2009年12月的哥本哈根聯(lián)合國氣候變化大會引起世界各國的重視,在達(dá)成節(jié)能減排目標(biāo)的共識的過程步履艱辛,那尊孤獨(dú)地站立在哥本哈根會場外、北歐冬天寒風(fēng)里的冰雕北極熊的自我融化,啟示者氣候變暖的無奈,導(dǎo)讀著極地冰川、冰蓋加速融化的不爭事實(shí)。再看看我們身邊,2010年元旦,北京罕見的連降大雪還沒有融化,新疆60年不遇的大雪已鋪天蓋地,積雪厚達(dá)2米……,現(xiàn)實(shí)告訴我們,氣候逐年變暖導(dǎo)致的極端氣候現(xiàn)象,呼吁人們盡快行動起來,扼住導(dǎo)致全球氣候變暖的禍根 — 過度地能源消耗引起的CO2等溫室的排放引起的災(zāi)難,已經(jīng)擺在我們面前。我國城市能耗占全國能耗總量的85%,建筑能耗已經(jīng)占到全國總能耗的28%。建筑能耗與節(jié)能潛力共存,低碳發(fā)展與可持續(xù)發(fā)展并進(jìn),節(jié)能減排與節(jié)能建筑同行,我們肩上的認(rèn)為依然很重,建筑業(yè)節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境是我們義不容辭的責(zé)任。
1.建筑遮陽對節(jié)能建筑的積極作用
1.1 建筑遮陽是節(jié)能建筑的重要環(huán)節(jié)
外門窗是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的重要組成部分,也是建筑能耗損失的薄弱環(huán)節(jié)。外窗具有觀望、透光、通風(fēng)等功能,建筑遮陽與建筑外門窗的有機(jī)結(jié)合,提高了建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能,也體現(xiàn)了以人為本的設(shè)計初衷和對室內(nèi)熱環(huán)境和視覺舒適度起到積極的作用。目前,我國大多數(shù)建筑還沒有考慮到外窗的遮陽設(shè)施設(shè)計,而建筑遮陽對于綠色節(jié)能建筑起到的積極作用更是少有人問津。現(xiàn)在應(yīng)該是關(guān)注建筑遮陽問題的時候了。
1.2 建筑遮陽對環(huán)境保護(hù)和節(jié)能減排的貢獻(xiàn)
夏季強(qiáng)烈的太陽輻射是高溫?zé)崃恐础?/span>大量太陽輻射熱從玻璃窗進(jìn)入室內(nèi),使室溫增高,人們不得不在室內(nèi)加大空調(diào)功率。空調(diào)負(fù)荷便主要用于排出進(jìn)入室內(nèi)的太陽輻射得熱。用空調(diào)器從室內(nèi)“搬”到室外的熱量又加熱了建筑物外圍的空氣,眾多空調(diào)器的如此“搬運(yùn)”形成了城市“熱島效應(yīng)”,對局地氣候環(huán)境起著惡性循環(huán)的推動作用。把夏季強(qiáng)烈的太陽輻射熱阻擋在室外,而不是先讓熱量進(jìn)入室內(nèi)再用能量制冷低消后排到室外,建筑外遮陽就起到了關(guān)鍵作用。建筑外遮陽還具有通風(fēng)功能,在遮擋太陽輻射熱和眩光進(jìn)入室內(nèi)的同時,為室內(nèi)自然通風(fēng)提供了條件,使室內(nèi)得到了理想的熱舒適環(huán)境。
采用建筑外遮陽,為室內(nèi)提供了理想的熱舒適環(huán)境,有利于提高工作、學(xué)習(xí)效率,人民生活環(huán)境質(zhì)量得到提高;建筑外遮陽還可以減少空調(diào)的使用,有些北方地區(qū)的城市建筑可以大大減少甚至不適用空調(diào),免去了空調(diào)費(fèi)用,對節(jié)能減排的作用不可低估。
