建筑遮阳技术规范及应用领域「玻璃幕墙工程技术规范JGJ102-2003」

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建筑遮阳形式：

窗口的遮阳：主要针对窗户而进行遮阳。既满足于照明，又满足于遮挡过强的太阳光。

屋面的遮阳：主要在建筑屋顶进行遮阳，防止顶层房间太热。

墙面的遮阳：主要是根据墙体性能进行必要的遮阳。

绿化遮阳：进行绿化遮阳。

建筑遮阳方式种类繁多，从不同的角度可以把遮阳分为以下四类：

建筑简易遮阳：顾名思义，是一种利用建筑互相遮阳与自身遮阳，由建筑建造时的特点决定的。

这种简易遮阳一般是固定不可调节的，不需人来维护，因此其遮阳效率有不受人为控制等特点。

建筑互相遮阳。

建筑自遮阳，如挑檐、骑楼、花格窗等。

建筑附加构件遮阳。

绿化遮阳。

按照遮阳构件的形状，针对建筑窗口的遮阳构件分为五种水平式、垂直式、综合式、挡板式以及百叶式。见图所示：

相对于窗口采光玻璃,通常遮阳可分为外遮阳、内遮阳与玻璃中间遮阳三种。

外遮阳是位于建筑围护结构外边的各种遮阳的统称。内遮阳是建筑外围护结构内侧的遮阳。

中间遮阳是遮阳位于两层玻璃之间，即位于单框多玻窗的两层玻璃之间，或者建筑外围护结构的两层玻璃幕墙之间。

根据遮阳构件能否随季节与时间的变换进行角度和尺寸的调节，甚至在冬季便于拆卸的性能，窗口遮阳可分为固定式遮阳和可调节式遮阳。

固定式遮阳：固定式遮阳常是结合建筑立面、造型处理和窗过梁设置，用钢筋混凝土等做成的永久性 构件，常成为建筑物不可分割和变动的组成部分。它的优点是成本低，一旦建成就不需要再调理，省事缺点是不能根据季节、天气和一天时间的变化调整以满足室内环境如来光与热流控制等的需求，缺少灵活 性。

可调节式遮阳：与固定遮阳相反，可调节遮阳可以根据季节、时间的变化以及天空的阴暗情况，任意调整遮阳板的角度在寒冷季节，为了避免遮挡太阳辐射，争取日照，还可以拆除。这种遮阳灵活性大，使用科学合理，因此近年来在国内外建筑中应用较广。按照其调节活动构造方式可归为以下四类：

推拉型：采用铝合金等槽型构件固定要遮阳门窗的上下侧，将遮阳板或是遮阳百叶置于可滑动的槽内，需

要时拉动即可达到普通的遮阳目的。

收回型：收回型遮阳通常在门窗上部有回收盒子，可根据需要将遮阳构件收置于上端盒子之中，从而达到 调节遮阳的目的。

折叠型：将大面积的遮阳构件分割成小块，通过五金构件或是固定槽将每块合并分开，从而控制其遮挡面积。

旋转型：都有自己的旋转轴，通过自身旋转的角度来控制遮阳面积，让适宜的光线进入室内，构件之间不进行相互的移动与合并。

建筑遮阳的设计原则：

遵循建筑遮阳设计的要求，且不破坏建筑构造。遵循以下原则：

因地制宜原则：由于各地的地理纬度、气候的差异，建筑的遮阳时间不尽相同。

平面布局原则：在平面布局中，应以争取夏季风主导方向为前提，为防止房间夏季受强烈的太阳辐射的影响房间应避免东西向，至少西向不大面积开窗。在总体布局时一，可利用建筑物之间相互遮挡的方法,尽量减少遮阳构配件的使用。建筑物的纵轴,尽可能为东西向或接近东西向，把大多数房间安排为南北向。

房间功能的差异性和卫生原则。

窗口朝向选择。

遮阳设计的其它影响因素：

建筑遮阳对室内热环境的最为积极影响是只让适量的太阳辐射进入室内，改善室内热舒适，尽量减少空调的冷负荷，降低对能源的依赖。由于人们居住生活品质的提高，使得建筑遮阳肩负其它调节室内物理环境的使命。优秀的建筑遮阳设计应该室内采光、通风、视线等因素的综合考虑，使挡板最大程度的发挥其对于自然的调节和控制作用，充分利用积极因素创造更宜人的室内环境。

