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建筑遮阳技术推广的若干问题

来源:2011年会论文集  作者:杨仕超  日期:2011-5-16
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摘要:遮阳系统可以减少进入室内的太阳辐射的热量,建筑遮阳技术在建筑中应用也逐渐增多,我国近年来也编制了大量建筑遮阳技术标准。但目前我国建筑遮阳应用仍处在起步阶段,需完善现在遮阳相关标准,缺少有效的建筑遮阳计算及遮阳效果评价手段,内遮阳应用效果难以评价等问题。本文对建筑遮阳应用推广遇到的若干问题分析讨论,并提出相关的建议,为遮阳行业更好、更健康的发展提供思考和指引。
关键词:建筑遮阳、遮阳系数、遮阳系统设计、遮阳效果评价
 
  本文作者:杨仕超 马扬
  1 概述
  建筑遮阳建筑节能,特别是门窗幕墙节能非常重要的节能措施。建筑需要良好的自然采光、自然通风、开阔的景观,透明围护结构是建筑设计的必然选择。但透明围护结构对太阳的抵挡能力却远不如非透明围护结构。过多的透明围护结构使得建筑对恶劣气候的阻隔能力变差。如果都用设备调节,势必用掉很多的能源,形成高能耗。这时,调节透明围护结构就很重要。需要阳光时,敞开遮阳装置;不需要阳光时就遮阳。而且,在室内环境方面,光环境和热辐射环境都是非常重要的,遮阳装置用得好,可以得到很好的协调。近些年来,建筑遮阳的重要性逐渐又被重视起来,尤其是夏热地区的空调建筑。
  目前我国的遮阳标准已经基本完整,包括产品标准、检测标准及工程设计标准,基本可满足工程应用的需要。建筑遮阳技术正处于被大力推广的过程中,若想做好此技术推广工作,还必须关注并解决很多问题。
  2 建筑遮阳推广的关键问题
  2.1 建筑遮阳设计、计算及遮阳效果评价技术的重要性
  建筑遮阳的重要性已经得到业界的普遍认同,大家都认为遮阳措施是解决建筑透明围护结构隔热问题,调节室内光、热环境的有效措施。目前也有相关的产品标准、检测标准可对遮阳产品的遮阳性能进行测试、确定,但是只能作为产品之间的性能比较,却不能真实的反应遮阳产品应用于建筑上之后的遮阳效果。这正是因为建筑遮阳的遮阳效果及对建筑能耗的影响均与太阳辐射有密切关系,也就是说建筑遮阳的遮阳系数应该是一个时刻变化的参数。
  遮阳设计应该是室内建筑物理环境设计的重要内容,应该把建筑遮阳设计纳入建筑设计,不能到装修时才做内遮阳设计。
  如果我们在建筑设计时要想选择合适的遮阳技术及产品,应该进行冬季和夏季的光影分析,结合太阳光学进行遮阳计算,综合全年的情况,才能真正的评价遮阳效果。固定遮阳必须进行直射阳光的设计计算,遮阳板的位置、形状应根据所要遮挡的直射阳光进行设计。
  对于建筑全年负荷、能耗计算,也是需要涉及到建筑遮阳的实际遮阳系数,也就要求我们必须关注建筑遮阳设计、计算及遮阳效果评价技术的重要性,尽快系统研究,形成可提供给建筑设计师进行遮阳设计时适用的技术工具,将遮阳技术应用在设计环节这个龙头就开做到最合理准确。
  2.2 完善现有遮阳相关标准,强化标准执行力度
  目前的《公共建筑建筑节能设计标准》虽然有遮阳系数的要求,但活动遮阳不是遮阳系数的问题,是我们如何使用控制遮阳装置以达到较好的室内环境,遮阳系数不能衡量活动遮阳装置对建筑节能及室内舒适性的贡献。东西朝向采用遮阳装置无论如何都是有利的,但节能计算的结果却不一定。对于采暖为主的地区,可能遮阳系数小反而会使能耗增加。所以,公共建筑进行权衡计算不能反应遮阳的真实作用。其他的节能标准也都是如此,只有夏热冬暖地区南区是只考虑夏季,所以全年计算的结果是正常的。
  现在虽然有了一系列的遮阳标准,但源头还在设计规范。若建筑设计中不采用遮阳装置,遮阳的所有标准都是没有用的。其实目前我们的标准体系中有《民用建筑热工设计规范》,但这本规范执行的效果不好,有些建筑师甚至不知道这本标准。空调设计的规范虽然有负荷计算,但只有在负荷计算有问题时才想到做遮阳设计。
对于以上问题,我们在标准体系完善方面,还需要做以下工作:
  (1)建筑节能标准应增加强制性条文,建筑的东西朝向对于窗墙面积比超过一定比例的外窗应该设置活动的外遮阳
  (2)固定遮阳需要进行复杂一些的计算,以确定遮阳装置的位置和形状,而且较适合于南方夏天为主的地区。
