第9講：第6章：建筑日照及遮陽

1、12 本講主要內(nèi)容：n 9.1太陽的運(yùn)行規(guī)律與特點(diǎn)太陽的運(yùn)行規(guī)律與特點(diǎn)n 9.1.1日照的作用 n 9.1.2 太陽運(yùn)行的規(guī)律與特點(diǎn)n 9.1.3 天球圖、赤道坐標(biāo)系和地平坐標(biāo)系n 9.1.4 地里經(jīng)緯度n 9.1.5 太陽時(shí)與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)n 9 9.2 建筑遮陽構(gòu)件建筑遮陽構(gòu)件n 9.2.1 遮陽構(gòu)件及應(yīng)用n 9.2.2 建筑遮陽方式n 9.2.3 遮陽構(gòu)件尺寸計(jì)算n 9.2.4 遮陽與隔熱39.1.1 9.1.1 日照的作用日照的作用 日照是指物體表面被太陽直接照射的現(xiàn)象。日照是指物體表面被太陽直接照射的現(xiàn)象。建筑對(duì)建筑對(duì)日照的要求主要根據(jù)它的使用性質(zhì)和當(dāng)?shù)貧夂蚯闆r日照的要求主要根據(jù)它的使用性質(zhì)

2、和當(dāng)?shù)貧夂蚯闆r而定。而定。 （1）溫和地區(qū)的多數(shù)建筑，也需要至少在冬季正）溫和地區(qū)的多數(shù)建筑，也需要至少在冬季正午前后有一定的日照時(shí)間；這時(shí)的午前后有一定的日照時(shí)間；這時(shí)的陽光含有較多的陽光含有較多的紫外線，有利于消滅細(xì)菌和預(yù)防一些疾病，使室內(nèi)紫外線，有利于消滅細(xì)菌和預(yù)防一些疾病，使室內(nèi)保持良好的衛(wèi)生環(huán)境。保持良好的衛(wèi)生環(huán)境。4（2）日照還可使房間在冬季獲得較多的太陽輻射，提高室內(nèi)）日照還可使房間在冬季獲得較多的太陽輻射，提高室內(nèi)溫度。溫度。 據(jù)研究表明，冬季的日照會(huì)對(duì)多數(shù)人產(chǎn)生良好的心理作據(jù)研究表明，冬季的日照會(huì)對(duì)多數(shù)人產(chǎn)生良好的心理作用。用。為滿足建筑對(duì)日照的要求，為滿足建筑對(duì)日照的要求，

3、在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按照使用要求，結(jié)合當(dāng)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按照使用要求，結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂驐l件、日照特點(diǎn)、地形及前后建筑的遮擋條件、房間的地氣候條件、日照特點(diǎn)、地形及前后建筑的遮擋條件、房間的自然通風(fēng)要求以及節(jié)約用地等因素，綜合考慮自然通風(fēng)要求以及節(jié)約用地等因素，綜合考慮，正確地選擇房，正確地選擇房屋間距、朝向、建筑體型、窗口位置、遮陽處理等。屋間距、朝向、建筑體型、窗口位置、遮陽處理等。 在有些情況下，建筑需要避免日照。在有些情況下，建筑需要避免日照。 防止室內(nèi)過熱防止室內(nèi)過熱 避免眩光或暴曬避免眩光或暴曬日照的作用日照的作用59.1.2 太陽的運(yùn)行規(guī)律與特點(diǎn)太陽的運(yùn)行規(guī)律與特點(diǎn)q太陽在天空的位置是因時(shí)、因地時(shí)刻都

4、在變化著，而建筑物的太陽在天空的位置是因時(shí)、因地時(shí)刻都在變化著，而建筑物的狀況也是多種多樣的，狀況也是多種多樣的，要在設(shè)計(jì)之初預(yù)知日照情況要在設(shè)計(jì)之初預(yù)知日照情況，便需掌握，便需掌握太陽相對(duì)運(yùn)動(dòng)太陽相對(duì)運(yùn)動(dòng)的規(guī)律原理，在此基礎(chǔ)上學(xué)會(huì)運(yùn)用必要的圖表或的規(guī)律原理，在此基礎(chǔ)上學(xué)會(huì)運(yùn)用必要的圖表或做簡(jiǎn)單計(jì)算做簡(jiǎn)單計(jì)算6l地球按一定的軌道繞太陽運(yùn)動(dòng)-公轉(zhuǎn)，公轉(zhuǎn)一周的時(shí)間是一年。l地球公轉(zhuǎn)軌道平面叫黃道面。l地球的地軸與黃道面成6633的交角。l在公轉(zhuǎn)的過程中，地軸的傾斜方向和黃道面的交角是固定不變的。7l太陽光線直太陽光線直射地球的范射地球的范圍，在南北圍，在南北緯緯2327之之間作周期性間作周期性的變