遮阳设计与采光：

建筑遮阳对于天然采光有两个方面的影响一方面，建筑遮阳措施确实会降低室内照度水平。另一方面，建筑遮阳可以阻挡直射阳光进入，或将其转化为比较柔和的漫射光，避免眩光直射工作面，从而满足人们对照明质量的要求，减少日间人工照明的耗能。因此，如何趋利避害，是遮阳设计要考虑的重要问题。

JG/T237-2011《建筑遮阳工程技术规范》：

《建筑遮阳工程技术规范》JG/T237-2011规范的颁布使建筑遮阳的设计、施工和验收有法可依。

此规范对新建、扩建和改建的民用建筑遮阳工程的设计、施工安装、验收与维护，做出了全面系统深入的规定。

强条规定（4条必须严格执行）：

3.0.7 遮阳装置及其与主体建筑结构的连接应进行结构设计。(基本规定)

7.3.4 在遮阳装置安装前，后置锚固件应在同条件的主体结构上进行现场见证拉拔试验，并应符合设计要求。（施工安装）

8.2.4 遮阳装置与主体结构的锚固连接应符合设计要求。（验收）

8.2.5 电力驱动装置应有接地措施。（验收）

基本规定：

夏热冬暖地区、夏热冬冷地区和寒冷地区建筑的东向、西向和南向外窗（包括透明幕墙）、屋顶天窗（包括采光顶），在夏季受到强烈的日照时，大量太阳辐射热进入室内，造成建筑物内过热和能耗增加，降低室内舒适度。采用有效的建筑遮阳措施，可降低建筑物运行能耗，并减少太阳辐射对室内热舒适度和视觉舒适度的不利影响。

有效的遮阳措施可概括为：绿化遮阳、结合建筑构件的遮阳和专门设置的遮阳。建筑的绿化遮阳不属于建筑工程技术范围，此工程技术规范不予涉及。

结合建筑构件常见的遮阳有：加宽挑檐、外廊、阳台等。

专门设置的遮阳包括水平遮阳、垂直遮阳、综合遮阳、挡板遮阳、百叶内遮阳、活动百叶外遮阳等，可根据不同气候和地域特点，采取适宜的遮阳措施。

建筑遮阳形式和措施的确定，应综合考虑地区气候特征、经济技术条件、房间使用功能等因素，以满足建筑夏季遮阳、冬季阳光入射、冬季夜间保温，以及自然通风、采光、视野等要求。

外窗综合遮阳系数的确定应符合有关建筑节能标准的规定。

遮阳装置的安全问题：

外遮阳装置必须与建筑主体结构可靠连接，做到结构安全耐久。对于中高层、高层、超高层建筑以及大跨度等特殊建筑的外遮阳装置及其安装连接应进行专项结构设计。

遮阳装置应具有防火性能。当发生紧急事态时，遮阳装置应不影响人员从建筑中安全撤离。

外遮阳的优势：

采用外遮阳时，可将60%～80%的太阳辐射直接反射出去或吸收，使辐射热散发到室外，减少了室内的太阳得热，节能效果较好。而采用内遮阳时，遮阳装置反射部分阳光，吸收部分阳光，透过部分阳光，由于所吸收的太阳能仍留在室内，虽然可以改善热环境，但节能效果却不理想。为此，应优先选择外遮阳。

合理选择遮阳形式：

遮阳措施能阻断直射阳光透过玻璃进入室内，为室内营造舒适的热环境，降低室温和空调能耗。我国地域辽阔，建筑物所在地气候特征各不相同，同时由于建筑物的使用性质不同，建筑类型、建筑功能、建筑朝向、建筑造型不同，所适宜的遮阳形式也不尽相同。因此，本条文提出了建筑遮阳设计时应合理选择遮阳形式的要求。

建筑不同部位、不同朝向遮阳设计的优先次序可根据其所受太阳辐射照度，依次选择屋顶水平天窗（采光顶），西向、东向、南向窗，北回归线以南地区必要时还宜对北向窗进行遮阳。

