欧洲新建筑的遮阳(刘念雄)

1、.：.；摘要：本文对欧洲新建筑的遮阳设计按不同类型加以分析，从技术与艺术方面讨论新一代建筑师对遮阳设备的运用技巧，并从资料、工艺、调理控制、人性化设计等方面分析了遮阳设备的开展趋势。Abstract : The shading of new buildings in Europe is discussed and classified technically and artistically, referring to the design trends of material, arts and crafts, automatically control and humanism. 关键词：

2、建筑遮阳，遮阳方式，人性化 Key words: Shading of buildings, Types of shading, Humanism欧洲新建筑对于遮阳设计非常注重，良好的遮阳设计不仅有助于节能，符合未来开展的要求，而且遮阳构件成为影响建筑形体和美感的关键要素，特别是新的遮阳构件和构造往往成为凸现建筑高技术和现代感的重要组成部分。欧洲新一代建筑师钟情于晶莹剔透的以玻璃和钢为主要资料的建筑，但由于玻璃建筑存在温室效应，在夏季它往往成为影响建筑热温馨的致命问题，在这种情况下，遮阳设计也就理所当然地成为必不可少的环节。在这方面，建筑师仁者见仁，智者见智，虽然目的一样，但在外型和构造方面，

3、却是各显其能。1 建筑遮阳的原理和意义建筑遮阳与欧洲大陆的气候和日照情况密不可分，日照变化和日温差变化的存在，使建筑室内在午间需求遮阳，而早晚需求接受阳光照射。太阳的热辐射作用主要从两个途径进入室内影响我们的热温馨：一是透过窗户进入室内并被室内外表所吸收，产生了加热的效果；二是被建筑的外围护构造外表吸收，其中又有一部分热量经过建筑围护构造的热传导逐渐进入室内。即使建筑外墙、屋顶和门窗的隔热和蓄热作用在一定程度上稳定了室内的温度变化，但透过窗户进入室内的日照还是对室温有直接而重要的影响。所以，建筑遮阳的目的在于阻断直射阳光透过玻璃进入室内，防止阳光过分照射和加热建筑围护构造，防止直射阳光呵斥的剧

4、烈眩光。在一切的被动式节能措施中，建筑遮阳也许是最为立竿见影的有效方法。现代主义建筑巨匠密斯凡德罗对玻璃与钢建造的建筑推崇有加，并深深影响了以后的几代建筑师。玻璃建筑充分表达了室内外视野交流，将内外空间融为一体，从空间的角度来看非常具有感染力；然而，玻璃盒子建筑却存在着一些致命的缺陷，在玻璃幕墙亮丽的外表下面，隐藏的却是为能源付出的高昂代价。特别是假设遮阳方面思索不当，导致内部出现明显的温室效应，那么整幢建筑空调能耗将居高不下。这对于企图引领建筑未来开展趋势的新一代欧洲建筑师来说是无法容忍的。与老一辈现代主义先驱不同，他们对于技术持有乐观主义观念，在建筑遮阳方面选择了一条生态技术之路。2 建筑

5、遮阳方式和设计手法建筑的许多部位，诸如侧窗、屋顶天窗、中庭玻璃顶均需求进展适当的遮阳。遮阳构件多种多样，不同部位的遮阳设计也是有针对性的。其中对于侧窗部分来说，除了平板式遮阳板木质、布帘、百叶等之外，按照特点和类别，利用人工构件来实现遮阳的方式就分为程度遮阳、垂直遮阳和格栅式遮阳3种。对于屋顶天窗和玻璃顶来说，布幔和格栅可以充分发扬遮阳作用。除遮阳构件之外，利用绿化、植被等自然要素也有相当理想的遮阳效果。2.1 程度遮阳人类早已发现太阳的运转有规律可循，太阳高度角和方位角在一年四季循环往复地变化着，建筑遮阳也由此产生。在不同的太阳方位角和高度角情况下，遮阳构件产生的阴影区也随之改动。因此，程度

