1、 夏热冬暖地区建筑外遮阳与建筑 一体化设计研究 重庆大学硕士学位论文 （专业学位） 学生姓名： 陈勇明 指导教师： 谭 文勇 副 教授 兼职 导师： 吴 烈 高 工 学 位 类别：建筑学 硕士 重庆大学建筑城规学院 二 O 一四年 六 月 The Research on Integrated Design of Exterior Shading and Building in Hot Summer and Warm Winter Areas A Thesis Submitted to Chongqing University in Partial Fulfillment of the Requ
2、irement for Professional Degree By Chen Yongming Supervised by Ass. Prof. Tan Wenyong Pluralistic Supervised by Sen. Eng. Wu Lie Specialty: Architecture Faculty of architecture and urban planning of Chongqing University , Chongqing, China June, 2014 中文摘要 I 摘 要 建筑遮阳是目前我国建筑节能实践中最迫切需要采取的节能措施，其中外遮阳是最有效的
3、一种遮阳方式。而夏热冬暖地区的气候特征，决定了这是一个典型的需要遮阳设计的地区，外遮阳不仅对节 约建筑能耗、改善室内光环境和夏季室内热舒适有着重要的意义，也是 建筑造型设计的重要组成部分，表达建筑自身地域性与文化性的重要媒介手段。但是，当前建筑外遮阳设计存在一些的问题，缺乏外遮阳与建筑一体化设计的理念，难以将遮阳技术与建筑设计充分结合，甚至有些外遮阳设计不 仅没有达到预期的节能效果，而且更是建筑立面设计上的败笔。因此， 建筑 外遮阳与建筑一体化设计研究，对于促进建筑节能和提升建筑外遮阳设计水平有着重大意义。 文章中，作者研究了国内外建筑遮阳设计的先进成果， 分析了夏热冬暖地区地理气候特征， 并
4、对夏热冬暖地区建筑 外 遮阳 一体化 状况进行了实地调研， 通过反复思考当今设计过程中的不够合理之处， 对建筑 外 遮阳 一体化 设计 进行了 辨证思考； 在 “并行设计 ”、 “协同设计 ”和 “多学科优化设计 ”等理念的支持下制定对策 。 本文主要包含以下几部分 : 第 1 章，绪论。对论文研究的背景、对象、研究目的、意义、国内外研究状况及进展、 研究方法和 研究框架做 了 概括性介绍。 第 2 章 ， 建筑遮阳的发展与 相关理论研究 。 通过了解 遮阳设计对建筑的影响，推动建筑遮阳发展的相关因素，以及国内外与遮阳相关建筑理论的研究，可以看出， 外遮阳设计的环境已日趋成熟 ， 而 外遮阳
5、一体化设计是未来设计的趋势 。 第 3 章 ， 夏热冬暖地区 一体化设计现状的调研分析 。 通过对夏热冬暖地区气候特征的分析，了解该地区遮阳设计要点。在此基础上，对该地区一体化情况进行调研分析， 对目前我国夏热冬暖地区外遮阳一体化存在的 问题总结和原因分析进行验证 。 第 4、 5 章 ， 在 “并行设计 ”、 “协同设计 ”和 “多学科优化设计 ”等理念的支持下，对夏热冬 暖地区建筑外遮阳一体化设计问题制定对策： 1.对夏热冬暖地区外遮阳一体化设计制定原则，并探索设计人员在进行外遮阳设计的流程，不应该是线型设计，而应该是集成设计的方法，是不断循环、检验和重复的过程； 2.在外遮阳一体化设计时
6、，应与不同工种的设计人员相互合作，不该孤立节能、结构和造价等方面的设计考虑； 3.在外遮阳一体化设计时，应从物理层面、外观层面和性能层面等重庆大学硕士学位论文 II 三个层面综合考虑，根据实际情况，对建筑物理、建筑美学和建筑构造等学科和设计要点进行综合考虑。 第 6 章，对文章进行总结。 关键词： 夏热冬暖地区， 建筑 外 遮阳设计， 一体化设计 英 文摘要 III ABSTRACT At present, architectural shading is the most urgent need of energy saving measures of our country constru
7、ction energy conservation practice. Including, exterior shading is the most effective way of shading. And the climate characteristic of hot summer and warm winter area determines that it is a typical shading design area. Exterior shading is not only to save building energy consumption, improve the i
8、ndoor light environment and summer indoor thermal comfort is of great significance, is also an important part of the architectural modeling design, expressing buildings regional and cultural means of important media. However, the current exterior shading design has some problems, the lack of exterio
9、r shading and building integrated design idea, makes it difficult to combinate shading technology and the architectural design, and even some exterior shading design not only failed to achieve the desired effect, but also in the design of the facade failure. Therefore, the integration design researc
10、h of exterior shading and the building for promoting building energy efficiency and enhance the level of building outside shading design has important significance. In the paper, the author studied the advanced achievements of architectural shading design at home and abroad, analyzed the geographica
11、l climate characteristic in hot summer and warm winter area, and carried on the on-the-spot investigation of integration situation in hot summer and warm winter area. Through repeated thinking the unreasonable in todays design, got dialectical thinking in the process of the exterior shading integrat
