建筑遮阳的四种形式（公共建筑采用何种遮阳）

公共建筑（public building，以下简称：公建），是供人们进行各种公共活动的建筑。一般包括办公建筑、商业建筑、旅游建筑、科教文卫建筑、通信建筑、交通运输类建筑等。

高度不大于24m者为单层和多层建筑；总高度超过24m者为高层（不包括高度超过24m的单层主体建筑）；高度超过100m时为超高层。

公共建筑的特点：

①使用的公共、开放性；

②功能的多样性；

③人流交通的大量性；

④建筑结构复杂性；

⑤建筑风格的时代性；

按照《建筑照明设计标准》GB50034-2013要求，公建的照度一般≥300lx，且公建室内通常进深和开间都较大，室内的照度难以达到上述标准，通常通过：

①加大开窗/幕墙面积来实现较大的采光面积比；

②增加人工照明；

③或上述两种路径兼而有之。

正如之前的文章《遮阳在节能建筑中应用的原则：被动优先、主动优化》所提，大尺寸的门窗或者幕墙，更是外围护节能的薄弱部位，按照遮阳设置条件须设置遮阳的，从节能效果来看宜为外遮阳；

那么到底什么样的外遮阳适合公共建筑呢？

这个确实需要具体分析，但建议，重点应该从如下几个方面来选择：

遮阳系数与可调节性

通常建筑设计师都会给门窗或幕墙一系列指标值，诸如：传热系数、气密等级、遮阳系数（SW值）等；单从SW值来说，这个SW值实为：外窗或幕墙的遮阳系数SC值与外遮阳系数SD值的乘积（当无遮阳时，取门窗本身的遮阳系数SC）。如设计给出SW值为：≤0.2（夏季）、≥0.6（冬季）、门窗或幕墙SC值0.6。

由上述参数可见：

①门窗本身无法满足夏季遮阳要求，是需要设置遮阳设施的；

②选择遮阳设施时实际选择的是功能需求，按上参数，门窗或幕墙SC值为0.6，而建筑夏季遮阳要求为≤0.2，实际上选择遮阳设施的SD值应为：≤0.2/0.6=0.33；

③在此基础上选择能满足SD能≤0.33的措施；

④这个SD值是否≤0.33都可满足？

其实不然，究其原理，实际上是门窗或幕墙通过遮阳设施，调节门窗或幕墙从当时自然光热情况下的“太阳得热系数SHGC值”，再通过门窗或幕墙的传热系数和气密性来阻隔热量向室内传递；

但是，自然光热并非静态、且门窗或幕墙本身的性能参数相对固定，唯有适时、适当调节SD值来被动应对自然光热的变化，从而持续保证门窗或幕墙向室内传递热量不超过室内舒适度对应的能耗需求；

可见，这个外遮阳设施应是可调节的；

抗风性能

众所周知，遮阳设施属建筑外围护，所以其抗风性能不可忽视。

通常外遮阳依附建筑外围护结构，属外围护构件，在进行设计和选用时，须考虑其抗风性能。通常包括：外遮阳产品本身的抗风性能、风载下与结构连接的连接件的弹性变形允许量、连接件的抗拉拔和抗剪切。

具体项目应具体分析计算，通常高层和超高层、台风频发地区因风荷载大，应慎重对待，可选产品也多受限。

同时，市面上也有“风感”气象站相关产品，来兼顾遮阳和抗风需求，但确需要具体分析。事实上，并非在自然界风荷载超过外遮阳的抗风能力的项目上设置了“风感”气象站就万事大吉，还须具体分析！

重点是：在有遮阳需求的白天，风荷载计算值出现近似和超过抗风能力的时间比例大小，如此比例较大，将会出现有遮阳需求时，遮阳产品因风荷载过大时“风感”气象站的自我保护，大部分时间将不能正常满足遮阳功能，显然是不合适的。

建议：这个比例值的大小控制在10%之内为宜，与超低能耗及以上标准建筑有关室内舒适度指标在极端气候下偏差呼应；

兼顾抗震

遮阳产品，尤其是外遮阳产品在工程建设标准中提及不多（仅要求宽度、高度、悬挑尺寸在3m以上的大型外遮阳做抗震验算）。其实建筑抗震是个不可忽视的建造指标，特别是在7度设防以上地区。

这就要求外遮阳的设计和施工不但要融入建筑（忌突出外立面），更要与建筑结构有效连接，连接件的规格、间距需要通过单个连接件的锚固力计算后确定；

机械耐久性

依公建项目40/50年的寿命周期而言，可调节外遮阳的机械耐久性正常使用状态下应覆盖寿命周期的使用需求｛如夏热冬冷地区：≥1.4万次［365（天）*0.5（按6个月/年）*1.5（启闭、应变自然的微调整）*50（年）≈1.4万次，具体还须据气候区和建筑的功能相对应］｝，这个机械耐久性并非单纯意义上的年限，实际上都是多次启闭后的机械磨损和疲劳破坏；

检修难易

公建中的外遮阳产品在漫长的寿命周期内，因：产品制造和施工安装瑕疵、失误操作、极端自然环境都可能导致故障，也有可能是产品本身的偶发故障、机械磨损和疲劳破坏等都会造成暂时无法使用。故产品研发、设计与制造过程中，必须考虑到运维过程中的检修的可能。

相比室外检修而言，室内检修可以安全、方便、快捷、成本低廉，是首选方案；故尽可能采用室内检修的产品方案；

立面的协调

起码包括如下几个方面：

①减少突兀，在建筑抗震中已提及，不赘述；

②色系搭配，公共建筑常因建筑师和投资方的喜好不一，色系不尽相同，故而对外遮阳的色泽要求很高；

③风格搭配等，公共建筑的外立面风格多因设计师对建筑的风格不同而迥异，故而也需能适合建筑风格的遮阳产品；

寿命周期成本

坦言，技术有边界和标准，成本无常型。既然技术有边界和标准，不追求“过剩”功能和标准，也不遗漏“必要”功能和标准，是相对合适的做法。

建议：在建筑设计和产品选型时，先确定功能需求；在确定并确保基础上，通过多方案的技术经济比选来择优确定产品型式及相关参数［依净现值的概念分别计算各方案的净现值P=∑（Pa Pb Pc Pd Pe），基于产出效益（节能价值）相同的前提，不再计算效应（资金流入），仅计算投入（资金流出），故方案投入越小越优］，如附表：

智能

公建本身特点就决定难以有专人负责时时运维，来兼顾室内舒适度和能耗两方面的需求，故而选择方案时须谨防SD值“过低”和“不足”的两个极端情况，一旦出现，都将导致室内能耗的增加（如：SD值“过低”易增加人工照明能耗增加，“不足”易供冷能耗增加）。

所以基于光照度追踪的“智能控制”方案，最大程度兼顾了室内舒适度、能耗、免专人时时专业运维的需求。

“金星宇遮阳”一直也倡导“越智能、越节能”科学、超前的建筑遮阳产品理念。智能控制的方式除此外，还有很多种技术路径（如下图），项目按需选用即可。

当然，公建项目因其承担的功能不一样本身不尽相同，难以用简短的文字阐述清楚，但其遮阳技术原理基本是一致的，仅实现的路径不同而已。

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