冬季夜晚的寒風(fēng)是降低室內(nèi)溫度的重要因素。我國北方單位建筑面積采暖能耗遠(yuǎn)高于相同氣候條件下的發(fā)達(dá)國家,其中窗戶能耗太高是問題的關(guān)鍵,冬季窗戶耗能約占建筑采暖耗能的一半。我國北方大部分地區(qū)冬季,特別是冬季夜晚,冬季晝夜溫差大,溫度很低。室內(nèi)采暖的大量熱量從保溫較差的玻璃窗戶逸出,造成室溫下降,供熱部門不得不增加采暖供熱量。冬季夜晚,采用具有防寒保溫作用的建筑外遮陽設(shè)施,加上遮陽簾與玻璃窗之間的空氣保溫層,可以對室內(nèi)起到保溫作用。保溫性能提高約一倍。
建筑外遮陽還有保護(hù)私密性、避免眩光、降低噪音、防盜和裝飾作用等作用;免去了在外窗或陽臺安設(shè)防盜網(wǎng)的費(fèi)用,還建筑物本身的風(fēng)格,使小區(qū)甚至整個城市的市容整潔清新,體現(xiàn)了人居環(huán)境本來面目。
1.3建筑遮陽 對于削減電力高峰負(fù)荷作用值得重視
空調(diào)制冷用能已經(jīng)成為我國夏季用電高峰的關(guān)鍵因素。每年夏季,空調(diào)的使用造成城市用電負(fù)荷高峰,約占當(dāng)?shù)乜偣β实?/3至40%,常導(dǎo)致拉閘限電。過高的電力高峰負(fù)荷,對于電站和電網(wǎng)設(shè)施的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和安全運(yùn)行非常不利。過了兩三個月的夏季電力高峰時段,大量極端昂貴的電力設(shè)施又閑置不用,造成浪費(fèi)嚴(yán)重。若采用遮陽設(shè)施,對于降低空調(diào)制冷能耗和削減電力高峰負(fù)荷都能夠起到積極的作用。
1.4歐盟組織對建筑遮陽在建筑能耗方面的調(diào)研統(tǒng)計
“歐洲遮陽組織”(The European Solar Shading Organization)于2005年12月發(fā)表了研究報告《歐盟25國遮陽系統(tǒng)節(jié)能及CO2減排》。據(jù)歐盟相關(guān)部門的統(tǒng)計:采用了建筑遮陽設(shè)施,就能夠有效降低建筑能耗,冬季采暖能耗降低10%、夏季制冷的能降低25%[1]。這些數(shù)字用另一組數(shù)字解讀,即為:減少了制冷能耗>3100萬噸油當(dāng)量/年并減少CO2排放>8000萬噸/年;減少了采暖能耗>1200萬噸油當(dāng)量/年并減少CO2排放>3100萬噸/年。這是令人鼓舞的數(shù)據(jù),更是令人思考的數(shù)據(jù)。
歐洲各國十分重視對建筑遮陽方面的研究,不僅對不同地區(qū)的建筑采用遮陽對于減少空調(diào)和采暖的需求做了深入的研究計算,并且按照不同的建筑類型、主要朝向、用戶習(xí)性、窗戶種類、遮陽設(shè)施、氣候條件的多種典型情況進(jìn)行組合,得出的制冷與采暖節(jié)能結(jié)果綜合數(shù)據(jù)。為建筑設(shè)計部門和遮陽生產(chǎn)企業(yè)提供參考。盡管建筑所處氣候區(qū)、典型建筑設(shè)計及遮陽設(shè)施各有不同,但是,設(shè)置遮陽對于減少制冷能耗需求的效果比減少采暖能耗需求的效果非常明顯。一般情況下,對制冷能耗來說,設(shè)置遮陽對緯度較低的地區(qū)能耗需求降低較多;對采暖能
耗來說,設(shè)置遮陽對緯度較高的地區(qū)能耗需求降低較多。
歐盟國家對于建筑遮陽產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)也十分完善,過5年左右就會進(jìn)行修改,遮陽標(biāo)準(zhǔn)中對于熱舒適和視覺舒適方面也有具體規(guī)定。