12、ion design. Under the support of “the concurrent design“, “collaborative design“ and “multidisciplinary optimization design“ concept, establishing the countermeasure. This paper mainly contains the following sections: Chapter 1, introduction. Generally introduce the background, object, research purp
13、ose, significance, research status and progress at home and abroad, research methods and research framework of the thesis. Chapter 2, the development of architectural shading and related theories. Through understand the effects of shading design for building, related factors to promote the developme
14、nt of architectural shading, and associated theory research with shading architectural at home and abroad, it can be seen that exterior shading design 重庆大学硕士学位论文 IV environment has become increasingly mature, exterior shading integrated design is the trend of the future design. Chapter 3, an investi
15、gation analysis of the current situation of the integration design in hot summer and warm winter area. Though the analysis of the climate characteristics of hot summer and warm winter area, can understand the shading design key points in this region. On this basis, done the research analysis of the
16、regional integration at present, summarized the existing problems of exterior shading integration design in this region, and analyzed the causes for validation. In chapter 4, 5, under the support of “concurrent design“ and “collaborative design“ and “ multidisciplinary optimization design “ concept,
17、 established the countermeasures in the problem of hot summer and warm winter area exterior shading design: 1. Establishe the exterior shading integration design principles in hot summer and warm winter area, and explore exterior shading integration design process of the designers, should not be lin
18、ear design, and should be integrated design method, is continuously circulation, testing and repeat process; 2. The exterior shading integration design should cooperate with each other different type of work for design personnel, should not be isolated from the consideration of energy saving, struct
19、ure design and cost; 3. The exterior shading integration design, should comprehensive consideration from the physical, appearance and performance three aspects, and according to the actual situation, make the comprehensive considerationof the architectural physics, aesthetics and construction discip
20、lines and design key points. Chapter 6, to summarize the paper. Keywords: Hot summer and warm winter area, Exterior Shading, Integrated Design. 目 录 V 目 录 中文摘要 . I 英文摘要 III 目 录 . V 图表目录 IX 1 绪 论 1 1.1 研究背景和研究意义 1 1.1.1 研究背景 . 1 1.1.2 研究意义 . 4 1.2 相关概念 4 1.2.1 夏热冬暖地区 4 1.2.2 建筑外遮阳 . 5 1.2.2 一体化设计 . 6
21、1.3 国内外研究现状 7 1.3.1 国内研究现状 7 1.3.2 国外研究现状 . 10 1.3.3 国外的启示和国内研究的不足 . 12 1.4 研究目的、方法和框架 . 12 1.4.1 研究目的 12 1.4.2 研究方法 12 1.4.3 研究框架 13 2 外遮阳一体化设计的相关理论研究 . 15 2.1 遮阳设计对建筑的影响 . 15 2.1.1 遮阳的相关概念 . 16 2.1.2 遮阳的基本原理 . 19 2.1.3 建筑外遮阳对建筑的影响 21 2.2 外遮阳常见类 型 . 22 2.3 国内外相关的遮阳理论与实践 . 28 2.3.1 国内相关遮阳理论与实践 28 2.
