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遮阳篷雨蓬建筑的遮阳艺术
建筑的遮阳艺术
节能、降耗、能源的有效利用越来越受到社会的普遍重视。在我国,建筑耗能占全国总能耗的首位,节能是建筑、乃至社会发展的必然要求和趋势。
随着社会的发展,国民经济的快速增长,空调日益普及,建筑能耗中夏季空调的能耗占着重要部分。炎热的夏季,太阳辐射透过窗户直接进入室内的热量,是造成室内过热或增加空调制冷负荷的重要原因。因此,建筑遮阳是夏季隔热最有效的措施。对减少空调能耗发挥着重要作用。一、建筑遮阳的基本形式
1.固定遮阳
(1)水平式:水平式遮阳板适宜于遮挡从窗顶上面射来的太阳,如图1所示。
(2)垂直式:适宜遮挡从窗侧面射来的阳光,有利于遮挡太阳高度角较低的阳光。因此多用于低纬度地区的北向或接近北向的窗户,如图2所示。
(3)综合式:是将水平和垂直两式综合起来的遮阳形式,同时遮挡从顶部和侧部的阳光。如图3所示。
(4)挡板式:这种遮阳特别利于遮挡平射过来的阳光,如图4所示。
2.活动遮阳
(1)遮阳篷:遮阳篷的材料常常是织物或者铝合金,遮阳效果因其安装方式、材料和颜色而有所不同。如今专业生的遮阳篷一般都能调节角度,以遮挡不同高度角的阳光。它还为墙壁遮挡了太阳辐射,有利于室内过热。
(2)遮阳纱幕:遮阳纱幕在安装上与防虫纱窗类似,紧贴着窗户外侧。纱幕的材料主要是玻璃纤维,耐火防腐,坚固耐久,纱幕的稀疏度是决定有多少光线能够穿过纱幕的关键因素之一,如稀疏度为14%,即阻挡了86%的太阳辐射。
(3)遮阳百叶:安装在窗户外侧的百叶适用于对隔热和防护要求较高的场合,有卷帘、折叠、平开、推拉等开启方式。它们不仅在夏季遮阳,在冬季还对窗户起到作用,如避免寒风侵袭。金属百叶片还可设计成包裹有玻璃棉或其他保温材料的复合结构,提供保温隔热性能。另外,质地坚固的百叶窗,还可以替代防盗网,成为集遮阳、防护、保温、防盗等为一体的多功能百叶窗。
3.绿化遮阳
利用落叶乔木,象悬铃木、白扬、槐、桉等,以及藤架等。不仅遮阳效果较,且可以点缀和美化环境,而且随着季节之变化在不需要遮阳时即落叶,但是多适用于低、多层建筑。
二、建筑遮阳的现状
通过对南昌市建筑现状的调查,从上世纪六七十年代开始到现在,由于经济因素,以及对遮阳认识的不到位,造成目前遮阳的存在以下问题:
1.在日常生活中,无论是住宅建筑还是办公类建筑,夏季降低室内温度、改变室内热舒适度的,大多是靠空调,而建筑本身没有进行合理处理——遮阳设计,如图5所示。
2.对于进行了遮阳处理的,是把建筑造型设计与遮阳这一物理功能分开考虑,先作造型,遮阳设施由用户自己解决,各家各户的遮阳方法五花八门,材料东拼西凑,立面上极不协调。严重破坏了建筑的整体效果,建筑艺术性荡然无存,如图6所示。
3.由用户缺乏必要的建筑物理知识,用户做的遮阳设施往往不合理,达不到应有效果。最好的例子是南昌的住宅北向采光口大量采用了水平遮阳。而实际上由于在夏季当太阳照到北立面时,太阳高度角已经很低,水平遮阳已经效果不大。
4.大都采用PVC遮阳篷,这种材料宜老化,抗腐蚀能力差,而长沙、武汉、上海等夏热冬冷地区典型城市是中国酸雨影响最严重的地区,PVC遮阳篷的使用寿命值得研究,如图7所示。
造成上述情况,主要原因是:一是设计者认为各种形式的遮阳板在很大程度上影响了建筑的立面造型;二是遮阳对夏季日照控制所起的作用未被足够重视;三是夸大了遮阳对采光、通风和视野的不利影响。笔者认为,有必要重新明确这样的作用与目的,从而选择合适的遮阳形式与构造,特别是使其与建筑艺术融为一体。进入新世纪后,技术的进步和生活质量的提高,必然要求国内建筑设计领域应综合考虑遮阳因素对造型艺术的影响。从现代艺术原则出发,做到立面上“一次到位”,不再搞“二次装修”(实际上也不可能做好)。发达国家在这方面已经有了大量的经验,对国外的现代建筑遮阳发展趋势的研究和借鉴有助于中国现代建筑遮阳真正融入整个现代建筑艺术中。 三、遮阳构件与建筑构件的结合
建筑遮阳构件结合房屋立面处理窗、过梁设置,用钢筋混凝土构件等做成永久性遮阳板,成为建筑物的组成部分。这种这样美观耐久,遮阳板还可兼起挡雨板(雨篷)的作用。遮阳板遮阳在目前的工程中使用最为普遍,按其形状及效果而言,可分为四种基本形式:水平式、垂直式、综合式和挡板式。
根据这些基本形式,可以演变成各种各样的其它形式。例如,单层水平板遮阳挑出长度过大时,可做成双层或多层水平板,挑出长度可缩小而具有相同的遮阳效果,如图8所示。又如综合式、水平式遮阳在窗口小、窗间墙宽时,以采用单个式为宜;如窗口大而窗间墙窄时采用连续式为宜。其他如花格、挡板也可连续应用。另外,固定式水平遮阳板的种类有实心板,也有栅形板、百叶板等,可以离墙或靠墙;而栅形板、百叶板及离墙的实心板则有利于通风、采光及外墙面散热。同理,根据遮阳和立面处理需要,固定式垂直板可以做成倾斜式的(与房间进深方向倾斜),或垂直式的。总之,可根据房间的使用要求、不同纬度、朝向和建筑外形要求等来合理选择遮阳板的样式。装饰装修工程中,遮阳板常用钢丝网水泥砂浆做成外观轻巧的薄板,或用金属材料制造。
