昆明地区建筑西立面遮阳的现状调查与分析
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇昆明地区建筑西立面遮阳的现状调查与分析范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
摘要： 本文选取处于温和地区昆明市内受太阳辐射能最强烈的建筑西立面作为主要研究对象，实地走访了昆明市许多大街小巷，对昆明市内现状的遮阳设施进行汇总梳理，将各个分类的方式、特点、优缺点进行清晰的罗列，以寻求最优的遮阳方式。
Abstract： This article selects the building west facade receiving the strongest solar radiant energy in Kunming as the main research object. Field visits are done in many streets of Kunming， and the situation of shading device in Kunming city is summarized. The form， characteristics， advantages and disadvantages of the shading ways are listed clearly so as to find the best shading way.
关键词： 西立面；遮阳；昆明
Key words： west facade；shade；Kunming
中图分类号：TU111 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）16-0136-03
1 昆明气候条件特点
中国幅员辽阔，地形复杂。由于地理纬度、地势等条件的不同，各地气候相差悬殊。因此针对不同的气候条件，各地建筑的节能设计都有对应不同的做法。炎热地区的建筑需要遮阳、隔热和通风，以防室内过热；寒冷地区的建筑则要防寒和保温，让更多地阳光进入室内。
以昆明为中心的云南省大部分地区属温和地区（占全省面积85.5%），地理位置特殊，地形地貌复杂，兼具低纬气候、季风气候和高原气候特点。虽地处低纬，但受高原、海洋性气候和夏季降雨的影响，夏无酷暑，滇北凉爽，滇中温和，滇南较温暖。
为了分析昆明地区建筑外遮阳的现状，笔者以昆明市西立面遮阳现状为例进行分析。据调研，昆明市设置外遮阳的建筑中，固定式遮阳形式约占总数的85%，其中水平遮阳占60%，垂直遮阳占35%，综合遮阳占5%。可调节活动遮阳多见于新建建筑。调研发现，2000年以前设置遮阳的建筑约为50%；2000年后遮阳意识日渐普及，设置遮阳的建筑一跃增至70%。在节能减排工作不断深入的今天，地处温和地区的昆明市，遮阳设计应成为建筑设计过程中值得重视的一个环节。
2.1 昆明古代传统建筑西立面遮阳（1900年以前） 在昆明地区，最为传统的建筑莫过于“一颗印”民居。笔者到访的文明街区从明清时期开始存在此种建筑形式，清朝时期该街区发展较为完善，一直到民国时期，至今还在不断的演变中。在解放时期，老一辈的建筑师刘致平先生就对昆明地区的“一颗印”进行了深入研究，尽管很多人认为挑檐的的主要功能是防雨水侵蚀墙面，但老一辈建筑师刘致平先生还是较为深入的研究了挑檐与日照的关系。
“一颗印”均为高墙，用夯土或土坯筑成；也有用内土外砖形式筑成者，称为“金包银”。常见的形式有三间四耳、三间六耳等。刘致平老先生早在解放时期根据昆明东北郊民居就已经绘制过云南一颗印平面图。
针对昆明地区来说，“一颗印”民居的使用较为广泛，四季如春，无严寒酷暑，只是大风较多，故其建筑兼有南北之风，民居都采用厚土墙及筒瓦铺屋顶。故当时的建筑外墙封闭，一颗印民居在西向一般不开窗，一些处于采光的需要选择在西墙开窗的大都开小窗，同时使用木制花窗结合深窗洞口遮阳起到对阳光的遮挡效果（如图1，2）。