22、3.2 国外相关遮阳理论与实践 31 2.3.3 建筑遮阳设计的发展趋势 35 2.4 推动建筑外遮阳发展的相关因素 38 重庆大学硕士学位论文 VI 2.4.1 经济因素以及遮阳产业的影响 38 2.4.2 技术因素以及设计水平的影响 39 2.4.3 社会 因素以及国家政策的影响 40 3 夏热冬暖地区外遮阳一体化设计现状的调研与分析 .41 3.1 夏热冬暖地区的地理气候特征、技术难点及节能目标 .41 3.1.1 夏热冬暖地区气候特征 .41 3.1.2 夏热冬暖地区外遮阳一体化设计的节能技术难点及节能目标 .43 3.2 调研范围的确定 .44 3.2.1 调研目的、主要内容及方法
23、45 3.2.2 调研对象的选取 .46 3.3 夏热冬暖地区外遮阳一 体化建筑的现状问题 47 3.4 夏热冬暖地区外遮阳一体化设计原因分析及对策制定 .48 3.4.1 原因分析 .48 3.4.2 对策制定 .52 4 夏热冬暖地区外遮阳一体化设计的原则及过程 .55 4.1 建筑外遮阳一体化设计的目标与意义 55 4.2 夏热冬暖地区外遮阳一体化设计的原则 .56 4.2.1 高效节能的原则 .56 4.2.2 生物气候适应性原则 58 4.2.3 建筑的审美原则 .60 4.3 夏热冬暖地区外遮阳一 体化设计的过程 .62 4.3.1 线性化设计流程与集成化设计流程的辩证关系 .63
24、 4.3.2 集成化在外遮阳一体化设计中的表现形式 64 4.3.3 外遮阳一体化设计的流程 .66 4.4 夏热冬暖地区外遮阳一体化设计过程中的分工合作 68 4.4.1 设计的分工与建筑师的职责 68 4.4.2 外遮阳一体化设计过程各工种协同设计 .70 5 夏热冬暖地区外遮阳一体化设计的多层面优化研究 .73 5.1 外遮阳与建筑具体的互动设计过程 73 5.2 夏热冬暖地区外遮阳一体化设计三个层面的影响因子 .74 5.2.1 物理层面的影响因子 75 5.2.2 外观层面的影响因子 76 5.2.3 性能层面的影响因子 77 5.3 夏热冬暖地区外遮 阳一体化设计的优化途径 80
25、目 录 VII 5.3.1 外遮阳设施与建筑设计的互动 80 5.3.2 外遮阳类 型的选择 81 5.3.3 外遮阳的技术适宜性和气候适应性 82 5.3.4 外遮阳与建筑造型的互动 83 5.3.5 性能的兼容性 . 85 5.3.6 外遮阳与建筑平面的互动 . 85 5.4 案例分析 . 87 5.4.1 梅纳拉大厦 87 5.4.2 马里卡 奥尔德顿住宅 . 91 6 结 语 . 97 致 谢 . 99 参考文献 101 附 录 105 A. 国内研究现状分析 . 105 B. “夏热冬暖地区建筑外遮阳一体化设计”现状调研 . 115 C. “夏热冬暖地区建筑师建筑遮阳设计情况”的调查
26、 . 133 D. 作者在攻读硕士学位期间发表论文目录 145 重庆大学硕士学位论文 VIII 图表目录 IX 图表 目录 图 目录： 图 1.1 世界能耗的组成 . 1 图 1.2 戴姆勒 奔驰总部办公大楼 2 图 1.3 夏热冬暖地区建筑热工设计区位图 5 图 1.4 外遮阳一体化设计的概念图 . 7 图 1.5 遮阳尺寸设计 8 图 1.6 三大方向的研究论文数量比较 9 图 1.7 研究课题基本框架图 14 图 2.1 一天中太阳高度角和方位角的变化 . 18 图 2.2 投射在窗户上和 4mm 玻璃上的太阳辐射热的分配情况 20 图 2.3 内、外遮阳设施对太阳辐射的影响 20 图