四、寓遮阳于建筑艺术中
夏季外窗节能设计应该首选外遮阳,使用外遮阳往往不只是使用者个人的事情,因为建筑立面会不可避免为之改观。以上信息可以看出,夏季炎热地区一些未经过遮阳设计的公寓、住宅,住家各自拉起了帆布篷,或安装遮阳板,或是在窗口阳台种植爬藤植物,形形色色的遮阳设施使建筑立面杂乱无章。而有些不当的遮阳设施既达不到有效的隔热,还给居住生活带来不便。这就需要建筑师在建筑设计时结合造型予以充分考虑。
遮阳设计不是一项独立于建筑设计的节能措施,它甚至贯通了建筑设计的全过程,从建筑选址、布局到建筑立面的设计,从环境植物配置到结构、暖通设计的配合等。因此,除了节能的技术要求,还需要与建筑整体设计的巧妙配合。在建筑设计遮阳时,必须注意与建筑造型的协调统一,使遮阳设施除了遮阳功能外更是一种装饰手段,令建筑更加赏心悦目。
1.韵律感与尺寸感。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”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(如高度、楼层等),就会使建筑立面的整体统一性表现得一览无余,同时使韵律美油然而生,体现建筑自身的韵律,真实地反映出建筑的尺度,如图9所示。
2.虚实对比与凹凸变化。不同形式的遮阳板在很大程度上影响了建筑的立面造型,如果处理得好会使建筑更加协调生动。比如,竖向与横向结合的综合式遮阳板,既得到了遮阳效果、又可作为立面从实到虚(实墙到虚墙)二者过渡部分,这种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。又如,体型轮廓高低错落、墙面凹凸虚实多变,以及开窗、凹陷等手法,同样可以令建筑物外观取得丰富的艺术效果。一般人都认为玻璃幕墙设计只能平板化,无法设计外遮阳等遮阳设施,但是在国外的许多案例中,我们可以发现金属玻璃幕墙能以轻巧的金属板设计成优美的遮阳形式并成为现代建筑造型有趣的一部分。横向和竖向外遮阳板的结合,强化了建筑立面的虚实对比。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,体形高低错落,充分展示了结构之美,体现了现代建筑美学的装饰原则——形式追随功能。
3.层次感与光影效果。考虑到气候和节能因素,建筑装饰工程不宜采用大面积玻璃幕墙。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构式遮阳手法,使整齐划一的格构式立面分割在光影的作用下显示出秩序感和稳定感,也使建筑在阳关下更加生动有趣、充满变幻。另外,可以运用出挑的钢制框架式遮阳构件,使一切都隐在这种格构的秩序之中,局部的变化丰富了层次,光影中更加强了建筑自身的性格;也可以让窄墙组成的构架在玻璃窗上形成厚重的光影,既丰富了建筑立面构图,又强化了空间感,成为重要的装饰性要素,如图10所示。
4.动感与节奏感。在扩大开窗面积、增设开阔空间的情况下,用色彩鲜艳的水平(或垂直)遮阳布,或在整个场地内支起曲面形遮阳布。它们在风中摇摆,使建筑动了起来,与建筑物形成强烈对比,将给人一种全新、甚至是奇妙的感觉。另外,垂吊的绿化也可以打破横平竖直的呆板构图并能形成丰富的光影,既能解决了遮阳问题,又使整栋建筑耐人寻味。
5.细部与重点。为了使建筑统一中有变化,避免单调以达到一定的美观要求,也常在反映该建筑性格的重要部位,如用遮阳百叶、遮阳纱幕结合一定造型的窗户,使得墙面与窗户简单组合,插入了细部元素,不仅可以强化建筑的个性,同时可以材料的质感不同,也会给人以不同的感觉。如天然石材和砖的质地粗糙,具有厚重及坚固感;金属及光滑的表面感觉轻巧、细腻。立面设计中常常利用质感的处理来增强建筑物的表现力。
五、遮阳设计应注意的几个问题(小结) 遮阳设施在解决建筑的遮阳问题的同时,往往又对房间的通风、采光等带来一定的负面影响。遮阳物对房间通风有一定的阻挡作用,使是内风速有所降低;遮阳物又有挡光作用,从而会降低是内照度,在阴天更为不利。因此,采用遮阳设施应与房间的通风、采光、构造及建筑的立面造型等统一起来综合考虑,选择较好的方案。通过建筑师的精心设计,运用合理的造型元素,依靠恰当的处理手段,可以使遮阳构件不仅成为建筑节能的重要方式,同时使遮阳构件成为建筑的造型元素,遮阳构件与建筑物成为有机的整体。
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