6、遮阳时要仔细思索不同季节、不同时间的阴影变化。在低纬地域或夏季，由于太阳高度角很大，建筑的阴影很短，程度遮阳就足以到达很好的遮阳效果。那么，遮阳板的尺寸如何确定呢？在欧洲大陆的宽广地域，夏季遮挡炙热的阳光是必要的，而在多数季节中，充分吸收阳光中的热量那么更加关键。因此，最简单也最有效的方式就是利用冬季、夏季太阳高度角的差别来确定适宜的出檐间隔 ，使得屋檐在遮挡住夏季灼热阳光的同时又不会阻隔冬季暖和的阳光。程度遮阳的运用最为广泛，柏林的北欧5国大使馆Nordic Embassies，5个斯堪的纳维亚国家：丹麦、芬兰、冰岛、挪威、瑞典共享一座综合建筑采用了程度遮阳板，绿色流线型截面的遮阳板密密覆盖

7、在窗户外侧，与整个墙面融为一体。2.2 垂直遮阳决议垂直遮阳效果的要素是太阳方位角，由于它可以有效地遮挡高度角很低的光线，因此适宜用于东西方向。柏林的墨西哥大使馆主立面和入口朝东，垂直遮阳可以最有效地发扬作用，18m高的主立面上，最为突出的是从上到下贯穿整个高度的垂直遮阳构件，这些混凝土遮阳板位于玻璃幕墙之外，不仅可以有效遮挡阳光，而且倾斜角度逐渐加大，给人一种韵律感。同样，在柏林飞驰公司总部大楼上，作为垂直遮阳板的竖向黄色线条使人眼前一亮，成为一种标志或者装饰，营造出丰富多彩的几何形体，成为建筑不可分割的有机组成部分，表达了垂直遮阳所具有的艺术感染力。2.3 格栅式遮阳格栅式遮阳兼有程度遮阳

8、和垂直遮阳的优点，对于各种朝向和高度角的阳光都比较有效。在这一方面，柯布西耶设计的昌迪加尔议会大厦及高等法院是当之无愧的典范，其风格粗犷的混凝土面层、奇特形体和遮阳格栅独树一帜，影响深远。今天，其跟随者依然在运用混凝土设计以遮阳格栅为主要建筑语汇的现代主义作品。2.4 平面板式和帘式遮阳平面板式和帘式遮阳可以最有效地遮挡整个窗户部分的阳光，为了兼顾采光和通风，这种遮阳板往往需求挪动和开启，进展适当的调理。对此，不同的建筑师往往有与众不同的处置手法。临近柏林英国大使馆的威廉老年之家William Eck Old peoples home采用的是挪动平板遮阳，在外墙上安装导轨，平面遮阳板用推进的方

9、式根据需求到达遮阳目的。安装在玻璃建筑内部或者外部的布帘不仅可以有效遮阳，而且开启方便，运用自若，折叠之后根本不占据空间。很多建筑，包括alsop & stomer设计的柏林办公楼和法兰克福商业银行均采用了室外帘幕遮阳。柏林GSW 大厦建筑在双层玻璃幕墙之间加上彩色布帘，塑造颜色绚烂的外表效果。荷兰阿姆斯特丹码头区的住宅室外的遮阳布帘，在外型上独具特征，可以折叠成一定的角度，在遮阳的同时满足室内的采光需求。百叶是另一种可以广泛运用的遮阳方式，它的优点是可以根据需求调理角度，综合满足遮阳和采光通风的需求。法兰克福商业银行采用了先进的自动控制百叶遮阳系统，轻质的铝合金百叶遮挡住夏季的直射阳光，而将

10、柔和的漫反射光线引向室内。2.5 植物遮阳大自然给我们提供了一些天然的遮阳手段，树木或攀缘植物可以用来遮挡阳光，构成阴影，降低墙体外表的温度，由此可见，植物遮阳对于防止太阳辐射、影响室内热环境有着举足轻重的作用。绿化遮阳不同于建筑构件遮阳之处还在于它的能量流向。植被经过光协作用将太阳能转化为生物能，植被叶片本身的温度并未显著升高，而遮阳构件在吸收太阳能后温度会显著升高，其中一部分热量还会经过各种方式向室内传送。当然，最为理想的遮阳植被是落叶乔木，茂盛的枝叶可以阻挠夏季灼热的阳光，而冬季暖和的阳光又会透过稀疏枝条射入室内，这是普通固定遮阳构件无法具备的优点。维也纳百水住宅在外墙部分采用攀援植物来