27、2.4 内遮阳变更为外遮阳后传入室内的热量将由 60%降为 30% 21 图 2.5 水平、垂直、格栅和挡板四种遮阳板形式 . 23 图 2.6 水平百叶和垂直百叶结合 24 图 2.7 卷帘遮阳 24 图 2.8 网幕遮阳 25 图 2.9 篷式遮阳 25 图 2.10 西立面遮阳墙 26 图 2.11 西北面遮阳墙 26 图 2.12 世博会大屋顶 27 图 2.13 屋顶遮阳构架 27 图 2.14 中国古建筑挑檐与遮阳关系 . 29 图 2.15 槟榔谷民居 . 29 图 2.16 叶氏民居 30 图 2.17 释迦塔 . 30 图 2.18 华南理工大学夏氏遮阳 . 31 图 2.1
28、9 迈加隆正殿 . 32 图 2.20 柯布西耶的遮阳板 33 重庆大学硕士学位论文 X 图 2.21 教育部大楼 .34 图 2.22 大型混凝土预制折流板 .35 图 2.23 日光栅格系统 .35 图 3.1 中国光气候分区图 42 图 3.2 参与调研的建筑设计工作人员的基本情况 .49 图 3.3 外遮阳重要性的调研 50 图 3.4 周围建筑的遮阳方式调研 .50 图 3.5 遮阳原理的认识 51 图 3.6 问卷调研统计分析结果 52 图 4.1 外遮阳一体化设计模式图 .67 图 5.1 外遮阳与建筑的互动设计具体过程图 74 图 5.2 植物格架外遮阳 75 图 5.3 墨尔
29、本会展中心 76 图 5.4 遮阳板肌理 77 图 5.5 澳洲国民银行 .77 图 5.6 威斯巴登建筑工业养老金基金会扩建项目活动外遮阳 .79 图 5.7 曼尼尔博物馆 .80 图 5.8 各种遮阳方式的适用朝向 .81 图 5.9 墨尔本澳新银行 83 图 5.10 德国柏林 gsw 总部大楼 .84 图 5.11 梅纳拉大厦 .88 图 5.12 建筑平面布局的优化 89 图 5.13 建筑各部位功能区 .90 图 5.14 马里卡 奥尔德顿住宅 92 图 5.15 设计草图 92 图 5.16 马里卡 奥尔德顿住宅平面图 94 表 目录： 表 1.1 不同节能措施对全球气候带的重要
30、性分析 . 3 图表目录 XI 表 1.2 建筑热工设计分区及设计要求 4 表 1.3 国外遮阳设计的实践 10 表 2.1 建筑物采暖、降 温和照明设计的三个层面 . 15 表 2.2 太阳辐射能量分布表 16 表 2.3 夏热冬暖地区 主要城市的当地太阳时表 . 19 表 2.4 深圳会展中心各展厅冷负荷对照表 . 22 表 2.5 外遮阳设施的适宜朝向、部位 . 28 表 3.1 一级区区划指标 41 表 3.2 夏热冬暖地区七个主要城市的气象参数 . 43 表 4.1 建筑设计决策的参与方 . 69 表 4.2 各专业在设计前、后期的分工与协作表 . 71 表 5.1 外遮阳类型选择需
31、要考虑的因素 82 表 5.2 不同设计模式之间的差别 87 表 5.3 外遮阳系统的节能研究 . 91 重庆大学硕士学位论文 XII 1 绪 论 1 图 1.1 世界能耗的组成 Fig.1.1 The composition of the world energy consumption 资料来源 : 德 贝林编著 , 上海现代建筑设计有限公司译 .建筑与太阳能 : 可持续建筑的发展演变 .M大连理工大学出版社 ,2008 1 绪 论 1.1 研究背景 和 研究 意义 1.1.1 研究背景 建筑节能 的发展 上两个世纪以来，建筑艺术和消费模式都发生了翻天覆地的变化 ， 建筑工程和均一性环境的
