各种遮阳方式在各地区遮阳有效性探讨

0 引言

建筑的夏季制冷能耗需求中，很大一部分是由于太阳辐射通过建筑窗口进入室内造成的。所以，建筑遮阳是夏季遮挡太阳辐射、有效降低夏季空调能耗的有效措施。目前关于建筑遮阳有多种形式，比如固定遮阳、活动式遮阳、自遮阳、绿化遮阳等，不同的遮阳方式有其各自特征，在各省市地区的节能规范中也给出了不同遮阳形式的遮阳系数计算方式，并给出了推荐值。其遮阳形式的应用与地区和朝向等相关，本文针对于住宅建筑窗户形式通过定量计算的方式探讨不同遮阳方式在不同地区的遮阳有效性。

1 遮阳形式介绍

常用的遮阳形式主要分为建筑自遮阳、固定式遮阳、活动式遮阳、玻璃自遮阳、绿化遮阳、内遮阳等。其中内遮阳属于内装部分，本文不予考虑。

1.1 建筑自遮阳

通过建筑自身构件，比如阳台、挑檐、转角凹凸等将建筑窗口部分置于阴影之中，从而形成建筑自遮阳。图1所示的一梯多户的平面形式往往会出现部分区域有自遮阳的情况，通过一些精细化的分析计算，当太阳直射辐射量过小时可以无需考虑遮阳设施

。

(1)符合脑卒中诊断标准(参照2007年人民卫生出版社出版的《中国脑血管病防治指南》);CT或MRI结果表明脑梗死或出血。

非空调区域的阳台作为建筑固定构件的一部分，可以作为固定遮阳构件遮挡夏季太阳辐射，往往如果阳台进深达到1．5 m，便可以认为满足遮阳条件

，但是如果阳台朝西，在夏热冬冷或夏热冬暖地区往往需要设置活动式遮阳。如果阳台与主要房间之间没有隔断视为同一空间，则阳台无法作为固定遮阳构件。

1.2 固定式遮阳

固定式遮阳包括水平式遮阳、垂直式遮阳、挡板式遮阳、综合遮阳等，建筑设计中优先考虑建筑形式本身的构件遮阳，其中不同遮阳形式对比见表1。

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对于不同朝向的窗口，各种遮阳方式具有不同适应性。根据遮阳需求，我们主要考虑寒冷B区，夏热冬冷地区、夏热冬暖地区的遮阳策略，其中夏热冬冷地区和寒冷B区需要兼顾冬季得热，我们认为冬季遮阳系数与夏季遮阳系数的值大于1．2时才认为其遮阳效果有效，属于推荐范围内。每个区域我们仅选取省会城市进行策略分析。整体来说，对于固定式遮阳考虑遮阳板进深在0．3 m．4 m．5 m．6 m时满足表5推荐遮阳系数的方向范围，垂直遮阳按照假设已有0．5 m进深的水平遮阳时，其设置与未设置垂直遮阳的遮阳系数差值大于0．05时认为设置垂直遮阳有效，其朝向属于推荐范围内。除了固定式遮阳外还考虑活动式遮阳、绿化遮阳、玻璃自遮阳等措施，它们与朝向的相关性较弱，主要与地区规范有关。除了建筑自遮阳之外，上述每种遮阳方式在图2中分别对应一圈，有颜色的区域代表该种遮阳方式在该朝向有效，属于遮阳设计的推荐范围。

2017年2 月，教育部、国家体育总局下发了《关于推进学校体育场馆向社会开放的实施意见》（教体艺〔2017〕1号），全面推动学校体育场馆向学生和社会开放。在保证学校教学的基础上，有条件的学校可以有序地向学生和社会开放，这项举措充分体现了学校体育场馆建设的公益性质。但是，作为学生教育教学的主要阵地，学校在场馆资源有限的情况下，应该优先向哪个群体开放呢？