11、遮阳，窗户中伸出植物起到遮阳的作用，充溢自然特性，内院密集的植物对室内外咖啡座进展遮阳，光影丰富多变。绿化遮阳不仅遮挡了夏季的炎热，而且让人领略到建筑与优美的自然环境相交融。汉诺威生态住宅区充分利用了植物和屋顶植被，住宅周围和道路两侧配置了高大密集的落叶阔叶乔木，家家户户特别是玻璃起居室都掩映在绿树丛中，阳光透过树叶的缝隙投下缕缕光斑，犹如一曲动人的旋律。2.6 建筑互遮阳与自遮阳柯布西耶和路易?康在印度和巴基斯坦设计的一些建筑充分利用建筑之间和建筑本身的构件来相互产生阴影，构成互遮阳和自遮阳，到达减少屋顶和墙面得热的目的。它没有明显的遮阳构件，主要经过建筑本身的凸凹来构成大面积阴影，把主要的

12、采光窗都置于阴影之中，减少暴露在墙体外表的窗洞口尺寸。在这方面最为典型的高层建筑要数德方斯巨门，它以一个超大尺度的洞口防止了灼热阳光的直晒，面向大门的房间经过中央门洞间接采光。经过建筑构件本身，特别是窗户部分的缩进构成阴影区，将建筑的窗户部分置于阴影之内，构成自遮阳洞口。阿姆斯特丹码头区一些住宅建筑的窗户洞口在到达遮阳目的的同时，还可以给建筑带来非常微妙的光影效果和丰富的韵律感。独立细柱支撑大檐口到达遮阳效果是诺曼?福斯特惯用的手法在剑桥大学法学院有最直接的展现，悬挑出的长长的屋檐足以起到遮阳蔽雨的作用。在奥地利林茨，福斯特在建立中的沃邦太阳能村中设计的住宅也一如既往地用到这种处置方法。对于玻

13、璃中庭来说，除了在建筑屋顶之上再设置大檐口实体遮阳板之外，还经常在玻璃顶内部运用遮阳格栅和布幔。在巴黎贝西公园电影城，宽金属挡板组成密肋梁式遮阳板，使略微倾斜的阳光很难照到下面的中庭，起到了良好的遮阳效果。随着一天之中光线的不断变化，遮阳板所构成的光影和光斑也姿态迥异。此外，柏林能源中心那么在中庭上部采用布幔遮阳，布幔可以经过导轨的滑动来进展调理，构成富有震撼力的室内光影效果。3 建筑遮阳设计与采光、通风、隔热、散热遮阳构件的设计固然要到达隔绝太阳辐射热量的目的，但多数遮阳构件是与窗户结合在一同的，因此，窗户原有的采光和通风的功能依然需求得到满足。遮阳板在遮阳的同时也会影响窗户原有的采光特性和

14、通风特性，由于遮阳板的存在，不仅遮挡了阳光，而且建筑周围的部分风压也会出现较大幅度的变化。在许多情况下，设计不当的实体遮阳板会显著降低建筑外表的空气流速，影响建筑内部的自然通风效果。与之相反，根据当地的夏季主导风向特点，可以利用遮阳板来作为引风安装，添加建筑进风口的风压，对通风量进展调理，以到达自然通风散热的目的。在盖尔森基兴日光能科技园，为理处理300m 长廊中庭的通风问题，采用了折叠式布帘遮阳板，玻璃幕墙也可以经过机械安装开启通风。遮阳构件既要防止构件本身吸收过多热量，又要易于散热。遮阳构件在遮挡阳光的同时会因吸收太阳辐射而升温，假设处置不当，选用了热容量高的资料，其中相当一部分热量会最终