32、时尚追求造成了能耗的急剧增加。 源于 20 世纪 70 年代的能源危机和室内空气品质需求强调在维持健康舒适的室内环境同时，必须探索、实践一切可行的降低建筑能耗的方法，特别是经济的快速发展导致建筑能耗不断上升， 甚至在整个世界能耗的组成中 ， 建筑能耗占了人类所有能耗的一半 1（图 1.1）， 建筑节能实践更成为我国和世界的主题，是实线可持续发展的主要内容之一。 随着近年来环境问题的加剧和人类对可持续发展问题认识的深入，建筑节能研究已经从一味地强调减少能量消耗逐步转向对可再生能源的开发利用以及建筑对环境综合效益的关注 2。 遮阳设计是建筑节能技术与艺术的综合 围护结构、空调 和 照明 是 建筑节
33、能对策 的主要内 容 ， 建筑遮阳作为建筑围护结构的重要组成部分，最根本的目的在于防止阳光的照射使围护结构和室内环境过热，可调节室内 热环境和 光环境， 并且 影响 着 建筑造型。 同时， 建筑遮阳 作为一种 被动式 的 节能措施， 相对于其他 众多技术复杂的被动式节能措施， 投入 更 少，节能效果 更加 明显 。因此，遮阳设计 成为建筑节能对策的一个关键点。 目前这项技术越来越被人们所重视和接受，在发达国家尤其是欧洲城市，几乎家家 户户都会根据不同的需求安装各种外遮阳设备，外遮阳技术已成为建筑中不可缺少的部分，缺少外遮阳设备的建筑，在他们看来是不完整的建筑。 对于 西方发达国家的 建筑师而言
34、，建筑 遮阳已经成为建筑造型设计中不可缺少的环节，重庆大学硕士学位论文 2 图 1.2 戴姆勒 奔驰总部办公大楼 Fig.1.2 Daimler Benz headquarters office building 资料来源 : 李峥嵘 , 赵群 , 展磊编著 .建筑遮阳与节能 遮阳设施的形式、材质、颜色、比例和尺度等不仅是建筑立面造型的重要考虑因素，更是体现建筑细部设计的重要媒介之一 （图 1.2） 。 夏热冬暖地区遮阳设计现状 根据气候区的不同，建筑节能策略的也随之改变。在大卫 劳埃德 琼斯编著的建筑与环境 生态气候学建筑设计一书中，将全球分成 11 个不同的气候带，并对不同气候带的不同节能
35、措施的重要性进行了评估。我国夏热冬暖地区该表中的亚热带气候带，由表 1.1 可以看出，夏热冬暖地区最需要的节能措施为：自然通风、夜间通风、机械通风、水源热泵和遮阳。 同时，对比我国其他地区的气候特征，可以得出不同地区在围护结构上不同的节省策略：严寒及寒冷地区保温大于遮阳，夏热冬冷地区保温遮阳并重，夏热冬暖地区遮阳大于保温。可见， 夏热冬暖地区属于典型的遮阳设计气候区，但建筑通风的重要性也毋庸置疑。 目前， 在夏热冬暖地区，除了 “重墙体保温轻外遮阳设计 ”这一特征 外， 建筑设计中 出现了过分提高和依赖自身的遮阳能力轻视窗口建筑构造遮阳的设计势头，导致大量的外窗普遍缺少窗口应有的防护作用，特别