5、化，從的變化，從而形成了春而形成了春夏秋冬四季夏秋冬四季的更替。的更替。8l太陽赤緯角太陽赤緯角：太陽光線與地球赤道面所夾的角度。太陽光線與地球赤道面所夾的角度。l赤緯角從赤道面算起，向北為正，向南為負(fù)。一年當(dāng)中，赤緯角從赤道面算起，向北為正，向南為負(fù)。一年當(dāng)中，不同的季節(jié)，赤緯角不同。不同的季節(jié)，赤緯角不同。主要季節(jié)的赤緯角可以查表：主要季節(jié)的赤緯角可以查表：9地球的經(jīng)線（子午線）與緯線10 一切垂直于地軸的平面同一切垂直于地軸的平面同地球表面相割而成的圓，都是地球表面相割而成的圓，都是緯線緯線，它們彼此平行。其中通它們彼此平行。其中通過地心的緯線叫過地心的緯線叫赤道赤道。赤道所。赤道所在的

6、平面叫赤道面。赤道面把在的平面叫赤道面。赤道面把地球分為南北半球地球分為南北半球l緯度是本地法線（地平面的垂緯度是本地法線（地平面的垂線）和赤道面的夾角，是在本線）和赤道面的夾角，是在本地子午線上度量的。地子午線上度量的。赤道上的赤道上的緯度都是零。緯度都是零。自赤道向北極方自赤道向北極方向分向分9090，稱為北緯；向南極，稱為北緯；向南極方向分為方向分為9090，稱為南緯，稱為南緯11q天球：地球繞太陽運(yùn)行，相對(duì)來講，我們?cè)诘厍蛏弦姷降膮s是太陽在天空中移動(dòng)。為了確切地描述太陽在天空中的位置，用相對(duì)論原理，假定地球不動(dòng)，而太陽繞地球旋轉(zhuǎn)，以地球?yàn)橹行模匀我忾L(zhǎng)為半徑作一假想球面，太陽在這一假想

7、球面上繞地軸旋轉(zhuǎn)，這個(gè)假想的球體稱為天球。q延長(zhǎng)地軸與天球相交的兩點(diǎn)成為天極，PN 為北天極，PS 為南天極， PN PS 為天軸。l擴(kuò)展地球赤道面與天球相交所成的圓QQ成為天球赤道，黃赤角= 232712l（1）赤道坐標(biāo)系）赤道坐標(biāo)系：是把地球上的經(jīng)、：是把地球上的經(jīng)、緯度坐標(biāo)系擴(kuò)展到天球，緯度坐標(biāo)系擴(kuò)展到天球，在天球上與赤在天球上與赤道面平行的緯度圈，在天球上叫道面平行的緯度圈，在天球上叫赤緯圈赤緯圈；在地球上通過南北極的經(jīng)度圈，在天球在地球上通過南北極的經(jīng)度圈，在天球上則稱為上則稱為時(shí)圈時(shí)圈。l以赤緯和時(shí)角表示太陽的位置。以赤緯和時(shí)角表示太陽的位置。l時(shí)角：時(shí)角：是指是指太陽所在的時(shí)圈太

8、陽所在的時(shí)圈與與通過通過南極南極的時(shí)圈的時(shí)圈構(gòu)成的夾角，單位為度。構(gòu)成的夾角，單位為度。自天球自天球北極看，順時(shí)針方向?yàn)檎?，逆時(shí)針方向北極看，順時(shí)針方向?yàn)檎?，逆時(shí)針方向?yàn)樨?fù)。為負(fù)。l時(shí)角表示太陽的方位，因?yàn)樘栐谔烨驎r(shí)角表示太陽的方位，因?yàn)樘栐谔烨蛏弦惶焐弦惶?4小時(shí)內(nèi)旋轉(zhuǎn)小時(shí)內(nèi)旋轉(zhuǎn)360，所以每小，所以每小時(shí)為時(shí)為15。假如已知太陽經(jīng)南點(diǎn)后至觀。假如已知太陽經(jīng)南點(diǎn)后至觀察時(shí)刻的位置所經(jīng)歷的時(shí)間察時(shí)刻的位置所經(jīng)歷的時(shí)間t，乘以，乘以15，即得出在觀察時(shí)刻太陽所處位置，即得出在觀察時(shí)刻太陽所處位置時(shí)角時(shí)角的度數(shù)，的度數(shù)， =15t，deg。太陽在天球上的位置每日每時(shí)都有變太陽在天球上的位置每日

9、每時(shí)都有變化，為了確定其位置，常用化，為了確定其位置，常用赤道坐標(biāo)赤道坐標(biāo)系系和和地平坐標(biāo)系地平坐標(biāo)系共同表示。共同表示。13l（2）地平坐標(biāo)系：是以地）地平坐標(biāo)系：是以地平圈為基圈，用太陽高度角平圈為基圈，用太陽高度角和方位角來確定太陽在天球和方位角來確定太陽在天球中的位置，中的位置， l太陽高度角（太陽高度角（hs）：）：是指太是指太陽直射光線與地平面間的夾陽直射光線與地平面間的夾角。角。l太陽方位角太陽方位角As：是指太陽直：是指太陽直射光線在地平面上的投影與射光線在地平面上的投影與地平面正南方向所夾的角。地平面正南方向所夾的角。正南點(diǎn)正南點(diǎn)As=0，向西為正，向西為正，向東為負(fù)。向東為