15、传至室内。例如，一个简易的程度混凝土遮阳板会将吸收的热量直接传至外墙，并将阳光反射到上层房间内，而且很容易在遮阳板下方呵斥热空气滞留，从而加速热量向室内的传入，而将遮阳板设计呈百叶或者网状，或者在遮阳板和墙体之间留有间隙，那么可防止上述问题。因此，百叶状遮阳板可以在遮阳的同时还不妨碍通风，其热工性能优于实体遮阳板。遮阳板宜采用低热容的资料，以保证日落后可以迅速冷却。在当今以生态技术为代表的建筑范例中，采用新型资料制成的高反射、低热容的金属遮阳板遭到越来越多的青睐。此外，将遮阳板百叶置于室外的效果显著优于室内，这与遮阳板通风散热有关。以垂直悬挂的遮阳百叶为例，当采用外遮阳时约有30的热量进入室内

16、，而假设采用内遮阳时那么提高到60。平面遮阳帘幕可以到达100的遮阳效果，为了给遮阳帘寻觅一个最正确的位置，出现了双层玻璃幕墙等新构造。另一方面，为了遮阳构件隔热的需求，出现了结合光电和光热转换的遮阳板构造。4 遮阳设计的新趋势以生态技术为手段的新一代建筑师正在积极探求新的、更加高效的遮阳方式.柯布西耶用混凝土筑就的粗犷的遮阳格栅显然无法顺应今天的要求，于是，欧洲新建筑的遮阳板不再是我们印象中的那种简陋的混凝土板，而是充分表达了新资料、高技术的利用，充分发掘多功能、可调控的遮阳构件。德国国会大厦中央玻璃穹顶中的活动遮阳“扇充分展现了现代科技的细腻与精巧，阿拉伯世界研讨中心更是直接将照相机光圈搬

17、到了建筑窗户上。 即使是对于木材和织物等传统资料，设计师也努力于寻求经过新的工艺和外型产生相当程度的艺术震撼力。4.1 新型建筑遮阳资料和工艺可以用作遮阳构件的资料相当丰富，不同的资料具有各自的物理特性，包括力学特性和热工性能。传统的木材和混凝土今日依然在运用，只是加工工艺更为精细和现代化.在巴黎国家图书馆，整个玻璃幕墙后面陈列了厚重的木遮阳板，经过翻转来改动采光和遮阳效果。织物由于其柔性特征，可以加工成小巧而外型别致的遮阳构件，慕尼黑赫尔佐格和德穆龙Herzog & De meuron设计的建筑利用导轨来对布帘遮阳进展控制和定型，德方斯巨门下那么采用了柔性张拉膜。今天最为流行的遮阳构件资料当

18、数金属，钢格网遮阳同时具有很高的构造强度，可以满足人员走动和上下通风的需求，广泛运用在可通风的双层玻璃幕墙中。轻质的铝材可以加工成室外遮阳隔栅、遮阳卷帘以及室内百叶窗。在消费工艺方面，今天广泛运用的金属遮阳构件的消费无需像过去那样依托人工打制，电脑控制消费的准确性使每一个构件看起来都精巧绝伦，同时批量消费使大规模的运用成为能够。先进技术控制的施工又使得丝丝入扣的榫铆交接成为能够，于是“高技术确保了金属遮阳构件的准确和精细。采用高性能的隔热和热反射玻璃制成的玻璃遮阳板，以及结合光电光热转换的遮阳板，那么使得遮阳资料和技术更上一层楼，弗莱堡沃邦生态村的屋顶和弗莱堡太阳能电池厂中庭侧面，都布满了太阳

19、能板，既接受太阳光转换成电力，又可以遮阳。弗莱堡的旋转别墅还将光电与光热转换综合起来加以运用。4.2 多功能遮阳构件在高层建筑中自然通风一直存在问题。汉诺威的玻璃大楼和伦佐?皮亚诺设计的德比斯总部大楼的双层玻璃幕墙综合处理了遮阳和通风问题，使之成为现代建筑围护构造的一个亮点。今天，双层幕墙在技术方面更趋成熟完善，特别在改善和提高玻璃幕墙的隔热性能及节省能源耗费等方面具有很大突破。与太阳能光电和光热转换板结合的遮阳板也是一种多功能的遮阳构件，它不仅防止了遮阳构件本身能够存在的吸热导致升温暖热传送问题，而且巧妙地将吸收的能量转换成对建筑有用的资源加以利用，这也是建筑构件复合多功能开展的方向。德国国