36、是住宅开窗通风时窗口既不能遮阳也不能防雨 3。同时，作者从小在夏热冬暖地区 长大，对周边建筑的感知与对建筑设计的思考中，并未将建筑遮阳看得很重。但是，在有幸前往澳大利亚参观调研中，发现同样属于亚热带气候带的几个澳大利亚城市，它们的外遮阳设计之普遍与精美让人震撼，与我国目前夏热冬暖地区的外遮阳设计情况有着天壤之别。 我国遮阳设计技术理念缺乏 20 世纪是技术迅猛发展的一个世纪，同时 又是建筑长足进步的一个世纪 ， 技术与建筑的互动发展贯穿了整个 20 世纪，在世纪交替之际，呈现出两个方面的特点：一方面， 1960 年代以来出现的环境破坏，能源危机等一系列问题，让人们感到技术的局限与无奈，引发了建
37、 筑领域对技术、技术思维和观念的反思；另一方面，信息技术的高速发展，正在极大的改变着社会生活、新技术革命已经发展到了临界状态，它的爆发将带来建筑学的巨大变革，新技术引发新的技术思考 4。 1 绪 论 3 表 1.1 不同节能措施对全球气候带的重要性分析 Table 1.1 Analysis of the importance of different energy saving measures on global climate zone 冰 层 冻 土 丘 陵 大 陆 性 温 带 地 中 海 式 亚 热 带 热 带 热 带 草 原 温 带 草 原 沙 漠 （被动式策略） （主动式策略） 自
38、然通风 0 0 1 4 6 6 7 7 7 7 7 机械通风 5 5 3 3 3 4 5 6 6 6 6 夜间通风 0 1 2 3 5 6 7 7 7 7 7 空调制冷 0 0 0 1 1 3 5 5 5 5 6 蒸发冷却 0 0 0 1 2 3 2 2 5 6 7 水源热泵 0 0 0 4 3 5 6 6 7 7 7 大型建筑蓄热 3 4 4 6 5 6 2 2 3 5 6 小型建筑蓄热 3 3 2 2 3 3 5 5 6 4 4 机械供暖 7 7 7 7 6 4 0 0 2 4 1 太阳能采暖 2 3 6 6 7 6 0 0 2 3 0 地热采暖 7 7 7 6 6 5 0 0 0 3 0
39、 太阳能光伏 /热水 6 6 6 5 5 4 0 0 1 2 0 绝热 /气密性 7 7 7 7 6 5 0 0 1 3 4 遮阳 0 1 3 4 5 6 6 6 6 7 7 人工照明 6 6 4 4 4 3 3 3 2 2 2 自然采光 6 6 6 6 6 6 5 5 5 4 4 注：（重要性为 07， 0 为不重要， 7 为很重要） 资料来源： 英 大卫 劳埃德 琼斯编，王茹等译 .建筑与环境 生态气候学建筑设计 .M北京：中国建筑工业出版社，中国轻工业出版社， 2004 对于建筑遮阳技术的应用， 国外 有一批 建筑师 ， 在创作实践中体现出积极的先进的遮阳 技术思想，同时在学术界也得到了
40、普遍的认可，他们在作品中表现出的一些新的创作理念和方法非常值得研究、总结和借鉴。反观国内， 建筑遮阳 技术滞后已成为建筑创作中急需解决的现实问题，缺乏对于现今技术的深入了解和将其付诸实施的能力，以及相关 建筑遮阳设计 创作理念的更新是导致与世界先进水平之间差距的主要根源之一。许多建筑实践对于蕴藏在 建筑遮阳 技术背景中的重庆大学硕士学位论文 4 丰富可能性并未给于充分重视和发挥；在 遮阳 技术上表现的盲目、浮躁导致设计水平的低下。 1.1.2 研究意义 由上可见， 提高 建筑 外遮阳的使用率以及提升 外遮阳设计的技术理念迫在眉睫。 面对未来节能发展对建筑遮阳设计的挑战以及当前建筑 遮阳设计存在
