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1、寒冷地区建筑多功能外遮阳技术的实践与探索山东华元建设集团有限公司 李恩云/文一、项目背景随社会的发展，节约能源、节能降耗已上升到社会可持续发展的战略高度。目前我国建筑物建筑能耗居高不下，推广应用新的节能技术，其中建筑隔热保温是重要的内容，也是建筑节能技术的重点，它代表着建筑节能技术的发展方向，而遮阳技术就是建筑隔热保温技术的代表。由于观念及技术等因素影响，在寒冷地区的遮阳产品和技术未能得到较好的推广应用，再加上原有产品和技术的性价比低，使得该产品技术应用较少。公众甚至专业的从业人员对建筑遮阳的紧迫性和重要性缺乏必要的认识。建筑师或者设计师在建筑设计时较少考虑遮阳，而大部分居民也习惯于使用临时性
2、遮阳。技术创新不够，设计人员对节能标准掌握不够，遮阳系数计算不准确、不熟练。专门针对建筑遮阳的一些标准政策不够细分，在个别地方执行力不够。门窗是建筑节能的关键部位，应用外遮阳系统，可以减少阳光照射和辐射，起到良好的隔热效果。建筑外遮阳与内遮阳的区别在于，内遮阳只能遮挡一部分太阳辐射，当阳光照射到窗户上红外线把玻璃加热，可见光和紫外线使遮阳材料温度升高，内遮阳与窗户之间的空气温度也随着不断上升，促使整个室内温度都随之升高。而外遮阳是在建筑物外设置遮阳设施，当阳光照射时，第一时间就阻挡紫外线等强烈光线，既降低了室内空间能耗的负荷，营造相对密封的舒适空间，也大大增加了窗户材料的老化和室内家居的使用寿
3、命。外遮阳窗帘在功能表现上，除在遮阳效果方面优异，还具有变光、保温、隔热、隔音、防盗、防雨等效果。二、工程概况某综合楼占地11906平方米，总建筑面积15000平方米，结构类型为框架结构，主要功能为办公，另外包括部分商业用，其中一层、三层为洗浴中心，二层为餐饮服务，四层至十层为办公用。该项目于2011年12月份被山东省住房和城乡建设厅列为全省公共建筑节能改造试点示范工程立项项目（鲁建节科字201135号），拟从“外围护结构节能改造”、“采暖通风空调及生活热水供应系统节能改造”、“供配电与照明系统节能改造”、“监测与控制系统节能改造”、“可再生能源利用内容”等方面进行全方位节能改造。其中在“外围
4、护结构节能改造”中拟进行建筑外遮阳改造，在外窗加设新型多功能百叶外遮阳窗帘，实现变光、遮阳、功能，保温、隔热功能，隔音功能，防盗、防雨功能。三、详细技术内容本技术项目是多功能外遮阳技术研究应用，主要适用于办公、宾馆、住宅外遮阳的使用。该技术主要改善了普通外遮阳中的室内操控问题，可在室内方便快捷地控制遮阳系数，同时，还可实现变光、保温、隔热、隔音、防盗、防雨等功能。为使该项目技术满足上述功能，从技术、构件等方面进行了研究和不断完善。该技术项目主要由外框、叶片、安装构件（包括齿板、叶片旋转轮、齿板推动轮、齿板推动轮把手、垫板等）组成。叶片通过中轴延长杆与叶片旋转轮硬连接，叶片旋转轮与齿板咬合，齿板
5、下部设齿板侧身齿与齿板推动轮咬合，齿板推动轮与齿板推动轮把手硬连接，通过推动轮把手的转动，齿板推动轮带动齿板在铝型材边框内上下滑动，使齿板带动叶片旋转轮转动，实现叶片90旋转，从而实现遮阳、变光、保温、隔热、隔音等效果。考虑到同时变光、保温、隔音、防盗等功能及在高层建筑中的应用情况，帘片材料由铝合金型材及保温、反光等材料复合而成，该材料质量轻、硬度高、反射强，可以实现遮阳保温等日常生活、办公的功能要求。考虑到同时变光、保温、隔音、防盗等功能及在高层建筑中的应用情况，帘片材料采用铝合金型材，该材料质量轻、硬度高、反射强，基本可以实现该实用新型的功能要求。叶片形状、尺寸及颜色：叶片为中间厚、两侧薄
6、，通过切割叶片的两端，形成中轴延长杆，方便与边框及叶片旋转轮连接。叶片的厚度、宽度根据实际需求及造价综合考虑确定，通常情况，叶片厚度为中间0.5cm，两侧0.2-0.3cm,宽度控制在8cm左右，长度根据窗口的大小自由选择，考虑到风荷载作用，不宜超过200cm,叶片可以根据实际需要，粉涂多种颜色以供选择。叶片之间的间隔距离为7.5cm，便于帘片90旋转时能够更好的闭合，实现变光、遮阳、通风、保温、隔热、隔音等效果。外框由铝合金制成方形，其中上部外框及安置安装构件一侧的外框，采用铝型材上盖板（可打开或盖实），下部外框及另一侧的外框直接用方形铝型材（不能打开），具体尺寸根据窗洞尺寸及安排要求确定。