20、会大厦的穹顶将顶部遮阳与自然通风完美结合，使得柔和的漫反射光线可以不断延伸到最底层的议会大厅，议会大厅内的热空气那么可以经过反光板围和成的倒锥体排出，可谓一举两得。4.3 可调理的遮阳构件由于一年中的不同季节，一日中的不同时间，以及天空中的云量的瞬息变化，针对不同情况调整遮阳构件的遮阳效果是必不可少的。波茨坦能源中心中庭采用可调理帘幕遮阳，一天之中的能源中心，随着时间的变化，随着帘幕的开闭，阳光和斑驳的阴影共同构成了特有的环境气氛和语汇，在阳光和阴影之间，建筑遮阳成为中庭必不可少的要素。而在同一建筑另一侧的双层玻璃幕墙上的空气夹层中，安装了由遥控操作的活动式程度遮阳百叶窗帘，利用空气夹层内自然

21、产生的气流，到达其透过百叶窗帘驱散热气的效果。同时由于双层玻璃幕墙采用通透的玻璃组合而成，较之普通玻璃幕墙选用热反射或吸热型玻璃而言，它可获取更多的自然光线，用户并可根据阳光的强弱程度，自行调理程度百叶窗帘的角度，夏季可以将阳光反射回室外，冬季将阳光反射至室内，从而可以有效地调理和控制室内光线和减少吸热量，以顺应不同季节的天气。4.4 自动控制的遮阳构件对于遮阳构件来说，简单的手工调理在今天依然有效，但对于一些大面积的幕墙和高层建筑来说，那么需求依赖自动调理设备，特别是高层建筑的遮阳构件无论在尺寸还是在调理操控方面，都提出了更高的要求，因此对于遮阳调理的自动化程度提高了。建筑师努力将现代自动控

22、制技术用于建筑遮阳设计，在满足功能需求的同时，更是营造出一种愉快的光影效果和气氛，法兰克福商业银行的遮阳百叶自动控制系统，德国国会大厦穹顶中可自动追踪太阳运转轨迹并做相应运动的遮阳“扇都集中了自动控制技术与工艺的精华。自动控制遮阳构件中最让人难以置信的例子，莫过于阿拉伯世界研讨中心像光圈一样调理的采光遮阳窗，它运用了最前卫的技术和构造技巧，主立面用框架和滤光器的手法处置采光，并覆盖隔栅，可以根据阳光作出准确调理，到达采光和遮阳的目的。在每一个单元格上，控制调理的电子线路板明晰可见，其遮阳板充分表达出艺术与技术的完美结合。它运用易变控光安装，的现代方式反映了阿拉伯建筑的传统几何原型。极富现代感的

23、金属材质，纤细、精巧的金属节点，一种运用反射、折射和逆光效果的敏锐安装发明采光和遮阳的奇观，成为阿拉伯世界研讨中心最富感染力的标志。4.5 人性化的遮阳构件今天，建筑遮阳构件的动人魅力是与其轻盈、精致、细腻的细部节点密不可分的，无论何种资料和构造组合成的遮阳构件单元，都一方面具有完善的遮阳功能，另一方面具有令人赏心顺眼的心思效果，融入了众多相对独立而又彼此相关的细部。对于金属遮阳构件来说，节点设计往往力求交接的精细，比例优美，充分表现金属的细腻、光洁的质，使之无论从整体还是从部分都能给人以美的享用，领会到人的尺度和视角。人性化的遮阳构件透过细部设计充分展现资料特征，展现资料美、技术美，改动了人们对于“工业时代机械美学冷冰冰、缺乏人性化尺度的看法。总之，欧洲新建筑的遮阳构件是建筑功能与艺术和技术的结合体，是现代高技术和精致美学的完美表达，给建筑师的设计拓展了新的天地。1 柏林北欧五国大使馆Nordic Embassies in Berlin2 柏林飞驰公司总部大楼Headquarter of Mercedes Benz in Berlin3 柏林墨西哥大使馆Mexico Embassy in Berlin4 柏林威廉老年之家和柏林某办公楼Wilhelm Eck Ol