泰达广场遮阳技术应用初探

摘要：介绍了遮阳技术的作用及效果，给出了在泰达广场项目中遮阳技术融入建筑方案创作的情况。

关键词： 遮阳 建筑方案

中图分类号：TU226文献标识码： A

1 前言

人类毫无节制的消耗能源，造成大量不可再生资源日趋枯竭，全球二氧化碳浓度逐年增加，从而导致温室效应。据统计，在我国这个发展中国家，建筑能耗占社会总能耗的27.6%，随着经济的发展和人民生活质量提高，这个比例还会不断增长,因此强调节能、环保、低能耗、低污染的绿色建筑成为当今建筑设计的主流。我国北方地处典型的大陆性气候带，冬季采暖和夏季制冷的高能耗以及相应的建筑及设备的高成本，要求建筑本身应该对气候的变化作出反应，通过建筑外界面实现建筑的应变能力。

天津地区虽然处于温带气候区，但受全球变暖趋势的影响，近些年夏季气温明显增高，而且持续高温天气的时间增长，太阳辐射强度增大，日照时间变长。现代的建筑物，尤其是大型办公建筑，为了最大限度的利用太阳光来改善室内环境，往往会使用大面积的窗户或是玻璃幕墙。美国研究人员分别对通过墙体与玻璃进入室内的太阳辐射量进行对比结果显示，通过玻璃进入室内的太阳辐射量是墙体的30倍以上。而如果采取一定的遮阳措施，热量通过将明显减少，大约只占原通过量的1/3左右，可见适当的遮阳设计对减少太阳辐射是十分有效的，在建筑节能大环境中变得越来越重要。本文试图从建筑遮阳入手，在有了一定深度的了解之后，结合天津经济技术开发区泰达广场方案设计，初步探讨将遮阳设计融入建筑方案创作。

2 建筑遮阳的作用和效果

遮阳系统的传统作用是通过降低过热和眩光来提高室内热舒适性和视觉舒适性，并且还能提高隔绝性――独处而不受干扰。遮阳设施可以发挥一个方面或所有三个方面的作用。上个世纪初空调的出现，使得传统自然降温技术的使用大大降低。一段时间内传统的自然降温技术被完全地忽略了，直到二十世纪七十年代早期的能源危机才推动了传统技术的复苏。到二十世纪九十年代，传统技术才重新应用到公共建筑领域中。

在玻璃上设置遮阳装置，可以最大限度减少阳光的直接照射，从而避免室内过热。设置遮阳后，会产生以下作用和效果：

2.1遮阳对太阳辐射的作用

护结构的保温隔热性能受许多因素的影响，其中影响最大的指标就是遮阳系数。一般来说，遮阳系数受到材料本身特性和环境的控制。遮阳系数就是透过有遮阳措施的维护结构和没有遮阳措施的维护结构的太阳辐射热量的比值。在《天津市公共建筑节能设计规范》（DB29-153-2010）中有明确规定了窗墙比大于0.3时，按照不同窗墙比，综合遮阳系数分别从0.5~0.7的取值要求，同时要求建筑的东、西向外窗（包括透明幕墙）宜设置外部遮阳。由此可见，遮阳对节能的效果相当大。

2.2遮阳对采光的作用

从天然采光的观点来看，遮阳措施会阻挡直射阳光，防止眩光，使室内照度分布比较均匀，有助于视觉的正常工作。对周围环境来说，遮阳可分散玻璃的反射光，避免了大面积玻璃反光造成的光污染。但遮阳措施终归有挡光的影响，从而会降低室内照度。因此，在遮阳系统的设计时应充分考虑以上因素，尽量满足室内天然采光的要求。

2.3遮阳对室内温度的作用

遮阳对防止室内温度上升有明显作用：室温最大差值达2℃，平均差值1.4℃；而且有遮阳时，房间温度波幅值较小，室温出现最大值的时间延迟，室内温度场均匀。因此，遮阳可有效减少空调负荷，所以对空调建筑来说，遮阳更是节约电能的只要措施之一。