遮阳系数的计算要求：

该规范还规定了遮阳系数的计算要求。即居住建筑遮阳系数根据不同气候区，应分别按《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ26-2010、《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-2010和《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ75-2003计算。温和地区则宜按该规范的规定计算。公共建筑应符合现行国家标准《公共建筑节能设计标准》GB 50189的相关规定。

结构设计：

该规范规定建筑遮阳工程应根据遮阳装置的形式、建筑应用地域的气候条件、建筑部件等具体情况进行必要的结构计算、构造设计，并符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011以及其它结构设计的相关规范的规定 。

该规范规定了活动外遮阳装置及固定外遮阳装置应分别按系统受到的自重、风荷载、正常使用荷载、施工阶段及检修中的荷载等验算其静态承载能力。

当采用尺寸长度在3m以上大型外遮阳装置时，应做抗风振、抗地震承载力验算，并考虑以上荷载的组合效应。对于尺寸长度在4m以上的特大型外遮阳装置，且系统复杂难以通过计算判断其安全性能时，应通过风压试验或结构试验，用实体试验检验其系统安全性能。

该规范对外遮阳装置的风荷载、自重荷载、积雪荷载、积水荷载、检修荷载以及不同荷载组合时的取值，做出了规定。

机械与电气设计：

规定遮阳装置所用电机的主要参数应与所驱动的遮阳装置完全匹配，驱动装置应有限位装置，遮阳装置用电机内部应有过热保护装置。在电机正常转矩范围内，如果卷帘操作动作过频会引起电机过热-电机温度达到150℃时，热保护装置应自动关闭内部控制线路，避免发生电机烧毁等严重后果；待电机冷却后内部线路能自动复位，可以继续运转。

3m以上的大型外遮阳装置应使用电机驱动。对于集中控制的遮阳系统，系统应可显示遮阳装置的状态。

立面安装的垂直运行的遮阳帘体的底杆应平直并有保持自垂所需的足够的重量。

导向系统应保证遮阳装置在预定的运行范围内平顺运行。

施工安装：

要求制定建筑遮阳工程专项施工方案，对施工准备工作和遮阳组件安装做出了具体规定，使施工工序合理，保证安全。遮阳安装施工往往要与其他工序交叉作业，编制遮阳工程施工方案有利于整个工程的联系配合。

为了保证遮阳装置与主体结构连接的可靠性，预埋件应在主体结构施工时按设计要求的位置与方法埋设；如预埋件位置偏差过大或未设预埋件时，应协商解决，并有有关人员签字的书面记录。

调试和试运转是安装工作最后的重要环节。要经过反复试运行，并排除各种故障，做到顺利灵活操作。但由于建筑遮阳用电机是不定时工作制，有的伸展一次就处于热保护状态，无法立刻进行收回调试，在夏天可能需要半小时以后才能恢复，但调试必须至少一个循环，必要时需要做3个循环。

工程验收：

规定建筑遮阳工程应作为建筑节能工程的分项工程进行验收。

与建筑结构同时施工的固定遮阳构件应与结构工程同时验收。

质量验收时应检查的文件和记录，并对规定的隐蔽项目进行验收。

规定了遮阳工程的主控项目与一般项目的检验数量及检验方法。

保养和维护：

规定遮阳产品供应商应向业主提供《遮阳产品使用维护说明书》以及该说明书应包括的内容。业主应根据《遮阳产品使用维护说明书》的相关要求及时制定遮阳装置的维护计划，定期进行保养维护，以保证遮阳产品正常运行。

遮阳设计实例分析：

马来西亚梅纳拉商厦：

梅纳拉商厦是一座巧层高的大型写字楼，它引人了空气流动、太阳能利用、植物造氧环境及遮阳等综合措施，被称为真正的绿色摩天大楼，并具有与众不同的外观效果。在遮阳方面也采用了如下措施：