10、負(fù)。14l在日出、日落時(shí)，任何在日出、日落時(shí)，任何一個(gè)地區(qū)，太陽的高度一個(gè)地區(qū)，太陽的高度角角hs =0；一天中的；一天中的正午，即正午，即當(dāng)?shù)靥枙r(shí)當(dāng)?shù)靥枙r(shí)12時(shí)，太陽高度角最大，時(shí)，太陽高度角最大，此時(shí)太陽位于正南，即此時(shí)太陽位于正南，即太陽方位角太陽方位角 As =0l在任何一天里，上、下在任何一天里，上、下午太陽的位置對(duì)稱于中午太陽的位置對(duì)稱于中午，例如下午午，例如下午1點(diǎn)對(duì)稱點(diǎn)對(duì)稱于上午于上午11點(diǎn)，二者太陽點(diǎn)，二者太陽的高度角和方位角的數(shù)的高度角和方位角的數(shù)值相同，只是方位角的值相同，只是方位角的符號(hào)相反。符號(hào)相反。15l太陽高度角和方位角可依據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算：太陽高度角和方位角可

11、依據(jù)下式進(jìn)行計(jì)算：太陽方位角，度。太陽方位角，度。式中式中求太陽方位角求太陽方位角時(shí)角，度。時(shí)角，度。赤緯，度；赤緯，度；地理緯度，度；地理緯度，度；太陽高度角，度；太陽高度角，度；式中式中求太陽高度角求太陽高度角 sssss A cos.coshsinsin.sinhcosA A 2.- - - h cos.cos.cossin.sinsinh . 1 sssh16l在日出、日落時(shí)在日出、日落時(shí)hs =0，所以其方位角，所以其方位角和時(shí)角為下式：和時(shí)角為下式：l如求正午時(shí)的太陽高度角，可按下式計(jì)如求正午時(shí)的太陽高度角，可按下式計(jì)算：算：cos.cossin/cos(0stgtgAh 太太高高

12、度度角角）90()(90()(hh ）17 春分、春分、 秋分秋分正午正午太陽高度角：太陽高度角：LA90地球緯度。，LLA 9018冬至日，冬至日，正午正午 太陽高度角：太陽高度角：地球緯度。），（LLA 72239019夏至日，夏至日，正午正午太陽的高度角：太陽的高度角：地球緯度。），（LLA 72239020 地球自轉(zhuǎn)速度并不完全均勻，為計(jì)算方便，按一天為地球自轉(zhuǎn)速度并不完全均勻，為計(jì)算方便，按一天為24小時(shí)計(jì)算稱小時(shí)計(jì)算稱“地方平均太陽時(shí)地方平均太陽時(shí)“。 經(jīng)國際協(xié)議，以本初子午線處的經(jīng)國際協(xié)議，以本初子午線處的 平均太陽時(shí)為世界時(shí)平均太陽時(shí)為世界時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)，叫間的標(biāo)準(zhǔn)，叫“世界時(shí)世界

13、時(shí)”。 各地區(qū)所采用的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間是各國按所處地理經(jīng)度位置各地區(qū)所采用的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間是各國按所處地理經(jīng)度位置以以某一中心子午線的時(shí)間為某一中心子午線的時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)。 9.1.5 太陽時(shí)與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)太陽時(shí)與標(biāo)準(zhǔn)時(shí) 在以上計(jì)算太陽高度角和方位在以上計(jì)算太陽高度角和方位角的公式中，時(shí)角角的公式中，時(shí)角(t)所用的時(shí)間所用的時(shí)間為觀測(cè)點(diǎn)的當(dāng)?shù)靥枮橛^測(cè)點(diǎn)的當(dāng)?shù)靥?時(shí)，時(shí)，或稱或稱“真太陽時(shí)真太陽時(shí)”，即太陽在當(dāng)?shù)卣希刺栐诋?dāng)?shù)卣蠒r(shí)為時(shí)為12點(diǎn)、地球自轉(zhuǎn)一周又回到點(diǎn)、地球自轉(zhuǎn)一周又回到正南時(shí)為一天。正南時(shí)為一天。 21l平均太陽時(shí)：平均太陽時(shí)： 太陽時(shí)是以太陽通過該地子午線為正午12h來計(jì)算一天的時(shí)間

14、。這樣，經(jīng)度不同的地方，正午時(shí)間都不同，使用很不方便。 為了使用方便，規(guī)定在一定經(jīng)度范圍（15）統(tǒng)一使用一種標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，在該經(jīng)度范圍內(nèi)，同一時(shí)刻的鐘點(diǎn)均相同。l將整個(gè)地球按地理經(jīng)度劃分為24個(gè)時(shí)區(qū)，每個(gè)時(shí)區(qū)含地里經(jīng)度15。以本初子午線東西各7.5為零時(shí)區(qū)，向東分12個(gè)時(shí)區(qū)，向西分12個(gè)時(shí)區(qū)。每個(gè)時(shí)區(qū)都按它的中央子午線的平均太陽時(shí)為計(jì)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)，稱為該時(shí)區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，相鄰兩個(gè)時(shí)區(qū)的時(shí)差為1小時(shí)。l一天時(shí)間的測(cè)定，是以地球自轉(zhuǎn)為依據(jù)的。建筑日照設(shè)計(jì)所用的時(shí)間，均為當(dāng)?shù)靥枙r(shí)，它與日常時(shí)鐘所指的時(shí)間（標(biāo)準(zhǔn)時(shí)）之間有一定差值，需加以換算。22我國地域遼闊，我國地域遼闊，從東五時(shí)區(qū)到東九時(shí)區(qū)橫跨從東五時(shí)區(qū)到