7、考虑到防盗功能，外框宜采用加强型铝合金型材。外框与建筑主体受力部位（墙体或窗体）连接。齿轮为铸塑材料，直径约3cm，厚度为2cm，中间带方孔（方便与叶片、齿板推动轮把手硬连接）齿板为铸塑材料，厚度及宽度均为2.5-3cm,长度与外框高度一致,一侧带齿与叶片旋转轮咬合，另一侧为齿板侧向齿与齿板推动轮咬合。齿板推动轮把手考虑到受力较大及防锈问题，选用不锈钢材质。四、技术成熟度及创新性该技术项目的创新点主要在于通过在室内操作齿板推动轮把手，控制室外的百叶外遮阳叶片，实现变光、保温、隔热、隔音、防盗、防雨等综合功能。根据窗洞尺寸确定百叶窗帘的外框尺寸，方形外框四边均固定不动与建筑主体受力部位连接，其中
8、下部外框及一侧的外框起到固定支撑作用，上部外框安装百叶顶罩，另一侧外框上盖可以打开，方便安装控制叶片旋转轮、齿板及齿板推动轮等装置。叶片中间厚、两侧薄，通过切割两端，形成中轴延长杆，其中一端插入一侧外框内，另一端穿过外框与叶片旋转轮硬连接，叶片旋转轮与齿板咬合，齿板下部形成齿板侧向齿，齿板推动轮与齿板侧向齿咬合，齿板推动轮与齿板推动轮把手硬连接，齿板推动轮把手穿过窗体或墙体进入室内，在室内通过控制齿板推动轮把手的转动，带动齿板推动轮转动，使齿板上下滑动（通过增加垫板，不能左右晃动），齿板上下滑动带动叶片旋转轮转动，从而带动叶片进行90旋转，实现相应功能。该技术产品关键解决室外防老化、风化作用及
9、室内手动调控便捷。其中保密要点是利用叶片驱动轮、齿板、齿板推动动轮等之间的咬合旋转，实现在室内操纵把手控制室外百叶片90度旋转，达到变光、隔音、保温、防盗等功能。该技术项目目前已完成前期考察和论证工作，初步整理出相关技术资料，并已获得国家知识产权局颁发的授予国家实用新型专利证书。本技术通过在室内操作齿板推动轮装置，控制室外的百叶外遮阳叶片，操作简便，完全实现变光、保温、隔热、隔音、防盗、防雨等综合功能，填补了国内当前外遮阳技术的空白，可达到国内领先水平。该技术应用范围广泛，可应用于住宅、各种公共建筑等，节能效果良好，具有很好的应用前景和发展潜力。主要适用于低层、多层、高层工业与民用建筑的窗口、
10、幕墙的外遮阳。主要改善了普通外遮阳中的室内操控问题，可在室内方便快捷地控制遮阳系数，同时，还完全满足了外遮阳的其他功能：变光、保温、隔热、隔音、防盗、防雨等。良好的遮阳设计不仅有助于节能，符合可持续发展的要求，而且遮阳构件成为影响建筑形体和美感的关键要求。随着社会和政府对建筑节能，尤其是近几年对建筑夏季隔热节能的日益重视，建筑遮阳产业迎来了一个高速发展期。五、经济效益和社会效益分析（一）经济效益分析应用该技术在该综合楼，项目建筑面积15000平方米，其中利用多功能百叶外遮阳装置面积980平方米，每平方米投资380元，项目总投资372400元，其中利润率按照15%计算，为55860元，税率按照4
11、.4%计算，为16385.6元。按照常规外遮阳装置造价计算，为800元/平方米，故该项目节支420元/平方米，合计节支411600元。（二）社会效益分析应用该技术可很好地实现建筑节能中的保温隔热效果，特别是应用于低层、多层、高层工业与民用建筑的窗口、幕墙的外遮阳。改善了普通外遮阳中的室内操控问题，可在室内方便快捷地控制遮阳系数，同时，还完全满足了外遮阳的其他功能：变光、保温、隔热、隔音、防盗、防雨等。良好的遮阳设计不仅有助于节能，符合可持续发展的要求，而且遮阳构件成为影响建筑形体和美感的关键要求。具体到使用者来说，采用该技术，一是避免了阳光直射，实现在室内控制外遮阳装置，实现变光、遮阳、保温、隔热，隔音，防盗、防雨等功能，不但可大大减缓窗材和室内家具老化，而且密封性能好，可保持室内温度。二是性价比高，采用室内手动控制，同时在满足功能要求的前提下采用质优价廉的材料生产本产品，节约了生产成本，具有良好的经济效益和社会效益。（附图5张）作者：李恩云（1983），男，山东诸城人，经济师，大学学历，主要从事建筑经济及施工管理。单位：山东华元建设集团有限公司地址：山东省诸城市东武街2号华元大厦十楼办公室邮编：262200