由于该建筑形式内部较为封闭，内院较小，在西向阳光强烈照射的时段内，建筑自身的墙体可以遮挡一部分的阳光，内院的光照并不丰富。右耳房由于门窗正对西向，自然存在西晒的现象，而在民居中解决这种困扰的方式，一个是由于左耳房的屋檐可以起到对“一颗印”下层灶房等房间的遮挡；而上层的房间是借助房间外部出挑的腰檐顶端深深的挑檐起到的遮挡作用。外部腰檐兼顾交通空间和遮阳设施的作用，在“一颗印”中起到了不可磨灭的作用（图3）。笔者走访了“一颗印”最为集中的文明街区，就算是紫线范围内的古建筑均被重新修复、改造、重建，而且全部作为商业用地，如马家大院、傅氏宅院、同庆丰等。以前老昆明的影子不复存在，原来的夯土墙已被砖混结构代替。
现今经过后人的修缮之后，由于使用空间的扩大，“一颗印”的上层东西两间耳房合并改造为一间的形式也存在，也就是所谓的“三间两耳”。此种构造中整个墙体向外推进，出挑的腰檐取消，空间纳入内部房间的使用空间，右耳房西向的遮阳就仅能依托左耳房的屋檐与自身挑檐、花窗的遮阳。
总之，“一颗印”是昆明地区汉族、彝族普遍采用的一种民居形式。随着技术条件不断向前发展，越来越多的研究者经过量化分析，发现这种住宅确实适合于南方的气候条件，但是通风采光均欠理想。传统“一颗印”中外墙开窗很少，一般仅在倒座外墙开两扇窗。但在文明街城市型“一颗印”民居中为了争取更多的采光，建筑的二层各房间也有了开窗，例如海天阁巷1号。在已修复的“一颗印”民居建筑中（此类“一颗印”其护结构为砖体），为了适应现代的功能需要，甚至在建筑的一层各房间的外墙部分也增加了开窗，例如居人巷11号。
2.2 昆明近现代建筑西立面遮阳（1900年至今） 随着时间的推移，昆明市的不断发展，人口的激增已突破700万大关，处于城市中心地理位置优越的独栋民居必然将会被淘汰，取而代之的是，多层建筑的大面积诞生。直至今日现代摩天大楼的日益增多，加之遮阳形式也在跟随时代的发展，日趋多样化与技术化，昆明地区建筑西立面遮阳的形式也在不断发生变化。随着遮阳意识的不断增强，智慧的劳动人民将各式各样的遮阳设施完美的与建筑自身相融合。笔者针对东西向建筑进行实地走访调研，旨在总结归纳昆明市区内建筑西立面遮阳设施的使用情况、方式分类及其演变过程。现将其总结如下：
2.2.1 水平遮阳 图4分别为笔者在调研过程中实地见到的几种水平遮阳方式，分别为文明街区云瑞东路上东西向的住宅小区和文庙直街的西向商业建筑。调研建筑均为典型东西向建筑，遮阳形式可归纳为：在西向窗的外部设置水平遮阳板，设置遮阳篷，挑檐遮阳。
遮阳篷由于直接暴露于室外，使用过程中容易积灰，且不易清洗，日久其外表面的遮阳层受到损坏，从而遮阳效果会变差（遮阳构件的反射系数减小，吸收系数增加）。并且外遮阳构件除了考虑自身的荷载之外，还要考虑风、雨、雪等荷载，由此带来的腐蚀与老化作用。
2.2.2 垂直遮阳 根据笔者调研，在昆明市居住建筑的西向，此种遮阳方式在垂直遮阳范畴应用并不是十分广泛。图5为笔者在昆明市区内调研的西向垂直遮阳设置方式，例如云南省中医院等公共建筑中使用较多。主要存在于昆明老城区内，部分公共建筑为了整体立面造型采用了此种方式。
垂直遮阳板与建筑结构相连，遮阳效果好，但是应用起来过于死板，不便于灵活使用，不利于室内通风。而竖向百叶使用起来相对较灵活，在现代的建筑用使用的较为广泛，同时，昆明地区地区风大，外遮阳要求具有较强的刚性，以免在风中由于百叶的震动而造成对居住者的噪声影响。目前铝合金成为外遮阳百叶的主要材料之一，但由于其价格偏高，也是制约百叶应用的一个原因。由于垂直的挡板的应用范围是遮挡高度角较大的、从窗侧斜射过来的阳光，许多学者已经多次通过理论阐述以及实际测试手段定量的分析证明了垂直遮阳并不适用于西向窗口。通过笔者调研期间对昆明市建筑的现状观察，发现还是有不少建筑使用垂直遮阳。出于当时的技术条件不成熟的原因，在设计的过程中，人们或许还没有意识到其遮阳效果的优劣。笔者希望在昆明地区以后的新建建筑中，借鉴前人的研究结果，不能单方面的停留在设置遮阳的思想层面上，而是要以人为主要研究对象，满足室内活动人员的光线需求，实际效果实际分析，西向建筑尽量不要选择遮阳效果最差的垂直遮阳。
2.2.3 综合遮阳 在昆明市现状的一些公共建筑中，西立面采用综合遮阳方式的较为广泛，结合与立面的设计，遮阳的同时又丰富了立面造型。
如图6所示，该办公建筑采用的遮阳方式综合了水平挡板与垂直遮阳板遮阳的优劣，材料为钢筋混凝土薄板，公共建筑大面积的使用，丰富了其立面效果，遮阳效果很好。但最大的弊端是与建筑整体相连，不利于建筑外表面空气的流动，同时抑制室外空气进入室内，对室内降温也起到了极大的阻碍。