日照強(qiáng)烈的意大利,對于建筑外遮陽更是重視有致:沒有遮陽的建筑即便是出租都租不出去,更不要說購買了,根本沒有市場;而意大利的建筑外遮陽設(shè)施是與外窗的設(shè)計和制造是以工業(yè)化生產(chǎn)形式,在工廠同步完成的。這樣的遮陽產(chǎn)品,其壽命與外窗一致,需要維修和更換時,也十分方面,配套。其材質(zhì)和色彩與建筑物保持一致,不影響建筑風(fēng)格的體現(xiàn)。
2.建筑遮陽類型
在國外,特別是歐洲國家,建筑遮陽經(jīng)過長期的發(fā)展,產(chǎn)品極為豐富。結(jié)果10多年的發(fā)展,我國建筑遮陽產(chǎn)品發(fā)展也十分迅速,產(chǎn)品門類、品種和款式方面與發(fā)達(dá)國家沒有太大差距,國外常用的遮陽產(chǎn)品,一般國內(nèi)都有。
2.1 建筑遮陽方式
按照在建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)上使用的部位,建筑遮陽分為外遮陽、內(nèi)遮陽和中間遮陽。電動百葉、電動遮陽篷 2.1.1外遮陽
一種在金屬外殼中填充硬泡聚氨酯、并在百葉條之間設(shè)計有通風(fēng)間隔的建筑外遮陽活動金屬百葉卷簾,是可以安設(shè)于居住建筑和公共建筑上較理想的設(shè)施。建筑外遮陽把夏季灼熱的太陽輻射熱和冬季寒冷的北風(fēng)阻擋在室外,有利于保持室內(nèi)熱舒適度,對減低空調(diào)制冷和采暖能耗起到重要作用。但是在我國,不論是公共建筑還是居住建筑,使用外遮陽設(shè)施的范例還很少,1/2的采暖或制冷能源通過外門窗損失掉,同時失去的還有室內(nèi)熱舒適和視覺舒適環(huán)境。
我國北京和南方一些大中城市,公共建筑利用結(jié)構(gòu)作為外遮陽的遮陽方式已有一些,建筑師在設(shè)計建筑風(fēng)格的同時,考慮到了建筑外遮陽,但為數(shù)不多。還有一些大型公共建筑是以考慮建筑風(fēng)格或建筑造型的變化為主。
2.1.2內(nèi)遮陽
內(nèi)遮陽是設(shè)置在建筑開口部位內(nèi)部(窗戶)的遮陽裝置的總稱,包括遮陽軟卷簾、卷簾百葉等。內(nèi)遮的不足在于,當(dāng)太陽輻射熱或寒風(fēng)進(jìn)入到室內(nèi),對室內(nèi)的熱環(huán)境造成不良影響后,再使用能源將其“搬出”,實(shí)在是不劃算的。同時,使用內(nèi)遮陽還應(yīng)考慮在外窗設(shè)置一個通風(fēng)窗口,把存在于外窗與內(nèi)遮陽設(shè)施的熱空氣隨時“搬出”室外。
內(nèi)遮陽使用在玻璃幕墻建筑,也會起到一些作用,但不僅保溫隔熱效果不理想,從外面看去,又像透明的建筑立面上補(bǔ)上了許多補(bǔ)丁,使人無可奈何。
2.1.3 中間遮陽
2.2 建筑遮陽產(chǎn)品類型
建筑遮陽品種可分為百葉簾、百葉窗、卷簾、遮陽篷、天篷簾、遮陽板(擋板、翻板)、花格等。其中百葉簾、百葉窗、卷簾都可以用于外遮陽或內(nèi)遮陽;曲臂遮陽簾一般設(shè)在建筑門窗外側(cè),以曲臂調(diào)節(jié)遮陽簾伸展程度;天篷簾多用于公共建筑屋頂天窗外側(cè)或內(nèi)側(cè),遮擋從玻璃天窗射入的太陽熱量,也常用于公共建筑中庭。
2.3 建筑遮陽產(chǎn)品材料
目前,用作建筑遮陽材料的有金屬、織物、塑料、木材和玻璃等。
有的織物面料在在從化學(xué)原材料拉絲制作纖維的過程中著色,其光照色牢度、耐氣候性、自潔防污性能都十分理想。還具有重量輕,易收放,色澤多樣價格低廉等優(yōu)點(diǎn)。
塑料和玻璃材質(zhì)的遮陽產(chǎn)品也越來越多地出現(xiàn)在遮陽市場。具有一定科技含量的塑料和玻璃材料,在多種造型、容易加工和回收再利用方面具有優(yōu)勢。
2.4 遮陽產(chǎn)品操作方式
遮陽產(chǎn)品操作方式分為電動和手動。電動操作可以單控、群控、智能控制;智能控制的遮陽產(chǎn)品遮陽