2.4遮阳对建筑外观的作用

通过国内外许多优秀案例我们不难发现以各种各样遮阳形式出现的构件成为建筑造型有趣的一部分，其在玻璃上形成的光影效果，体现出现代建筑艺术的美学效果。这种具有动感的建筑形象不仅成为建筑立面的时尚需要，而且是现代技术解决人类对建筑节能和享受自然需求而产生的一种新的现代建筑形态。

2.5遮阳对房间通风的影响

遮阳设施对房间通风具有一定的阻挡作用，在开窗通风的条件下，室内的风速会减弱22%-47%，具体视遮阳设施的构造情况而定。同时对玻璃表面上升的热空气有阻挡作用，不利散热，因此在遮阳的构造设计时应加以注意。

3 遮阳的形式与构造

遮阳系统本身而言，以位置上来分有：窗口遮阳、屋面遮阳、墙面遮阳、绿化遮阳等形式；以安装方式又可分为“活动式遮阳”及“固定式遮阳”。

4 遮阳设计在泰达广场项目中的应用

4.1泰达广场项目的设计背景及基本情况

泰达广场作为天津滨海新区核心区的金融产业服务区内的核心建筑，建成以后，这里将为国际型企业公司提供高品质服务，以满足金融商业服务区的发展要求，同时形成优越的室内外环境，创造出工作舒适，使用便利，环境优美的高品质办公及商业空间。建筑物要充分体现现代化、高科技特色，成为城市地标性建筑，同时在节能环保上成为标杆性建筑。

本项目由天津市建筑设计院与株式会社日本建筑合作设计，总建筑面积50万平方米，由四栋130米办公高层和两栋商业裙房组成，建筑物朝向为南偏西。本建筑物遮阳设计主要体现在以下几个方面：结合太阳能发电板的遮阳、绿化遮阳和针对窗口遮阳，具体布置见下图：

4.2遮阳措施设计

4.2.1在1-4层东西向部位结合造型设置绿化遮阳，将绿化遮阳与水平遮阳结合起来，在玻璃前采用伸出重叠的平板这种形式的遮阳，能有效的遮挡高度角较大的，从玻璃幕墙上方投射下来的阳光既满足的遮阳、节能的要求，又提高绿化品质，形成了自己独特的建筑语言。

4.2.2 塔楼南向设置双层呼吸式幕墙，本身依靠三层玻璃的遮阳和隔热就已很好，而且外侧空气层还有烟筒效应，降低温度影响，而且还在两层幕墙之间设置水平活动式遮阳百叶的中置式遮阳，和窗框及玻璃组合成为整扇窗户，有着较强的整体性，在工厂一体生产成型的框架，解决南向遮阳问题。

4.2.3 在建筑物东、西向结合幕墙设垂直式百叶，设于玻璃前之凸出板的垂直式遮阳，能有效的遮挡角度较小的，从玻璃窗侧斜射进来的阳光。解决东、西向低高度角阳光的遮阳问题。

4.2.4玻璃自身遮阳，本工程的玻璃幕墙均采用双银LOW-E中空玻璃幕墙，遮阳系数0.5，K值0.2，也相应降低了建筑能耗。

4.2.5根据实际的建设情况，并且通过一段时间以来的运转，泰达广场比较类似建筑的单位能耗降低的17%，遮阳技术的应用为能耗降低的贡献率在20%左右，本项目已于落成一年后获得LEED金奖标识。

5 结论

建筑遮阳对建筑节能的作用和效果是非常显著的，作为建筑节能的一种途径，有着巨大的实用潜力。但要从建筑总体上将建筑遮阳的功能和立面造型美观有机的融为一体，却是对建筑设计师提出的新的、更高的要求。本工程在设计的初始阶段就开始将遮阳设计融入到建筑创作当中，虽然随着工程实施，太阳能发电板遮阳并未实现，但不失一次非常好的尝试，我们将继续关注着遮阳技术及措施与建筑设计方案的有效结合，推动遮阳技术在我国的健康蓬勃发展。