15、東九時(shí)區(qū)橫跨5個(gè)時(shí)區(qū)個(gè)時(shí)區(qū)。為了方便，。為了方便，統(tǒng)統(tǒng)一采用東八時(shí)區(qū)的時(shí)間，即以東經(jīng)一采用東八時(shí)區(qū)的時(shí)間，即以東經(jīng)120的平均太陽時(shí)為全國標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的平均太陽時(shí)為全國標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，稱為，稱為“北京時(shí)間北京時(shí)間”。北京時(shí)間和世界時(shí)相差北京時(shí)間和世界時(shí)相差8h，即北京時(shí)間等于，即北京時(shí)間等于世界時(shí)加上世界時(shí)加上8h。23精確的當(dāng)?shù)靥枙r(shí)與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系為：精確的當(dāng)?shù)靥枙r(shí)與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系為：式中：式中：T。一標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，時(shí)；分；。一標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，時(shí)；分；Tm-地方平均太陽時(shí)，時(shí)；分；地方平均太陽時(shí)，時(shí)；分；L。一標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間子午圈所處的經(jīng)度，度；。一標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間子午圈所處的經(jīng)度，度；Lm-當(dāng)?shù)刈游缛λ幍慕?jīng)度

16、，度：當(dāng)?shù)刈游缛λ幍慕?jīng)度，度：Ep一均時(shí)差，分；一均時(shí)差，分；4-換算系數(shù)，分度。由于地球自轉(zhuǎn)一周按換算系數(shù)，分度。由于地球自轉(zhuǎn)一周按24小時(shí)計(jì)，地球的經(jīng)度分為小時(shí)計(jì)，地球的經(jīng)度分為360 ，所以每轉(zhuǎn)過經(jīng)度，所以每轉(zhuǎn)過經(jīng)度1為為4分鐘。地方經(jīng)度在中心經(jīng)度以西時(shí)，經(jīng)度分鐘。地方經(jīng)度在中心經(jīng)度以西時(shí)，經(jīng)度每差每差1 ，地方時(shí)比標(biāo)準(zhǔn)時(shí)提前，地方時(shí)比標(biāo)準(zhǔn)時(shí)提前4分鐘；在中心經(jīng)度以東時(shí)，經(jīng)度每差分鐘；在中心經(jīng)度以東時(shí)，經(jīng)度每差1 ，地方時(shí)比標(biāo)準(zhǔn)時(shí)推后，地方時(shí)比標(biāo)準(zhǔn)時(shí)推后4分鐘。分鐘。pmmELLTT00424真太陽時(shí)與平均太陽時(shí)之間的差稱為均時(shí)差均時(shí)差(Ep)。Ep的變化范圍約在-14分到+16分之間

17、。 均時(shí)差Ep的年變化25對(duì)于一般建筑日照工程，所用的時(shí)間不需要十分精確，對(duì)于一般建筑日照工程，所用的時(shí)間不需要十分精確，為簡(jiǎn)化計(jì)算，修正之為簡(jiǎn)化計(jì)算，修正之Ep可忽略不計(jì)。計(jì)算式可簡(jiǎn)化為：可忽略不計(jì)。計(jì)算式可簡(jiǎn)化為： mmLLTT 004。1 12 2點(diǎn)點(diǎn)2 26 6分分4 44 4秒秒1 12 2點(diǎn)點(diǎn)2 26 6. .7 73 3分分當(dāng)當(dāng)于于標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)時(shí)時(shí)則則廣廣州州地地方方時(shí)時(shí)1 12 2點(diǎn)點(diǎn)相相，6 6. .6 68 84 41 1以以西西6 60 0在在我我國國的的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)經(jīng)經(jīng)度度1 12 2，1 19 9為為1 11 13 3例例如如我我國國廣廣州州市市的的經(jīng)經(jīng)度度0 0 0 00

18、0 0 0269.2 建筑遮陽建筑遮陽l9.2.1 遮陽構(gòu)件及應(yīng)用遮陽構(gòu)件及應(yīng)用l 在我國南方炎熱地區(qū)，日照時(shí)間長(zhǎng)，太陽輻射強(qiáng)烈，在我國南方炎熱地區(qū)，日照時(shí)間長(zhǎng)，太陽輻射強(qiáng)烈，建筑物的建筑物的某些部位或構(gòu)件如窗口、外廊、櫥窗、中庭屋某些部位或構(gòu)件如窗口、外廊、櫥窗、中庭屋頂與玻璃幕墻等需要調(diào)節(jié)太陽直射輻射，頂與玻璃幕墻等需要調(diào)節(jié)太陽直射輻射，以揚(yáng)其利而避以揚(yáng)其利而避其害。其害。最常見與最具代表性的是窗口遮陽。最常見與最具代表性的是窗口遮陽。l 在炎熱地區(qū)的夏季，日輻射強(qiáng)度大，氣溫也高，在炎熱地區(qū)的夏季，日輻射強(qiáng)度大，氣溫也高，如我如我國南方夏季日輻射強(qiáng)度可達(dá)國南方夏季日輻射強(qiáng)度可達(dá)1000Wm

