浙江农村住宅的外遮阳适宜技术研究

　　摘要：利用三参数日照仪对宁波地区日照进行模拟，得出建筑外遮阳通用参数，结合农村特点，提出相应的可行性方案。
　　关键词：节能、外遮阳、气候
　　宁波地区典型年气候
　　宁波是典型的夏热冬冷地区城市，四季分明，冬夏季长达4个月。夏季，受太平洋副热带高压控制，盛行东南风，除局部雷阵雨外，多连续晴热天气，有时还会受到台风或东风波等热带天气系统影响出现大的降水过程。气候炎热，最高温度接近40℃，气温日差小，昼夜平均温度接近35℃的天气，且湿度大，闷热异常，影响居民生活。
　　建筑外遮阳的分析
　　建筑外遮阳影响空调整体耗能约两成。例如南向仰角45度可轻易遮去68%的日射热，而室内遮阳百叶帘只能遮掉17%的日射热。
　　因此采用建筑遮阳这一手段来改善农村人民生活的品质，显得非常的重要，并且首先考虑的是建筑外遮阳。
　　宁波农村地区遮阳现状
　　宁波农村地区建筑外遮阳已经成为普遍现象。上图显示农民利用一些废旧的材料简易安装、制作一建筑外遮阳设施。调研结论：①农村百姓在外遮阳设施加工、制作、安装过程中，积极的参与，发挥各自的创新创造、以及动手的能力；②农村建筑外遮阳设施的材料都比较经济，但是维护频率高，有一定的遮阳效果但不是很理想，影响建筑美感。
　　采用三参数日照仪计算宁波地区太阳平均高度角
　　通过三参数日照仪模拟宁波地区冬夏季节平均太阳高度角。
　　宁波：东经120°55′至122°16′，北纬28°51′至30°33′。
　　
　　上图为宁波地区8月份的棒影图，下图为宁波地区12月份的棒影图。参照全国主要城市冬夏季太阳辐射表，上午10点到下午3点为建筑得热最多最强的时段。
　　结论宁波夏季平均太阳高度角为72°，冬季平局太阳高度角为36°。
　　建筑外遮阳板尺寸计算
　　水平板挑出长度L_的计算公式
　　L_=H•coth¬s•cosγs,w
　　式中L_——水平板挑出长度（m）
　　H——窗台至水平板下沿的高度（m）
　　h¬s——太阳高度角（deg）
　　γs,w——太阳方位角与墙方位角之差（deg）
　　γs,w=As-Aw
　　As——太阳方位角（deg）
　　Aw——墙方位角（deg）
　　宁波地区农村住宅面南朝北争取最有利的阳光，Aw=0，所以γs,w=As计算建筑日照时段为上午10点到下午三点，所以γs,w不考虑故为0。得L_=0.32H.
　　所以在建筑外遮阳的设计中我们应该参照L_=0.32H，这样能够有效解决夏季太阳辐射对建筑得热的影响。
　　结合农村丰富的自然资源以及农村廉价、低技术的制造，植物优先选择
　　植物对于农村建筑外遮阳的优势：
　　①乔木和藤架位于距离高墙和窗口较近的地方时，将能提供很好的遮阳，同时不会降低通风。
　　②墙上的攀缘植物和离墙近的灌木将不仅提供遮阳，而且降低墙附近的风速。
　　③植物将降低外墙表面附近的空气温度，从而减少建筑传导和渗透得热。
　　④建筑周边的草坪植物将降低反射辐射和长波辐射，从而降低太阳辐射得热和长波辐射得热。
　　⑤空调冷却器附近的植物将降低周边的温度，因而可提高系统的COP，以至于可以减少用于制冷使用的电能。
　　劣势：
　　① 攀缘植物附着墙体对墙体有一定的破坏作用。
　　②常绿乔木种植在南向离窗户近处，对建筑冬季采光有一定的影响。
　　建筑外遮阳设计参考方案
　　1、窗户遮阳：
　　设计说明：鉴于农民对于盆景的喜爱以及植物对建筑外遮阳的优势。盆景遮阳无疑是最好的选择。并且采用窗帘左右移动这一要素。本方案将盆景之盆作水平遮阳板，盆景之景即垂挂植物对室内降温起良性作用。并能通过左右移动来适应不同的天气变化。
　　2、西立面遮阳：
　　设计说明：采用工程上标准件定滑轮、螺丝、螺帽、钢丝、垫片等，在方案图纸中想对应的位置的预埋钢筋件通过焊接的形式连接，在房屋上下相对应的定滑轮通过钢丝连接，钢丝与其他标准件都相应的经过防锈处理。再通过一层花坛的爬藤植物自然环绕钢丝向上生长。本方案有效解决了自然攀援的墙面存在以下问题：植物攀爬在外墙会对墙面产生一定的破坏性，长时间的作用会侵蚀外墙面层，造成墙面开裂和剥落；植物在夏天较为美观，但是在秋冬季节显得脏乱，且自然生长不易控制，破坏建筑的美观；植物攀爬在墙上，紧贴墙面的空气不易流动，湿热空气滞留在墙体表面，不利于散热；可用的植物的品种较少。并且通过定滑轮的转动有利于冬季对枯死爬藤植物的回收。相同尺寸的定滑轮构成具有节奏感的西立面造型。
　　综上所述,设置外遮阳是建筑节能的有效方法之一,已经得到国内外的广泛重视。节约能源是我国的国策,建筑节能是节能的重点。尽管建筑外遮阳使用历史久远,但对其进行系统的研究才刚起步,今后在解决上述问题的同时,还应该注意以下两个方面:首先,对新建建筑必须按照建筑节能标准,在建筑设计阶段进行外遮阳节能计算和设计,不仅为建筑外立面提供丰富和协调的效果,而且也经济、安全。再者,对已建建筑的改造,同样按照建筑节能标准,应对后期安装的外遮阳产品按不同地区进行节能认证,如条件许可,要求同一栋建筑外遮阳产品使用色彩样式基本一致,保证建筑外立面协调。
　　参考文献：
　　【2】《建筑外遮阳研究及应用现状》田玉兰;闫丽萍;张建忠
　　【3】《玻璃幕墙的遮阳节能技术》李彤,王义君，建筑设计管理,2005年第6期
　　【4】《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-2001