3.對發(fā)展我國建筑遮陽的幾點(diǎn)啟示
建筑遮陽與建筑外門窗結(jié)合,是建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。對于提高室內(nèi)熱舒適和視覺舒適影響重大,對降低夏季制冷能耗降和冬季采暖能耗的貢獻(xiàn)十分顯著。建筑遮陽潛在的廣大市場空間和發(fā)展前景也十分可觀。
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,我國采暖和空調(diào)的使用越來越多。冬季建筑采暖從北方嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)正在向夏熱冬冷地區(qū)推進(jìn);夏季空調(diào)制冷從南方地區(qū)也在不斷向北方甚至嚴(yán)寒地區(qū)發(fā)展。因此,我國建筑能源消耗也在不斷逐年增長。能耗增長的同時,對空氣污染和環(huán)境破壞已經(jīng)從另一方面制約了我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐。采用建筑遮陽設(shè)施,在維護(hù)室內(nèi)舒適度的同時,還降低了冬季采暖和夏季空調(diào)制冷的能耗,在北方夏季,甚至還可以少用或不用空調(diào)制冷;在南方冬季,甚至還可以少用或不用空調(diào)采暖,對于減低建筑能耗的確是一舉幾得的措施。
3.1 提高對建筑遮陽觀念的認(rèn)識
采用建筑遮陽設(shè)施對節(jié)能減排的效果突出。提高對建筑遮陽的認(rèn)識,積極倡導(dǎo)建筑遮陽十分重要。
我國建筑能耗的1/2是通過建筑外門窗損失掉的。歐盟相關(guān)部門的統(tǒng)計也表明,采用了建筑遮陽設(shè)施,能夠有效降低建筑能耗,冬季采暖能耗降低10%、夏季制冷的能降低25%。這些數(shù)據(jù)應(yīng)該引起我們的重視。建筑遮陽與室內(nèi)熱舒適環(huán)境和視覺舒適關(guān)系密切。有利于整潔市容。對節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的貢獻(xiàn)不可低估。
政府高級官員、行業(yè)主管部委領(lǐng)導(dǎo)對建筑遮陽重要性的認(rèn)識十分必要。把發(fā)展建筑遮陽作為國家節(jié)能減排、擴(kuò)大內(nèi)需和改善人民生活的一項重要的基本措施,把建筑遮陽與節(jié)能建筑結(jié)合起來,前景廣闊,大有作為。
3.2 設(shè)立專項課題對建筑遮陽進(jìn)一步研究
應(yīng)該抓緊對我國建筑遮陽現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)查研究。研發(fā)適合我國各個不同氣候區(qū)建筑和典型建筑使用的、能夠普及和大量推廣的建筑遮陽技術(shù)和產(chǎn)品。找出適合的措施和方式,盡量少走彎路。比如,我國南方的建筑遮陽產(chǎn)品更應(yīng)滿足通風(fēng)的需求;北方的建筑遮陽產(chǎn)品更應(yīng)滿足夜晚阻擋寒風(fēng)的保溫需要。
建筑遮陽設(shè)計應(yīng)該與建筑設(shè)計同步進(jìn)行,根據(jù)具體情況采取建筑遮陽措施,分別研制出適用于公共建筑和居住建筑的建筑遮陽產(chǎn)品,并能夠與建筑風(fēng)格匹配;建筑遮陽產(chǎn)品還應(yīng)該與門窗設(shè)計部門結(jié)合,研制開發(fā)門窗產(chǎn)品與遮陽設(shè)施相結(jié)合的、便于維修更換的一體化產(chǎn)品、由工業(yè)化生產(chǎn)線生產(chǎn),克服遮陽設(shè)施的安全隱患。