19、2，氣溫可達(dá)，氣溫可達(dá)40以上。以上。l 據(jù)我國有關(guān)單位的據(jù)我國有關(guān)單位的研究測(cè)定：研究測(cè)定：當(dāng)進(jìn)入室內(nèi)的直射光輻當(dāng)進(jìn)入室內(nèi)的直射光輻射強(qiáng)度大于射強(qiáng)度大于280W m2 ，同時(shí)氣溫在，同時(shí)氣溫在29以上，氣流速以上，氣流速度小于度小于0.3m/s寸，人們?cè)谑覂?nèi)會(huì)感到悶熱不舒適。寸，人們?cè)谑覂?nèi)會(huì)感到悶熱不舒適。 因此，目前因此，目前一般建筑以氣溫一般建筑以氣溫29 、日輻射強(qiáng)度、日輻射強(qiáng)度280Wm2左右作為必需設(shè)遮陽的參考界限。左右作為必需設(shè)遮陽的參考界限。2728建筑遮陽的目的是阻斷陽光直射，這樣做的好處有三個(gè)：建筑遮陽的目的是阻斷陽光直射，這樣做的好處有三個(gè)：q可以防止透過玻璃的直射陽光，

20、使室內(nèi)過熱；可以防止透過玻璃的直射陽光，使室內(nèi)過熱；q可以防止建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)（如窗、玻璃幕墻等，對(duì)此加以遮可以防止建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)（如窗、玻璃幕墻等，對(duì)此加以遮 陽板）過熱并造成對(duì)室內(nèi)環(huán)境的熱輻射；陽板）過熱并造成對(duì)室內(nèi)環(huán)境的熱輻射；q可以防止直射陽光造成的強(qiáng)烈眩光?？梢苑乐怪鄙潢柟庠斐傻膹?qiáng)烈眩光。這三點(diǎn)對(duì)于處于低緯地區(qū)尤為重要。這三點(diǎn)對(duì)于處于低緯地區(qū)尤為重要。所以設(shè)計(jì)窗口遮陽時(shí)，應(yīng)滿足所以設(shè)計(jì)窗口遮陽時(shí)，應(yīng)滿足7項(xiàng)要求：項(xiàng)要求：29設(shè)計(jì)窗口遮陽時(shí)，應(yīng)滿足設(shè)計(jì)窗口遮陽時(shí)，應(yīng)滿足7項(xiàng)要求：項(xiàng)要求：、夏天防止日照，冬天不影響必要的日照；、夏天防止日照，冬天不影響必要的日照；、晴天遮擋直射陽光，陰天保證房

21、間有足夠的照度；、晴天遮擋直射陽光，陰天保證房間有足夠的照度；、減少遮陽構(gòu)造的擋風(fēng)作用，最好還能起導(dǎo)風(fēng)入室的作、減少遮陽構(gòu)造的擋風(fēng)作用，最好還能起導(dǎo)風(fēng)入室的作用；用；、能兼作防雨構(gòu)件，并避免雨天影響通風(fēng)；、能兼作防雨構(gòu)件，并避免雨天影響通風(fēng)；、不阻擋從窗口向外眺望的視野；、不阻擋從窗口向外眺望的視野；、構(gòu)造簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)耐久；、構(gòu)造簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)耐久；、必須注意與建筑造型處理的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。、必須注意與建筑造型處理的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。309.2.2 建筑遮陽方式建筑遮陽方式 由于日輻射強(qiáng)度隨地點(diǎn)、日期、時(shí)間和朝向而異，由于日輻射強(qiáng)度隨地點(diǎn)、日期、時(shí)間和朝向而異，建筑中各向窗建筑中各向窗口要求遮陽的日期、時(shí)間以及遮

22、陽的形式和尺寸，口要求遮陽的日期、時(shí)間以及遮陽的形式和尺寸，也需根據(jù)具體地區(qū)也需根據(jù)具體地區(qū)的氣候和窗口朝向而定。的氣候和窗口朝向而定。 建筑遮陽類型很多，可以利用建筑的其他構(gòu)件，如挑檐、建筑遮陽類型很多，可以利用建筑的其他構(gòu)件，如挑檐、 閣板閣板或各種突出構(gòu)件，也可以專為遮陽目的而設(shè)置?；蚋鞣N突出構(gòu)件，也可以專為遮陽目的而設(shè)置。31一、人工遮陽方式一、人工遮陽方式水平式遮陽水平式遮陽垂直式遮陽垂直式遮陽綜合式遮陽綜合式遮陽(格柵格柵)擋板式遮陽擋板式遮陽二、綠化遮陽二、綠化遮陽三、建筑自遮陽和群體互遮陽三、建筑自遮陽和群體互遮陽按照構(gòu)件遮擋陽光的特點(diǎn)來區(qū)分，主要分為幾類：按照構(gòu)件遮擋陽光的特