1.3 活动式遮阳

本文以省会城市为例，将其遮阳系数指标整理如表5所示。

1.4 玻璃自遮阳

的二次传热。虽然遮阳系数越小，其遮阳能力越强，但是过低的遮阳系数往往带来玻璃可见光的透过率过低，且在需要冬季得热的地区导致采暖负荷增大。因此在玻璃自遮阳的选取上需要平衡夏季遮阳和冬季得热。玻璃自遮阳对比见表3。

式中：

SD

、

SD

、

SD

——分别为水平式、垂直式、挡板式的建筑外遮阳系数，其值可根据目前通用的建筑节能规范或者辐射模拟等方式确定。

玻璃自遮阳自20世纪90年代在国内兴起，可以是玻璃本身镀膜或者在玻璃表面贴膜。根据不同的镀膜材料和工艺、层数等实现不同的遮阳系数。遮阳系数的计算不但包括室外阳光直接穿过玻璃进入室内的部分，还包括玻璃吸热之后对室内

绿化遮阳是运用植物作为遮阳构件，在建筑阳台、屋面或者建筑外表皮形成具有生机活力的遮阳形式，具有季节性遮挡辐射、减少热岛效应、美化环境的效用。绿化遮阳对比见表4。

1.5 绿化遮阳

Properties of tailings and the law of deposition about tailings dam constructed by upstream and centerline methods

2 遮阳有效性分析

在建筑设计中应该首先考虑建筑自遮阳，比如阳台檐口等构件可以当作水平遮阳来计算是否满足遮阳要求。可以通过导入气象数据，累计计算窗口在有外遮阳和无外遮阳的得热量之比得出其外遮阳系数SD

。并通过分析各个省市地区的节能规范，得出较为普适的遮阳系数指标，并由此来界定其适用范围。

活动式遮阳目前在建筑中的适用性最为广泛，目前市面上用于住宅建筑的活动外遮阳形式主要分为金属外遮阳卷帘、金属外遮阳百叶、织物外遮阳卷帘以及曲杆伸缩式遮阳屏。不同产品之间对比见表2。

根据不同的朝向和立面设计，不同的外遮阳构件可以根据需要自由组合形成综合遮阳，其建筑外遮阳系数可按照下式计算：

假设条件如下：

窗户大小2．2 m(宽)×1．8 m(高)，该方向的窗墙比0．3～0．4，Ar/At窗框面积比为0．2，SCg玻璃遮阳系数为0．7。水平遮阳和垂直遮阳形式如图2所示，计算角度设置5°为一步长。结果形式采用圆环状表示，每一环所代表遮阳方式如图3所示，有颜色的区域代表该方式在该角度有效。

各个区域的遮阳推荐策略见表6。

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3 结论

通过对各种遮阳方式包括建筑自遮阳、固定遮阳、活动遮阳、玻璃自遮阳、绿化遮阳等的优劣和应用方面的定性分析，再通过对固定遮阳的定量计算，得出在不同朝向角度适宜的遮阳方式。长三角地区和华北寒冷地区南向建议采用固定遮阳，比如水平遮阳或者垂直遮阳，朝向越偏东西，需要的水平遮阳尺寸越大。对于东西朝向，垂直遮阳并不能发挥较大用处，主要是由于常规住宅的窗户较大，仅在两边设置垂直遮阳的效果非常有限，只有窗扇足够窄或者垂直遮阳板形成阵列时才较为有效。在华南地区以及夏热冬冷的中部地区，北向遮阳有一定有效性，尤其是华南地区可以采用垂直遮阳以及水平遮阳，当然活动式遮阳和绿化遮阳对于各个朝向同样有效。但是玻璃自遮阳仅建议用在华南地区，对于其他区域会影响冬季得热。

［1］白胜芳.建筑遮阳技术.中国建筑工业出版社，2013.

［2］刘琦，王德华.建筑日照设计.水利水电出版社，2008.

［3］申杰，赵立华.基于全年太阳辐射热的建筑外遮阳系数简化计算方法研究［J］.科学技术与工程，2012(5):1195-1198，1202.