遮阳构件与建筑立面一体化设计

冯凌英

遮阳构件与建筑立面一体化设计

冯凌英

20世纪后半叶，在历经数次国际性的能源危机以后，人们逐步意识到常规能源的不可再生性，以及大量使用常规能源对全球生态环境造成的负面影响，并开始积极开展节能工作。

我国目前处于建设鼎盛期，所建房屋大多属于高耗能建筑，总量庞大，潜伏着巨大的能源危机。建筑能耗占我国社会总能耗的27.6%，这个比例还在持续增长。

近年来，国家大力推广建筑节能技术，并取得了一定的成效。建筑节能包括两个层面的内容，一是减少常规能源消耗，另一则是科学用能，减少对能源的消耗，提高能源利用率。

一些建筑的辅助性构件，如遮阳构件、通风调节构件等的应用，对于减少建筑能耗同样有显著的效果，也逐步受到重视。它们所具有的灵活性，使得人们可以轻松地对其进行调节，达到降低建筑能耗并调节室内舒适度的目的；而它们的造型、节点、材料、组织方式具有很强的可塑性，成为表达建筑技术和建筑地域性的直观方式。对于建筑师而言，研究这些构件及其在建筑中的应用，与建筑立面进行一体化设计，从而实现建筑功能、技术和美学的统一，是值得不断探索思考的课题。

一 、遮阳构件的概念

1．遮阳的作用和影响

建筑遮阳构件的意义，主要是阻断直射阳光透过玻璃进入室内，防止阳光过分照射和加热建筑围护结构，防止眩光，并减少传入室内的太阳辐射热量，以消除或缓解室内高温，降低空调的用电量。因此针对不同朝向在领域设计中采取适宜合理的遮阳措施是改善室内环境、降低空调能耗、提高节能效果的有效途径。

良好的建筑遮阳设计不仅有助于节能，符合未来的发展需要，而且遮阳构件成为影响建筑形体和美感的关键要素，增加了建筑的艺术感染力。

2．遮阳构件的种类

采光口的外遮阳板作为立面造型的重要元素，应轻巧、美观、经济、耐久。一般外遮阳板可分为四种 ：水平遮阳、垂直遮阳、综合遮阳和挡板式遮阳,每种遮阳都有固定和可控之分。

a)水平遮阳。用于遮挡正午时太阳高度角较大的阳光，一般用于南向窗口。在低纬度地区或夏季，由于太阳高度角很大，建筑的阴影很短，水平遮阳就足以达到很好的遮阳效果。目前水平遮阳的使用最为广泛，常为固定式，做法有实心板、栅形板、百页板，形式有单层、多层，遮阳板伸出的比例由当地的实际遮阳角度确定。材料以前多为钢筋混凝土、石棉瓦等围护结构材料，现阶段以轻质铝合金等金属遮阳板为主，兼顾通风及外墙散热。

b)垂直遮阳。用于遮挡上午或下午太阳高度角较低时的阳光，一般用于东西

向。从上到下贯穿整个高度的垂直遮阳构件，不仅能够有效遮挡阳光，而且由于倾斜角度逐渐加大，给人一种韵律感。固定的垂直遮阳构造上常用钢筋混凝土预制或现浇，可控式的垂直遮阳可用木百页、吸热玻璃、石棉水泥板、钢丝网水泥板或金属板制作，常用撑挡、齿轮传动或插销定位调整遮阳角度。

c)综合遮阳，也叫格栅式遮阳。兼有水平遮阳和垂直遮阳的优点，对于各种朝向和高度角的阳光都比较有效。适用于遮挡从窗侧立面斜射下来的阳光，如东南和西南方向的窗口。主要包括格式、百页式和板式综合遮阳。

d)挡板式遮阳。适用于遮挡太阳高度角较低，正射窗口的阳光。主要用于东、西向窗口。平面板式和帘式遮阳能够最有效地遮挡整个窗户部分的阳光，为了兼顾采光和通风，这种遮阳板往往需要移动和开启，进行适当的调节。对此，不同建筑师往往有不同的处理手法，常用的有花格式、百页式和板式综合遮阳。

近年出现了一种新的遮阳构件，与太阳能光电和光热转换板结合的遮阳板，是一种多功能的遮阳构件。它不仅避免了遮阳构件自身可能存在的吸热导致升温和热传递问题，而且巧妙地将吸收的能量转换成对建筑有用的资源加以利用。在今后会有更多的推广。

