关于建筑节能中对遮阳板的应用研究

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摘要：

随着科技水平的提升，许多建筑节能应用都已经逐渐向能源转换和利用的方向上发展，在建筑内部的取暖上，太阳辐射会起到重要的影响，例如温带气候明显的北方地区，夏季需要降低太阳的直接照射，而冬季需要得到更多的太阳照射。因此建筑节能应用中考虑到对遮阳板的最佳利用，本文主要通过阐述遮阳板的常规应用和季节性特征，分析其应用中存在的问题，提出应用上的最佳尺寸，并对未来的应用空间进行展望。

关键词：建筑节能；遮阳板；应用；最佳尺寸

一、遮阳板的应用方式及常见的季节性应用特征

建筑的遮阳设计通常会依据房屋的使用者的实际需要来进行安排，较为常见的应用方式主要有：借用绿化方式的遮阳设计、与建筑一体的遮阳设施或构件、额外搭设的专门遮阳设计，本文所讨论就是额外设计的遮阳方式---遮阳板的应用和设计。在专门性的设计中遮阳板的设计通常包括了建筑的外设遮阳板、内遮阳板、活动型百叶遮阳设计等。随着人们对于生活质量的要求提升，建筑的采光和散热等问题就必须依附于建筑使用者的喜好来进行个性化的设计，现在人们更倾向于宽敞、明亮的建筑，因此现代建筑通常需要采用大量的玻璃结构，这使得房屋的整体采光效果有了明显改善，但是由此也使屋内温度受光照影响加重，因此在就需要依据实际的情况添加遮阳板来进行改善，遮阳板既能够美化建筑，也能使室内空间和环境得到改善。

建筑在技能设计中与遮阳板相关的内容主要为冬夏两季的应用，冬季加大阳光辐射供热可以降低建筑采暖所需的能量供应，而夏季降低阳光辐射供热也同样可以降低空调制冷的压力，因此在建筑节能应用中对于遮阳板的设计就需要从这两个方面进进行考虑。常规的设计特征通过调整阳光辐射提升冬季热能、降低夏季热能的效果。遮阳板及类遮阳设计的模式在国外已经有较为普遍的应用，但就国内目前的状况来看，其应用范围还相对较窄。

二、建筑节能中应用遮阳板的优点及问题

在上文的介绍中也提到有遮阳板的应用优点，即美观作用，就实际的建筑节能应用来说，遮阳板的应用主要有以下几个优势：直接的节能作用，良好的利用遮阳板的效能，可以降低冬夏两季空调和供暖设备的总体能耗，理论上最优的节能作用可以高达30%以上；通过遮阳板构造上的优势产生防风效果，防风的效果能够在一定程度上降低建筑的室内温度流失，有利于冬季的建筑能耗降低；遮阳板在夏季能够有效的改善高强度阳光的直接照射效果，通过直射阳光的削弱作用能够有效避免阳光直射下的人体不适，这种表现有较为明显的作用，就既有的实验案例来看，夏季在有遮阳板的情况下室温与无遮阳板影响下有1-2°C左右的削弱；有遮阳板的作用可以明显降低阳光直射的氧化催化作用及其他对建筑本身或建筑涂料的负面影响，阳光直射对于建筑涂料的褪色影响是最为明显的，因此遮阳板对于建筑室内的涂料褪色有明显的缓解作用；遮阳板可以有效降低光强，直接降低室内的高强光所产生的眩光，尤其是对一些使用到大量玻璃构造的建筑设计有明显的光污染改善效果。