  (3)内遮阳也可以作为节能措施,但必须有管理措施,避免图纸有设计,而实际不安装。如为内遮阳,应该由建筑统一设计,并且能统一自动控制;遮阳窗帘应该是反光型,透光率很低,反光率很高,这样才能节能;遮阳装置必须进行统一的验收。
  (4)超过一定面积的采光顶必须设置可电动的活动遮阳装置,内外均可,因为采光顶 装外遮阳有时很难。夏季的空调负荷非常大,很少的采光顶下面在夏季能够达到舒适水平。采光顶如采用内遮阳,要达到节能的效果也需要设反光帘。
  (5)在住宅设计规范和其他建筑设计规范中,也应加入指导遮阳设计的条款。如南方(夏热冬暖地区)适合采用固定遮阳,南向采用水平遮阳,北向采用综合遮阳,东西向采用挡板遮阳,等等。
  2.3 内遮阳的节能效果评价及认可
  建筑内遮阳在我们国家一直是在室内装修时才进行设计,因此在建筑施工图设计及审查阶段无法进行有效的监督、控制,并且在使用阶段,受到室内使用者的人为因素影响较大,无法明确其节能效果。所以,近几年内遮阳的效果一直不被认可,导致了这一技术与产品的推广应用。但是这样的处理方式其实是不完全合理的,对于无法安装外遮阳的建筑,尤其是超高层玻璃幕墙建筑,此时必须使用内遮阳,才能做到室内环境调节。并且,建筑内遮阳确实是对室内热环境的改善及空调负荷的降低是有明显作用的,这是我们不应忽视的。
  目前我们要改善内遮阳的应用情况,急需做以下的工作:
  (1)进行大量的试验、调研,得到丰富的实际工程数据,向社会各界证明内遮阳的节能效果。
  (2)如何使建筑内遮阳成为建筑上的永久设施,便于政府主管部门的监管,实现内遮阳的正常运用,是目前遮阳行业必须解决的问题。
  (3)优化内遮阳集中控制系统,以便于统一控制、管理,实现良好的遮阳效果。
  (4)在上述基础之上,研究内遮阳节能效果的计算及评价方法体系,形成统一标准,使内遮阳纳入建筑设计环节,从设计源头控制。
  (5) 制定相关的内遮阳使用、管理制度,规范使用者的操作,以保证合理使用。
  2.4 加强对外遮阳工程的设计和施工管理
  建筑外遮阳在南方台风地区难以推广的一个重要因素也是安全问题,安全隐患一直是让业主和设计师不愿、不敢尝试的关键原因。因此,外遮阳要进行必要的结构设计,满足结构安全要求,遮阳装置的安装应有专业施工单位施工,制造企业能否直接施工应有规定,特别是对于旧建筑加设外遮阳,一定要进行连接设计和施工验收,以确保安全。
  遮阳装置进行相关的安全、功能检验是必须的,但现已经出台了很多其他的性能检验标准,不可要求进行不必要的检验,特别是复验,以免增加工程负担。因为许多性能不是大多数遮阳装置所必备的,即使需要,型式检验已经可以满足要求了。
  2.5 加强遮阳装置的维修保养管理
  遮阳装置容易因气候发生机械装置失灵、不畅等问题,需要定时不定时进行检查。另外,遮阳装置连接部位可能腐蚀,造成安全问题,需要定期检查,及时维修。所以,使用的业主应建立维修保养制度,至少应明确大风天气、阴天、夜晚应收起外伸的活动外遮阳装置,以防出现意外。
  2.6 加强指导、培训
  许多遮阳技术措施、产品并不为大家所熟悉,应组织企业多出资料,指导建筑师选用。应组织专业人员编写遮阳产品的选用指南、遮阳措施的设计指南等指导性材料,供建筑师学习。
  加强组织人员编制培训教材,对注册建筑师进行建筑遮阳知识的培训,把遮阳设计培训纳入必修培训课程。注册监理工程师也应学习建筑遮阳工程的设计、施工、验收知识。建筑门窗、幕墙施工企业的设计师、建造师也应该组织建筑遮阳工程知识的培训。
  3 结束语
  建筑遮阳技术对建筑节能的重要性及有效性已经得到社会的关注和认可,在发展之时,也有几项迫切的工作急需完成:完善现有遮阳相关标准,强化标准执行力度,将建筑遮阳设计纳入建筑设计环节;在建筑遮阳设计阶段,应进行建筑计算及遮阳效果评价;加强内遮阳的集中控制及效果评价研究,早日使内遮阳的节能效果得到“官方认可”,才能真正在建筑节能设计中体现其效果;加强施工管理及行业指导与培训,等等。
  建筑遮阳技术目前已经开始逐步推广使用,只要我们能及时解决以上这些问题,必然具有良好的发展前景。

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