并根據(jù)建筑的具體情況,考慮采用外遮陽、內(nèi)遮陽或中間遮陽措施;結(jié)合我國居住建筑高層和超高層居多的特點(diǎn),研究出適用的、可以普遍推廣的建筑遮陽方式和措施;結(jié)合我國目前玻璃幕墻式建筑越來越多的現(xiàn)象,研發(fā)適合各種玻璃幕墻式建筑的遮陽技術(shù)和措施。
同時,要不斷創(chuàng)新,跟蹤世界最新前沿遮陽技術(shù),研制高端遮陽產(chǎn)品,以期走到世界前列。
建設(shè)建筑遮陽示范項目。在不同氣候區(qū)的城市,對新建住宅、公共建筑以及既有建筑節(jié)能改造項目中,采用不同遮陽產(chǎn)品,特別應(yīng)該采用活動外遮陽產(chǎn)品,作為示范項目,并進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析,檢測其節(jié)能及改善熱舒適的效果。
3.3 重視建筑遮陽標(biāo)準(zhǔn)和圖集的編制工作
我國建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)體系繼續(xù)完善、建筑遮陽標(biāo)準(zhǔn)的編制逐步受到重視,建筑遮陽標(biāo)準(zhǔn)也漸成體系,應(yīng)該抓緊編制全國和地方的建筑遮陽標(biāo)準(zhǔn)圖集。政府主管部門應(yīng)抓緊開發(fā)和研制出與不同建筑類型、功能配合的遮陽產(chǎn)品,使遮陽產(chǎn)品更快地為節(jié)能建筑結(jié)合,服務(wù)于室內(nèi)舒適環(huán)境和節(jié)能減排的需要。
3.4 建筑遮陽是既有建筑節(jié)能改造的重要環(huán)節(jié)
隨著我國建筑節(jié)能工作的不斷深入,我國大量的既有建筑節(jié)能改造正在逐步展開,結(jié)合非節(jié)能窗的更換,安設(shè)遮陽設(shè)施,對于解決建筑外門窗能耗大這個薄弱環(huán)節(jié)是一種重要舉措。
3.5向發(fā)達(dá)國家學(xué)習(xí)先進(jìn)的稅收政策
借鑒發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)稅收政策,并針對我國具體情況,對采取建筑遮陽措施使用者提供相應(yīng)的優(yōu)惠政策。比如,購買建筑遮陽設(shè)備、設(shè)施,減少稅收;對于在建筑遮陽技術(shù)方面有所創(chuàng)新的項目或課題予以相應(yīng)的獎勵或鼓勵等。
歐洲國家采用遮陽設(shè)施百年尤存,比比皆是,必然有它存在的道理。 歐洲許多國家所地理位置和氣候條件均優(yōu)于我國,尚且注重環(huán)境保護(hù)和能源消耗。我國幅員廣闊,氣候區(qū)繁多,氣候條件復(fù)雜,更應(yīng)注意因地制宜地解決建筑的宜居性和內(nèi)室熱舒適環(huán)境,把有限的能源高效率利用,減緩能耗負(fù)擔(dān),即滿足我國國民經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展,又為人民群眾創(chuàng)建美好生活家園,為人們提供更加良好的生存和發(fā)展條件。
在這里我們重溫節(jié)能建筑的概念:在建筑的全壽命周期內(nèi),**限度地節(jié)約資源(節(jié)能、節(jié)地、節(jié)水、節(jié)材),保護(hù)環(huán)境和減少污染,為人們提供健康、適用和高效的使用空間,與自然和諧共生的建筑。節(jié)能減排,為人們提供健康、舒適的生存空間是節(jié)能建筑的宗旨。低碳發(fā)展,保護(hù)環(huán)境是我們義不容辭的責(zé)任。讓我們行動起來,為創(chuàng)造更加美好的家園貢獻(xiàn)出我們的力量。