23、點(diǎn)來區(qū)分，主要分為幾類：3233（1）水平式遮陽）水平式遮陽-遮擋高度角較大的、從窗口上方投射下來的陽光。遮擋高度角較大的、從窗口上方投射下來的陽光。 在在低緯地區(qū)低緯地區(qū)或一年中的夏季或一年中的夏季，由于太陽高度角很高，建筑，由于太陽高度角很高，建筑 的的陰影很短，因而水平遮陽比垂直遮陽更加有效。陰影很短，因而水平遮陽比垂直遮陽更加有效。在濕熱在濕熱 地區(qū)，地區(qū)，懸挑出的長(zhǎng)長(zhǎng)的屋檐足以起到遮陽蔽雨的作用。懸挑出的長(zhǎng)長(zhǎng)的屋檐足以起到遮陽蔽雨的作用。 印第安昔埃布洛人懸崖宮殿遮陽印第安昔埃布洛人懸崖宮殿遮陽34353637同濟(jì)大學(xué)建筑學(xué)院辦公樓陽面遮陽同濟(jì)大學(xué)建筑學(xué)院辦公樓陽面遮陽38同濟(jì)大學(xué)圖

24、書館西墻遮陽同濟(jì)大學(xué)圖書館西墻遮陽39 萊特萊特作為一位美國本土建筑大師，建筑大師，卻是家喻戶曉。這位以鄉(xiāng)土理念為出發(fā)點(diǎn)、致力追求建筑個(gè)性與自然環(huán)境高度融合的大師，在美國各地留下了許多優(yōu)秀的作品。 （2） 垂直遮陽垂直遮陽 -遮擋高度角較大的、從遮擋高度角較大的、從窗口斜射過來的陽光，另外窗口斜射過來的陽光，另外 垂垂直遮陽能夠有效地?fù)踝「叨冉侵闭陉柲軌蛴行У負(fù)踝「叨冉呛艿偷暮艿偷?光線，光線，適合用于遮擋東適合用于遮擋東北、北、西北向附近的窗口北、北、西北向附近的窗口。 普萊斯大廈普萊斯大廈(1956)(1956)是萊特晚期代表作是萊特晚期代表作，大面積的，大面積的垂直遮陽板垂直遮陽板形成了

25、鮮明的形成了鮮明的豎向線條，與豎向線條，與短促有力短促有力的水平遮陽板的水平遮陽板相結(jié)合，相結(jié)合，共同營(yíng)造出豐富多采的幾何共同營(yíng)造出豐富多采的幾何形體。形體。4041 亞利桑那州鳳凰坡中央圖書館則將垂直遮陽其作為一種標(biāo)志亞利桑那州鳳凰坡中央圖書館則將垂直遮陽其作為一種標(biāo)志或裝飾：由鋼架支撐起的片片三角帆布最直觀地向我們展示了或裝飾：由鋼架支撐起的片片三角帆布最直觀地向我們展示了垂直遮垂直遮 陽所具有的藝術(shù)感染力，在浩瀚、酷熱的西部沙漠之陽所具有的藝術(shù)感染力，在浩瀚、酷熱的西部沙漠之中，那片片白帆仿佛使人們看到蔚藍(lán)的大海。中，那片片白帆仿佛使人們看到蔚藍(lán)的大海。42（3） 格柵式遮陽格柵式遮陽(

26、綜合式遮陽綜合式遮陽)-比較適用于東南、西南附近的窗口。比較適用于東南、西南附近的窗口。 格柵式遮陽綜合了水平遮陽利垂直遮陽的優(yōu)點(diǎn)格柵式遮陽綜合了水平遮陽利垂直遮陽的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于各種朝，對(duì)于各種朝向和高度角的陽光都比較有效。向和高度角的陽光都比較有效。在綜合使用各種遮陽方式方面，柯布西耶在綜合使用各種遮陽方式方面，柯布西耶（法國建筑師）（法國建筑師）設(shè)計(jì)的昌設(shè)計(jì)的昌迪加爾議會(huì)大廈及高等法院迪加爾議會(huì)大廈及高等法院(1 7511956)是當(dāng)之無愧的典范。是當(dāng)之無愧的典范。43 雖然波士頓市政廳雖然波士頓市政廳(1964)紿人留下的第一印象是極富韻律紿人留下的第一印象是極富韻律的、柱廊般的的、柱廊般

27、的混凝土垂直遮陽板混凝土垂直遮陽板。因?yàn)椤Ｒ驗(yàn)閷訉酉騼?nèi)縮進(jìn)的平面層層向內(nèi)縮進(jìn)的平面使得每層的窗戶都于不知不覺中獲得了自然的水平遮陽使得每層的窗戶都于不知不覺中獲得了自然的水平遮陽。波。波士頓市政廳無疑受到柯布西耶士頓市政廳無疑受到柯布西耶（法國建筑師柯布西耶）（法國建筑師柯布西耶）作品的極作品的極大影響。其體形厚重、有雕塑感。大影響。其體形厚重、有雕塑感。44 （4）擋板式遮陽）擋板式遮陽 -遮擋高度角較小的、從窗口正射過來的陽光，遮擋高度角較小的、從窗口正射過來的陽光，適合用于東向、西向附近的窗口適合用于東向、西向附近的窗口。 45 柯里亞（亞洲地區(qū)的柯里亞（亞洲地區(qū)的建筑師）設(shè)計(jì)的孟買干建