1、脱离结构来用出挑式遮阳挡板,能有效遮挡大部分时间直射光，而遮阳板的位置又不会遮挡视野如图1。

2、体型上，在受热面设置凹入的空中庭院，提供荫凉的室外活动空间，并起到了引导自然风的作用。

3、植物遮阳，用一系列相连的格架与花坛组成垂直绿化贯穿整个建筑，使摩天楼充满了绿色与生来源机。

4、屋顶巨大的遮阳构架为将来的太阳能装置所预留，不仅利用太阳能。也为屋顶花园提供遮阳，而且是建筑独特外观的亮点。

“叶片”遮阳-曼尼尔美术馆：

在美国曼尼尔博物馆的设计中，伦佐•皮亚诺运用不同寻常的技术手法和方式解决了建筑内的采光问题。设计的核心部分——屋顶上的那些重复的组件被伦佐•皮亚诺称为“叶片”，是因为它们的形状与叶片以及洋地黄花的形态非常相似。而这样的叶片形状是根据电脑对光线的计算，模拟各种状态对金属板的外形进行测试和不断改进得到的，一切都是那样的精确。通过叶片形状的金属板屋顶过滤，直射光线会被遮蔽掉，而柔美的漫射光线和反射光线将进入室内满足功能需要。优美的光线透过屋顶充满于建筑之中，并且随着时间的变化而不断发生着变化。这里收藏了一万多件曼尼尔收藏的古代和现代的艺术品，从原始艺术到当代艺术，艺术品中只有一些会一直展出，而其余的则会保存起来。根据展览空间以及储藏空间等不同的功能对建筑进行划分，每个房间对光线也有着不同的要求。这就需要对叶片的角度进行调整，以达到不同的光线效果满足不同的需求。“叶片”桁架上面覆有玻璃顶板，可以使阳光透射进来，并有效地进行通风和采光。屋顶部件柔软自然的曲线体现出伦佐•皮亚诺对数学模型技术的熟练应用，以及对光线的创新运用，并且再一次地实践了他对轻盈、透明和光线的摇曳等建筑理想的追求。

反光遮阳—美国能源部大楼：

美国能源部办公大楼是一个获得 LEED铂金认证的零能耗建筑，其出色的遮阳设施是众多节能措施当中的一部分。建筑南立面上的窗户是经过精心设计的高技术产品，它的窗户一共由三段组成。

最上面的一段设置了经过计算机模拟演算设计而成的若干条截面形状为“√”形的遮阳片。不论夏季还是冬季，早晨或者下午，太阳光照射在精确制作的遮阳片上之后都会反射到房间里的天花板上，为室内提供自然照明。窗户的中段则罩上了一个倒“U”字形的遮阳罩，目的是为了防止太眼光直接照射在人们活动的区域。窗户的下段则设置了一个可开启的窗扇用于自然通风。这样一个组合系统既可以保证室内的照度，又不至于室内吸收过多的太阳辐射热，从而达到节省建筑能耗的目的。

遮阳外衣—Q1办公楼：

位于德国的Q1办公楼采用的策略是给建筑四个面都套上一圈用遮阳系统制成的“外衣”。这是一种造型特殊的遮阳系统，该系统的基本单元由两个大小形状都相同的三角形遮阳板以及把它们连接在一起的连接杆件构成，而每个遮阳板又由几十个小的水平遮阳板构成。当太阳光照过于强烈的时候大遮阳板会完全展开，在玻璃幕墙外面形成一个严丝合缝的遮阳外墙；当建筑需要光照的时候闭合的大遮阳板会根据需要以一定的角度偏向某个方位方向展开，或者完全收起来，把阳光和窗外的景观完全引入室内。

倾斜的圆柱体—伦敦市政厅：

伦敦市政厅是利用建筑自遮阳的一个成功案例。建筑采用一种比较独特的形体，没有常规意义上的正面和背面，是一个变形的球体。福斯特建筑事务所的设计人员对这个形体做了这样的解释：动物通常都喜欢团成一团来维持体温，因为这样可以减少散热表面积。这个形体采用了这个理念，通过计算机计算来尽可能地减少建筑暴露在阳光直射下的面积，以希望能够减少夏季太阳辐射得热量。在设计过程当中福斯特建筑事务所建立了实验模型，通过模拟全年阳光照射规律并加以分析，最终得到了理想的建筑形体。这种朝南倾斜的形体巧妙地使上一层楼板能够为了下一层提供重要的遮阳保护。通过对倾斜角度的精密计算可以达到在夏季把大部分直射光线遮蔽住，而在冬天又恰巧能使自然光射进建筑内部。

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