的建筑遮阳产品更应满足夜晚阻挡寒风 项目或课题予以相应的奖励或鼓励等。 的保温需要。 欧洲国家采用建筑遮阳设施百年尤存，比比 建筑遮阳设计应该与建筑设计同步进行，根 皆是，必然有它存在的道理。 据具体情况采取建筑遮阳措施，分别研制出适用 欧洲许多国家所地理位置和气候条件均优于 于公共建筑和居住建筑的建筑遮阳产品，并能够 我国，尚且注重环境保护和能源消耗。我国幅员 与建筑风格匹配；建筑遮阳产品还应该与门窗设 广阔。气候区繁多，气候条件复杂，更应注意因 计部门结合，研制开发门窗产品与遮阳设施相结 地制宜地解决建筑的宜居性和内室热舒适环境， 合的、便于维修更换的一体化产品、由工业化生 把有限的能源高效率利用，减缓能耗负担，即满 产线生产．克服遮阳设施的安全隐患。 足我国国民经济迅猛发展，又为人民群众创建美 并根据建筑的具体情况，考虑采用外遮阳、 好生活家园，为人们提供更加良好的生存和发展 内遮阳或中间遮阳措施；结合我国居住建筑高层 条件。 和超高层居多的特点，研究出适用的、可以普遍 在这里我们重温节能建筑的概念：在建筑的 推广的建筑遮阳方式和措施；结合我国目前玻璃 全寿命周期内，最大限度地节约(下转第180页) ·161． 文集 WENJI hotboxmethod--Part2：FramesIs]． atNormallncidence[S]． 13947：2006．Thermalofcurtain Solar 19]EN performancew司ling f16]NFRC —Calculationofthermaltransmittance[S]． Americanfor andMaterials．C 【10]ISO／CIEl0527，CIEstandardcolorimetricobservers[S]．【171 SodetyTesting 518—98： in EN673，Glass ofthermalStandardTestMethodfor Therreal 【11J budding—Determination Steady-StateTransmission Meansthe transmittance(12value)--Calculationmethod[S]．Propertiesby of HeatFlowMeter ApparatIls．Annual ISO 7345：1995，Thermal 【12]EN instdation—PhysicalBookofStanclards．Philadelphia，PA．【S】． quantitiesanddefinitionsIs]． 【181 [13】ISO10292，Glassinbuilding—Calculationofsteady—State ArchitecturalFlatGlass．IS]． C1036—01：Standard Uvalues(thermaltransmittance)ofmultipleglazing[S]．【19】ASTM forFlatGLass Specification for 100：2004．Procedure 【14

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