28、筑師）設(shè)計(jì)的孟買干城章嘉公寓城章嘉公寓(19701 983)所采用的遮陽方式所采用的遮陽方式屬建筑自遮陽。屬建筑自遮陽。 這類遮陽方式?jīng)]有明這類遮陽方式?jīng)]有明顯的遮陽構(gòu)顯的遮陽構(gòu) 件，件，通過建通過建筑自身的凸凹來筑自身的凸凹來 形成大形成大面積陰影面積陰影，最主要的采最主要的采光光 窗都位于陰影之中，窗都位于陰影之中，而暴露在墻而暴露在墻 體表面的窗體表面的窗洞口往往尺寸較小。洞口往往尺寸較小。二、建筑自遮陽二、建筑自遮陽46 （三）（三） 綠化遮陽綠化遮陽 大自然給我們提供了一些大自然給我們提供了一些天然的遮陽手段天然的遮陽手段，樹木或攀樹木或攀緣植物可以用來遮擋陽光，形成陰影，其效果總體

29、來說緣植物可以用來遮擋陽光，形成陰影，其效果總體來說相當(dāng)不錯(cuò)。相當(dāng)不錯(cuò)。 綠化遮陽不同于建筑構(gòu)件遮陽之處還在于它的能量流綠化遮陽不同于建筑構(gòu)件遮陽之處還在于它的能量流向。向。植被通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為生物能，植被葉植被通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為生物能，植被葉片本身的溫度并未顯著升高。片本身的溫度并未顯著升高。而遮陽構(gòu)件在吸收太陽能而遮陽構(gòu)件在吸收太陽能后溫度會(huì)顯著升高，其中一部分熱量還會(huì)通過各種方式后溫度會(huì)顯著升高，其中一部分熱量還會(huì)通過各種方式向室內(nèi)傳遞。向室內(nèi)傳遞。47 諾曼諾曼福斯特在設(shè)計(jì)弗冒尤斯地方中等職業(yè)學(xué)校福斯特在設(shè)計(jì)弗冒尤斯地方中等職業(yè)學(xué)校(1 99193)時(shí)，時(shí)，不不但在建

30、筑向陽的一側(cè)設(shè)計(jì)了一組精美的銀色遮陽板，以遮擋夏季的酷但在建筑向陽的一側(cè)設(shè)計(jì)了一組精美的銀色遮陽板，以遮擋夏季的酷熱熱。還在建筑周邊配置了高大的落葉闊葉喬木還在建筑周邊配置了高大的落葉闊葉喬木， 陽光透過樹葉和遮陽陽光透過樹葉和遮陽板的縫隙投下縷縷光斑，猶如一曲動(dòng)人的旋律。最有意思的是，福斯板的縫隙投下縷縷光斑，猶如一曲動(dòng)人的旋律。最有意思的是，福斯特特所選用樹種的姿態(tài)與屋頂形狀非所選用樹種的姿態(tài)與屋頂形狀非 常相象常相象，讓人領(lǐng)略到現(xiàn)代建筑同樣，讓人領(lǐng)略到現(xiàn)代建筑同樣可以與優(yōu)美的自然環(huán)境相融合?？梢耘c優(yōu)美的自然環(huán)境相融合。489.2.3 遮陽構(gòu)件尺寸計(jì)算遮陽構(gòu)件尺寸計(jì)算 遮陽構(gòu)件的形式和尺寸

31、一般可根據(jù)當(dāng)?shù)匦枵陉柸掌凇r(shí)間及窗口遮陽構(gòu)件的形式和尺寸一般可根據(jù)當(dāng)?shù)匦枵陉柸掌?、時(shí)間及窗口朝向用圖表法求得，但針對(duì)某一時(shí)間的窗口遮朝向用圖表法求得，但針對(duì)某一時(shí)間的窗口遮 陽也可按當(dāng)時(shí)的太陽高陽也可按當(dāng)時(shí)的太陽高度角和方位角得出準(zhǔn)確尺寸。度角和方位角得出準(zhǔn)確尺寸。（1）水平遮陽）水平遮陽n窗口的水平式遮陽板應(yīng)當(dāng)計(jì)算窗口的水平式遮陽板應(yīng)當(dāng)計(jì)算 其挑出長(zhǎng)度其挑出長(zhǎng)度 L -和端翼的挑出長(zhǎng)度和端翼的挑出長(zhǎng)度D。n水平板挑出長(zhǎng)度水平板挑出長(zhǎng)度L -的計(jì)算：的計(jì)算：49墻方位角。墻方位角。太陽方位角；太陽方位角；之差，度；之差，度；太陽方位角與墻方位角太陽方位角與墻方位角太陽高度角，度；太陽高度角，度