41、的一些问题 ，文章 参考和借鉴国内外相关研究成果与经验，并结合我国夏热冬暖地区的实际情况 以及 外 遮阳设计的发展趋势与特点 ， 积极探索夏热冬暖地区建筑外遮阳与建筑一体化设计的理论和方法 。 通过这些探索，对指导我国未来 夏热冬暖地区的 外 遮阳设计和可持续发展具有重要的意义 ，同时对建筑师的创作理念和职业素养的提高也有着重要的帮助 。 1.2 相关概念 本论文的题目为 “ 夏热冬暖地区建筑外遮阳与建筑一体化设计研究 ” ，将题目拆解开来 就 产生 以下 几 个对象 ： 夏热冬暖 地区、 建筑 外遮阳 和一体化设计 。 作为 研究内容的解释和说明，有必要对这三 个词作一个限定。 1.2.1
42、夏热冬暖地区 表 1.2 建筑热工设计分区及设计要求 Table 1.2 Building thermal design partition and design requirements 分区名称 分区指标 设计要求 主要指标 辅助指标 夏热冬暖地区 最冷月平均 温度大于 10 ， 最热月平均 温度 2529 日平均温度 25 的天数 100200d 必须充分满足夏季防热要求，一般可不考虑冬季保温 资料来源：民用建筑热工设计规范 GB5017693 我国幅员辽阔，各地气候差异很大，建 筑物也自然应根据各地不同的气候条件，满足本气候区的节能要求。 全国热工设计分区将全国建筑气候分区划分 为五大
43、气候区：严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温和地区 5。 其中，夏热冬暖地区的分区指标与设计要求如表 1.2 所示。 夏热冬暖地区位于 我国南部北纬 27以南，东经 97以东， 包括海南全境，广东大部，广西大部，福建南部，1 绪 论 5 图 1.3 夏热冬暖地区建筑热工设计区位图 Fig. 1.3 The location of temperature environment design in hot summer and warm winter area 资料来源 : 作者绘制于民用建筑热工设计规范 . GB5017693附录八之上 云南小部分，以及香港、澳门与台湾 （图 1
44、.3） 。 共涉及五个省和三个自治区，政治经济体制复杂，是我国经济文化最发达地区之一。 在居住建筑的节能设计中，以一月份的平均温度 11.5 为分界线，将夏热冬暖地区进一步细分为南、北两个区，等温线北部为北区，区内建筑夏季考虑隔热，冬季兼顾采暖；南部为南区，区内建筑不考虑冬季采暖，仅考虑夏季隔热 3。 夏热冬暖北区 主要 包括福州、梅州、莆田等 城市， 夏热冬暖南区 主要 包括广州、深圳、南宁、厦门、香港、澳门、海口等 城市 。 其中， 南区占了夏热冬暖地区的近三分之二，且据有关研究表明夏热冬暖地区北区的节能标准介于夏热冬冷地区和夏热冬 暖地区之间。 公共建筑则不分上述南北两区。 1.2.2
45、建筑 外遮阳 建筑遮阳是为了避免阳光直射室内 、 防止建筑物的外围护结构被阳光过分加热，从而防止局部过热和眩光的产生，以及 保护物品而采取的一种必要的措施。它的合理设计是改善建筑室内 环境舒适度和降低建筑能耗的一个重要因素。 重庆大学硕士学位论文 6 建筑遮阳有很多种类型， 按照 遮阳设施 放置 的 位置，建筑遮阳 基本上可以分为三类：建筑自遮阳 、建筑外遮阳和建筑内遮阳。 这种分类方法是 以建筑外围护结构为参照位置。当遮阳设施放置在外围护结构（屋顶、外墙、门窗等）外侧时，称之为外遮阳 ，如遮阳篷、遮阳构架和外遮阳百叶等 。当遮阳设施放置在外围护结构的内侧时，则称之为内遮阳 ，如内遮阳卷帘、窗