图7为昆明理工大学东西向教学楼的西立面遮阳设施，竖向挡板结合水平遮阳板遮阳，与前文第二章中提到的夏世昌老师的“夏式遮阳”采用的方式类似。与图6遮阳方式相比，有明显的优越性，挡板距离墙面有一定的距离，有利于外墙面空气的流通，带走西立面墙面的热量，同时有利于外部空气进入室内，促进空气流通。
当然，综合式的遮阳不仅仅局限于这两种，均可以有效地遮挡高度角中等的，从窗前斜射下来的阳光。总起来说，在昆明地区综合遮阳的采用较为普遍，遮阳效果较好，立面效果统一，但弊端也随之即来，西墙设置浅色遮阳板时，由于多年的风吹日晒，白色的遮阳板已变为昆明著名的红土颜色，加之不易清洗，表面的油漆也会因为阳光的曝晒而龟裂，使得建筑外立面看起来破旧不堪。
2.2.4 其他方式遮阳 笔者在昆明市区进行调研的时候，发现除去日常所见的几种遮阳方式，在新建建筑中，还存在一些新晋手法。如正义坊星巴克，该建筑也属于文明街区重建区，由颜色可知，建筑西立面整体采用朱红色，旨在与整个街区总色调保持一致。整个立面采用木制格栅作为遮阳手法，众所周知，商业建筑中室内舒适度是消费者一个非常在乎的方面。如果室内休息时光线过强或者温度过热，造成室内热环境不舒适，消费者大部分不愿意在此停留时间过长。商家出于此方面的考虑，采用天然木材制成的格栅形成建筑的外表皮层，与内部玻璃幕墙之间有一个中空层。直射的光线照射在格栅上会产生不同程度的漫反射，从而使进入室内的光线柔和许多。太阳辐射至格栅，格栅自身可以吸收一部分热量，热量进入格栅与玻璃的中空层又可以被风带走一部分，从而进入室内的热量被大大削减。最终，消费者在室内感受到的效果就是丰富的光影变化加上不过热的温度，从而刺激顾客的消费欲望。除了木制格栅遮阳，还有金属构件的遮阳方式。同样是在正义坊街区，连续的商业街西立面采用金属构件的遮阳，丰富的花纹与竖向遮阳的结合，也可以起到一定的遮阳效果。但是与木制格栅相比，劣势明显，金属构件的导热系数较木构件来说要大得多，放在西立面时，吸收过多的太阳辐射能的同时在距离窗口很近的地方进行散热，不仅起不到很好的遮阳效果，反之会增加更多热量堆积在窗口附近，增加室内热量。
总而言之，昆明地区现代商业建筑的遮阳方式不仅仅是要满足自身的遮阳效果，同时很大一部分起到了满足立面的美观的作用。希望每个设计师因地制宜，从实际出发，具体问题具体分析，选择适合建筑本身的遮阳方式，包括材质、颜色、构造等等方面，切记生搬硬套，模仿复制。
3 昆明地区西立面防热存在的主要问题
居住在昆明的很多居民认为自己已经居住在一个十分舒适的气候环境内，认为西晒的问题虽然存在，但是并没有对他们的生活存在十分严重的影响。所以，现在最大的问题在于居民的意识问题。目前，昆明市的发展十分迅猛，很多开发商与设计方在房子的设计阶段并未将遮阳这一问题考虑其中。有些设计方表示现代化的建筑，如果立面设置一些外凸的遮阳设施，建筑的整体形象分大打折扣。当然，这一原因也不可排除，对于此原因，大多数公共建筑的解决方法是在大面积的玻璃幕墙内部设置室内卷帘遮阳。而笔者对在此种办公环境的人进行采访时，受访人表示，在夏季，高层的得热量本就很大，室内的卷帘会遮挡窗口自然风的进入，室内的热环境无法缓解，加之室内卷帘遮挡热量的同时，本身也会释放一部分热量在室内，室内温度只会越来越高，而且视线的遮挡也是很大的一个弊端。考虑到实际的操作上来说，主要问题是需要满足房间内部夏季遮挡阳光和冬季引进阳光两个方面的问题。解决这个矛盾的关键就是腰找到这个问题的中和点，从而两者既不冲突，又互不影响。昆明地区的室内光环境与舒适度都可以达到最好状态，从而使市民更具幸福感。
参考文献：
[1]周伟，赵群，刘加平.温和地区建筑节能发展方向的探究[J].有色金属设计，2004.
[2]叶歆.垂直遮阳板不宜用作东西向窗口遮阳[J].世界建筑，1998.
[3]谢浩.民居中的建筑遮阳[J].建筑节能，2007.
[4]刘念雄.欧洲新建筑的遮阳[J].世界建筑，2002.
[5]虞政.公共建筑的光控遮阳节能以及建筑立面[J].建筑创作，2003.
[6]肖桂清.遮阳――建筑节能的一种有效途径[J].四川建筑科学研究，2008.