二、遮阳构件的运用现状

国外在欧美太阳辐射强烈的地区，建筑师已经把外遮阳系统作为一种活跃的建筑语素和不可或缺的装饰手段加以组运用，以求在立面造型上有所突破。

国内目前在遮阳构件运用时存在一些问题：有些建筑设计师对外遮阳设计只是简单的模仿，而不了解其原理及适应范围，缺少创新的遮阳手段；其次在建筑设计中方案设计时不考虑遮阳，甚至有些人把建筑外立面设计与遮阳构件设计对立起来，认为可不遮阳且不违规；第三在构造做法中也无材料或配件的品种、主要性能指标及安装节点等设计。说明目前有部分建筑师对在遮阳设计尚未引起足够的重视。

三、遮阳构件与建筑立面一体化设计

因此我们必须认识建筑外遮阳在建筑节能设计中的重要性，树立建筑外遮阳与建筑一体化设计的理念。建筑师应加强遮阳技术研究，在建筑设计阶段将遮阳的理念和产品应用到设计当中去。根据物理功能和建筑造型的要求，按照适用性、整体性的原则，针对不同类型的建筑，从艺术手法对遮阳构件与建筑立面进行一体化设计。

1．不同类型建筑的遮阳设计

不同类型的建筑产生不同的使用者、立面特征、高度以及经济性等因素，制约着遮阳构件的使用。

多层建筑如住宅等以单元为主要使用单位的建筑，遮阳构件最好采用独立的、简易的、便于各单元独立操纵的系统，可以让住户根据不同的需求进行调控。在以夏季防热为主的地区，可以采用的室外可控构件如具有良好耐候性的百页、卷帘、可以折叠的垂直遮阳板等。

高层建筑遮阳构件的设计，应该考虑风力过大这一不安全因素，超过50米的建筑高度不宜设置悬臂类的外置构件。如果要设室外构件的话，应该以安全的轻质构件为主，例如穿孔的金属挡板、轻质固定百页等，并且应该有很好的抗风性。

大量运用玻璃幕墙的公共建筑，其遮阳构件的选用要注意能反映出幕墙的轻巧和完整性的特点。可以使用大面积的金属百叶、网状金属板等做整体遮阳，形成完整而统一的立面。

2．遮阳构件运用的艺术手法

对不同类型遮阳构件的设计运用，使用了不同的手法，也相应产生了不同的艺术美。

1.韵律美和尺度感

把连续的窗洞与外遮阳构件作为建筑的基本构图要素，运用这些“线条”（如图2）造型打破立面上一成不变的“面”元素，通过间隔、比例来规范建筑的尺度，使建筑立面的整体统一性表现得一览无遗，体现建筑自身的韵律，也真实地反映了建筑的尺度。这种表现方式最为常见和实用。

2.光影效果与层次感

设计中建筑借助遮阳系统作为重要的光影造型元素，在光影中，不仅丰富了建筑立面层次和空间领域感，而且强化了建筑的个性。建筑若仅局部采用玻璃墙面，则在实墙的不同部位可考虑采用格栅式遮阳手法，使整齐划一的格构式立面分割在光影作用下，显示出秩序性和稳定感，也使建筑在阳光下更加生动有趣，相当于建筑立面多了—个层次。

3.虚实对比与凹凸变化

竖向与横向结合的综合式遮阳板既提高了遮阳效果，又可作为立面从实到虚的过渡部分，强烈的虚实对比使建筑的个性十足，充分展示出的结构美，让建筑更加栩栩如生。（如图5）横向和竖向外遮阳板的结合，在没有减少建筑面积的情况下，增加了立面的凹凸虚实变化，并结合色彩的运用，形成了丰富的艺术效果。

建筑遮阳是一项传统的形式和构配件，具备一定的实用性。遮阳构件运用的成功应是建筑设计的构思源泉之一。但我们不能盲目模仿、引进其他建筑案例中成功的遮阳概念和构配件，而应该根据具体情况，区别对待。

遮阳构件与建筑立面的一体化设计，必须从整体设计的高度入手，把遮阳构件作为建筑这个系统中的一个要素，尊重各地区气候条件和建筑项目的特殊性，从整体性和适宜性两个方面来把握，结合建筑立面一体化设计，实现建筑技术、功能、美学的统一。（本文作者单位系浙江建设职业技术学院建筑系）