46、帘等 。近几年来，将遮阳结构放置于窗户（玻璃幕墙结构等）构件的中间，形成内部带遮阳功能的新型窗户，这种遮阳构件称为自遮阳设施 ，如遮阳隔栅、双层幕墙和镀膜玻璃等 。 自遮阳设施还很多时候就是作为建筑的围护结构而存在的，内遮阳和外遮阳设施则可以说是围护结构外的附加物。 因此，文中对 建筑外遮阳 这样 下定义：它是一个与建筑外围护结构紧密结合的构件综合体，位于建筑 围护结构 外部防止建筑受过度太阳辐射影响的地方 。太阳辐射 在 穿过 这些构件 进入 外围护结构和 室内之前通过各种方式（反射、偏转、折射、吸收等）调节进入建筑物的能量（这个过程可以称之为 “太阳屏蔽 ”），降低太阳辐射对建筑的影响，以
47、保持建筑内部的舒适环境，同时减少因太阳辐射带来的能耗损失。 植物遮阳（室外乔木、灌木等） 和形体遮阳（设置 阳台 、外廊 等）都属于广义的外遮阳范畴。为了论文研究的对象更为明确，这里主要研究的是 偏向 狭义的建筑外遮阳，是指为了满足室内环境的需求和节约能源的目的主动设计的遮阳策略，是为了遮阳而增加的建筑构件或结构。 1.2.2 一体化设计 文章 缘起外遮阳设计，研究外遮阳与建筑之间如何更好的结合在一起，而建筑外遮阳与建筑一体化设计则是这种状态表象的一种正式称呼。从物质表现形式来说，建筑外遮阳与建筑一体化设计就是指外遮阳应用在建筑之上。 这是“建筑外遮阳与建筑一体化设计”的一种最基本最简单的本体
48、论的思维方式， 但是 在研究本体的过程中，必然会产生很多方法论的内容，这也是文章要讨论的一个重点 如何将建筑外遮阳与建筑两者之间完美的结合 。 当然，如果考虑的对象和深度就是这些的话，文章的题目便可以只叫做“夏热冬暖地区建筑外遮阳设计研究”，但是，在方法论的研究过 程中，有一种思维方式叫做“一体化设计”，也就是文章所要进行讨论的建筑外遮阳设计的方法论。因此，在文章中，建筑外遮阳与建筑一体化设计既是一种外遮阳应用 在建筑上 的表现形式，又是一种外遮阳与建筑整合设计的方法论。 一体化设计 (Integrated Design)， 也称为集成设计、综合设计 ， 是在并行设计、协同设计、多学科设计优化
49、等先进设计理念的支持下各类设计人员协同工作，综合考虑设计过程所涉及到的各个环节、各类学科专业以及产品生命周期各阶段间的相互关系、相互影响，在构建的网络环境中集成地设计复杂产品及其相关过程1 绪 论 7 图 1.4 外遮阳 一体化设计的 概念图 Fig. 1.4 Integration of external blinds design sketch 资料来源 : 作者自绘 的系 统化方法 。 一体化设计设计的整体性，以获得产品设计整体最优解为目标，在结构、性能、布局、强度、可靠性、维修性和寿命周期费用等多方面进行综合分析和协调权衡，从而最终提高产品质量、设计效率，缩短设计周期，降低产品成本 6。 由于研究 对象 和研究方向的 不同 ， 一体化设计 在 学术界 还 未形成一个统一的认识 和 权威 公认的定义。 可见， 外遮阳与建筑一体化 设计 不是简单的将外遮阳设施与建筑 “相加 ”，而是要通过建筑的建造技术与外遮阳的利用技术的集成 ， 整合出一个崭新的现代化的优秀建筑。 在