虽然遮阳板的应用在理论上具有很高的可行性，但就我国目前的情况来看，由于应用范围不是十分普遍，因此存在有一定的问题，具体可以总结为以下几类：由于设计上的问题导致遮阳板与建筑本身不能很好的结合，从而造成了遮阳板与建筑风格不协调，影响建筑的整体美观程度；遮阳板应用的节能效果在温带和热带地区具有较为显著的效果，而在一些极寒地区的效果较弱，而我国东北地区则明显不适用通过这种方式来帮助建筑节能，因此在应用上不具备普遍适用性；遮阳板在国内的应用范围较窄，因此相应的生产厂商数量也相对偏少，在技术上也相对落后于国外的一些发达国家，在生产中主要存在成本高、技术含量低等问题；遮阳板的设计本身就是与建筑的本体相脱离的，因此在国内许多建筑常见的遮阳板都存在有不同程度的积灰问题，这是由于遮阳板与建筑本体直接的接缝不严密造成的，而这个问题通常又比较难以解决，而且在污物出现后由于遮阳板的固定设计也使得其清理十分困难，会进一步影响建筑的美观程度；遮阳板在设计时通常为一次性的，只有在用户变更或者直至建筑使用寿命截止时才会更替，遮阳板本身代替建筑来承担了一部分的光照影响，而遮阳板通常没有建筑材料那种较高的抗热胀冷缩的能力，因此在长期的使用后必然会导致遮阳板的老化。

三、遮阳板的尺寸设计

遮阳板在进行尺寸设计时，要依据使用寿命和具体的气候来考虑其样式设计。在实际的应用中，遮阳板的基本形式主要有水平式、垂直式、挡板式等等，在具体的问题参考中需要考虑建筑所在地区的太阳高度、建筑所需遮阳板所在的朝向以及具体的遮阳时长等等。就样式而言，在我国向南开的窗口遮阳板通常应为水平式，东西向的窗口适用挡板式的遮阳板，在侧向的窗口可依据实际的应用效果采用综合式的遮阳板。

遮阳板在进行实际尺寸设计时需要计算窗口宽度、遮阳板在窗口外的延长长度、遮阳板高于窗沿的距离等等，根据遮阳板的建筑节能功能来分析，遮阳板的尺寸设计应当将冬夏季分开来计算，冬夏季的阳光角度不同，因此遮阳板的高度不变时，遮阳板的这样效果也会不同。以我国北方温带地区的实际来分析，冬夏两季的太阳照射高度有明显的差异，冬季的太阳照射角度较低，在正向南向的方向，遮阳板在冬季的遮阳效果最弱。再从数据角度来进行分析，以我国北方温带气候某城市建筑的南向窗口遮阳板为例进行分析，设遮阳板宽度为w，遮阳板距离窗沿的距离为d，遮阳板所遮蔽的阳光辐射能量差，实测结果如下图所示：

由图中的所示效果可以看出，当d值接近1米时遮阳板所遮蔽的辐射能量最高，此时的w值约为1.1，考虑到实际的安装应用的美观和材料度量准度的问题可以保证遮阳板宽度固定，距离窗沿的位置可以根据实际的情况进行调整。因此遮阳板的宽度在1米左右时遮阳效果最好，遮阳板的宽度在保证能够遮蔽窗户并小于1米时为最佳，这样d和w的值相对接近，这样就能最好的平衡冬夏两季遮阳板对于阳光的合理遮蔽效果，在平衡了两季室内舒适度的情况下最大程度的降低整体能耗，就我国北方温带地区的住宅用房屋来说较为适用。

四、总结与展望

就实际的分析来看，遮阳板对于建筑节能不但有理论支持，而且实际应用上也具备了合理性，在保证了遮阳板尺寸合理的情况下，能够很好的解决建筑在冬夏两季的室内温度调节的能耗。在遮阳板的应用问题也有解决的可能，随着技术的发展，国内的遮阳板生产厂家生产地的遮阳板质量和样式会逐渐提升，会使遮阳板的适用寿命和美观程度逐渐改善，对于通风和污渍问题可以通过遮阳板叶片的改善来进行相应的改善，具体的设计改变需要根据具体的样式来进行设计。总体来说遮阳板对于建筑节能的应用有实际的意义，符合国家提倡的建设集约型城市的目标，而且随着智能房屋技术的发展，建筑的技能技术必将被广泛应用，遮阳板的应用空间将更加广泛。

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