32、；，水平板下沿至窗臺(tái)高度水平板下沿至窗臺(tái)高度；水平板挑出長(zhǎng)度，水平板挑出長(zhǎng)度，式中式中 wsws,s-, A A; h ;-H L cos.wswwssAAmmctghHL n水平板端翼挑出長(zhǎng)度水平板端翼挑出長(zhǎng)度D的計(jì)算的計(jì)算：。兩翼挑出長(zhǎng)度，兩翼挑出長(zhǎng)度，mDctghHDwss ,sin. 50 。之之差差，太太陽陽方方位位角角與與墻墻方方位位角角，距距離離或或板板面面至至窗窗口口另另一一邊邊的的板板面面間間凈凈距距；垂垂直直板板挑挑出出長(zhǎng)長(zhǎng)度度，式式中中deg ; -B L .ws, mmctgBLws51l綜合式遮陽：根據(jù)窗口的朝向和綜合式遮陽：根據(jù)窗口的朝向和建筑造型的要求，若初步確定

33、采建筑造型的要求，若初步確定采用綜合式遮陽，可先計(jì)算出垂直用綜合式遮陽，可先計(jì)算出垂直板和水平板的挑出長(zhǎng)度，然后按板和水平板的挑出長(zhǎng)度，然后按構(gòu)造要求來確定遮陽板的挑出長(zhǎng)構(gòu)造要求來確定遮陽板的挑出長(zhǎng)度。度。l擋板式遮陽：擋板式遮陽的構(gòu)造擋板式遮陽：擋板式遮陽的構(gòu)造有兩個(gè)基本部分，就是水平板的有兩個(gè)基本部分，就是水平板的挑出長(zhǎng)度挑出長(zhǎng)度L -和擋板的高度。如和擋板的高度。如L -太小，使擋板離窗口太近，影響太小，使擋板離窗口太近，影響使用，如使用，如L -太大，又不夠經(jīng)濟(jì)。太大，又不夠經(jīng)濟(jì)。根據(jù)構(gòu)造要求確定水平板長(zhǎng)度根據(jù)構(gòu)造要求確定水平板長(zhǎng)度L - 52l擋板式遮陽中擋板的高度，可擋板式遮陽中擋

34、板的高度，可計(jì)算出窗臺(tái)離擋板下端的垂直計(jì)算出窗臺(tái)離擋板下端的垂直距離距離H0（應(yīng)用下式）。（應(yīng)用下式）。l擋板的尺寸為擋板的尺寸為H- H0 。 wssctghLH,0cos./ n擋板端翼的挑出長(zhǎng)度擋板端翼的挑出長(zhǎng)度D按水按水平遮陽計(jì)算。平遮陽計(jì)算。wssHctghD,sin. 53例：南京地區(qū)（北緯例：南京地區(qū)（北緯3232）某建筑層高）某建筑層高3.6m3.6m，采用朝南連續(xù)帶形落地窗，如，采用朝南連續(xù)帶形落地窗，如圖所示，設(shè)計(jì)師采用雙層連續(xù)水平遮陽板，水平遮陽板高度距離樓面分別為圖所示，設(shè)計(jì)師采用雙層連續(xù)水平遮陽板，水平遮陽板高度距離樓面分別為1.8m1.8m和和3.6m3.6m，要求

35、在秋分日（，要求在秋分日（9 9月月2121日）上午日）上午1111點(diǎn)至下午點(diǎn)至下午1 1點(diǎn)（當(dāng)?shù)靥枙r(shí)）點(diǎn)（當(dāng)?shù)靥枙r(shí)）玻璃窗有滿窗遮陽，不計(jì)玻璃厚度，求遮陽板的出挑深度及盡端兩翼伸出長(zhǎng)玻璃窗有滿窗遮陽，不計(jì)玻璃厚度，求遮陽板的出挑深度及盡端兩翼伸出長(zhǎng)度。（已知上午度。（已知上午1111時(shí)太陽高度角為時(shí)太陽高度角為5454，方位角為，方位角為26.526.5）答案：（1） 有水平遮陽公式：- （2） 兩翼深處長(zhǎng)度：mctgrHctghL2 . 189. 073. 08 . 15 .26cos548 . 1cos. oAHctghD sin.1.854sin26.51.8 0.73 0.450

36、.6Dctgm54 窗口設(shè)置遮陽后，對(duì)遮擋太陽輻射熱量和在閉窗下降低室內(nèi)氣溫，效果窗口設(shè)置遮陽后，對(duì)遮擋太陽輻射熱量和在閉窗下降低室內(nèi)氣溫，效果較為顯著。但對(duì)房間的采光和通風(fēng)不利。較為顯著。但對(duì)房間的采光和通風(fēng)不利。（1）、遮陽對(duì)太陽輻射熱量的遮擋；）、遮陽對(duì)太陽輻射熱量的遮擋；廣州地區(qū)四個(gè)朝向，夏季一天內(nèi)遮陽前、后，太陽輻射熱量的效果。廣州地區(qū)四個(gè)朝向，夏季一天內(nèi)遮陽前、后，太陽輻射熱量的效果。559.2.4 遮陽效果與隔熱遮陽效果與隔熱 遮陽形式的選擇與構(gòu)造設(shè)計(jì)遮陽形式的選擇與構(gòu)造設(shè)計(jì)遮陽設(shè)施的隔熱效果除遮陽設(shè)施的隔熱效果除取決于遮陽形式及所處朝向外，還與取決于遮陽形式及所處朝向外，還與其構(gòu)造處理、材