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医院建筑遮阳的优化设计
时间:2016年09月24日 作者: 来源:显度医院设计

  医院建筑遮阳设计在设计中起着非常重要的作用。良好的遮阳设计有助于维持建筑自然环境,节约建筑空调费用,建筑遮阳的目标在于阻断直射阳光透过玻璃进入空间,防止阳光过分照射和加热建筑围护结构,防止直射阳光造成的强烈眩光。

  为了考察医院建筑传统遮阳设计方法的合理性,以上海市(夏热冬冷地区)为例,计算了3月~6月间不同时期水平遮阳板的尺寸,并就此种状况下某一建筑模型的全年能耗进行了模拟,做了一个建筑物能耗模拟对比研究:

  为了简化计算,同时使模拟结果具有说服力和可对比性,模型采用6层建筑单体,每层5个房间,每个房间面积为48m2,总建筑面积1440m2。建筑物外墙采用240mm砖墙,传热系数为1.62W/(m2?K),太阳辐射吸收系数为0.75;内墙采用180mm重砂浆粘土砖,传热系数为0.87W/(m2?K);屋面为100mm厚钢筋混凝土板,加40mm聚苯乙烯外保温,传热系数为0.81W/(m2?K);窗为普通单层透明塑钢玻璃窗,传热系数4.7,窗高1800mm,单窗面积4.5m2。室内人员、灯光和设备等稳定热内扰不是本模拟研究的范围,故该三部分的参数均设定为0。同时,为了使建筑模拟过程中的干扰因素达到最小,本模型只在南北两个方向开窗,且在南向窗户设置水平遮阳板,同时不加入通风要素。

  由于每个区域太阳高度角不同,太阳垂直辐射量也不同,因此建筑遮阳设计时应该注意以下几个方面的问题:

  1、根据遮阳地区气候环境差异区别对待

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。比如上海地区不仅夏季炎热,而且冬季寒冷,采光保湿与夏季遮阳同等重要。这就与以广州为代表的夏热冬暖地区的遮阳模式存在很大差异。特别是上海地区的建筑遮阳系统设计,应遵循夏季遮阳不能遮挡冬季阳光的原则。尽可能在现有的遮阳模式中,选择较为合理的遮阳方式,如永久性可控式遮阳、中悬窗、落叶乔木等遮阳形式对其加以分析改造,形成具有鲜明地域特色的遮阳手法。

  2、利用空间平面布局特色进行遮阳设计

在平面布局中,应以争取夏季风主导方向为一前提,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,可利用建筑物之间相互遮挡的方法,尽量减少遮阳构件配件的房间。

  3、根据房间功能需求进行遮阳设计

性质不同的房间,卫生、光线摄入标准不一样,对遮阳要求也不一样。例如医院手术室、药房、实验室、及其他特殊空间。

  4、根据窗口朝向区别设计

由于太阳轨迹的规律性,建筑物方位一确定,各窗口的遮阳角度也基本确定。有选择的遮阳设计不仅节省了工程造价,同时减少以后添置遮阳设施的费用。

  5、遮阳设计时要考虑遮阳构造

遮阳设施的选择还要取决于构造设计的可行性以及它是否妨碍建筑的其他功能需要。通常遮阳板面做成百页、开孔等形式。板上开孔虽能诱导通风、散热,但在目前设计条件下,施工困难,效果不佳。遮阳板的安装位置对通风、采光很重要,好的安装方式可能兼作导风的作用。 

  6、充分利用绿化植被来进行遮阳设计

乔木,它有高大的落叶,夏季它们繁密的枝叶可以阻挡阳光对建筑的照射,冬季树叶脱落阳光又会通过稀疏的枝条将热量送入室内。绿化遮阳不仅遮挡了夏季日光的灼晒,并且绿叶对外墙的覆盖为建筑带来了优美的景观和舒适的心理感受,这是其他如同机械零件般的遮阳构造和材料所不能比的。 

  建筑遮阳作为人们用来抵御太阳辐射的主要手段,一直都被广泛关注。随着能源的消耗,资源的匮乏,环境危机的加剧,建筑节能的重点就落在了采暖和制冷上,它们占了建筑能耗的60%。遮阳设计不是一项独立于建筑设计的节能措施,开展遮阳设计的研究有利于了解和分析不同遮阳方式与相关问题之间的关系,对设计时统一考虑功能与造型的协调、技术与艺术的结合有很大的帮助。

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