建筑如何才能更加高效?这是建筑师每天面临的一个问题,因为他们试图满足一个日益意识到其环境影响的行业的需求。如今,人们比以往任何时候都更加努力地设计融合可持续性、效率和热舒适性的建筑,这些是更健康的建筑环境的基本支柱。

拥有有效的太阳能控制策略对于实现更高效的建筑至关重要。除了提供遮阳和节省经济之外,这些策略还具有美观、声学、热舒适性、耐用性和维护方面的优点。
本文将重点介绍Bandalux进行的一项研究的主要成果,Bandalux 是一家专门生产高效且可持续的遮阳产品的公司。我们将看到使用外部技术百叶窗进行设计如何意味着建筑师不必选择市场上最昂贵的玻璃来拥有适当的气候和节能建筑。这些决策类型可以实现零能耗建筑。
寻找有效的防晒解决方案以实现热舒适和视觉舒适
考虑到到 2020 年,从能源消耗的角度来看,欧盟 75% 的可用房地产被认为效率低下,因此找到一种有效的解决方案来控制通过开口产生的热量变得极其重要。
最常见的遮阳系统是阳光控制玻璃,它可以防止夏季过热,但同时限制寒冷月份的热量增加。另一种选择是使用不透明材料(例如窗帘和外部遮阳帘),然而,尽管可以移动,但这些材料仍限制了可见度和照明。冷却系统也是一种广泛使用的替代方案,但从长远来看,无论是在炎热还是温带气候下,其成本往往过高。
反过来,技术百叶窗已成为实现能源节约和经济节约的最佳且有效的解决方案。这可能会让一些人感到惊讶,但根据上述研究(我们将在下面回顾)进行的大量模拟,可以验证在考虑技术盲区的定位和它们与不同类型的玻璃的组合。
静态立面中不同类型玻璃的热增量
静态立面是指建筑物的围护结构无法根据全天太阳运动进行调整。其组成部分之一是经过热处理的玻璃,用于管理阳光并保持适当的隔热,从而实现稳定舒适的室内温度。然而,正如我们稍后将探讨的那样,就能源和经济节约而言,这并不总是最有效的解决方案。
该研究包括来自三个国家(分别具有地中海气候、温带气候和沙漠气候的西班牙、英国和墨西哥)的数据,评估了四种标准类型的玻璃:
- A 型玻璃– 单层玻璃
- B 型玻璃– 标准双层玻璃
- C 型玻璃– 低辐射双层玻璃,其内表面之一涂有反射太阳能并增强隔热的材料
- D 型玻璃 – 阳光控制双层玻璃,外表面有一个过滤器,可防止过多的辐射进入建筑物(不会过多遮挡玻璃)
这些可以在下图中看到,按防晒程度(太阳能增益系数、阳光和光线透射率以及 U 值)并从最实惠到最昂贵(从左到右)排列。

动态且智能的立面可减少高达 98% 的太阳能传输
与静态立面不同,动态立面是通过添加可调节的技术百叶窗来创建的,这些百叶窗可以响应太阳的运动和每个用户的需求。它为建筑物的表皮增加了必要的智能,以捕获或保护居民全年免受阳光照射,从而实现更高水平的效率和热舒适度。电动百叶窗(例如Z-Box 卷帘)允许用户对其进行自动化和远程控制。
该研究主要考虑外部卷帘,与内部百叶窗不同,外部卷帘也避免了百叶窗本身可能引起的热传递。通过在前面列出的玻璃类型中添加外部解决方案,在每种不同的气候下,能量传输都会显着减少:在马德里(西班牙),能量传输减少了 88%-94%;在伦敦(英国),降低 95%-97%;埃莫西约(墨西哥)的增幅为 67%-98%。



外百叶窗可以替代双层太阳能控制玻璃吗?答案是肯定的
添加外部百叶窗可以显着减少热传导,但我们也知道建筑师往往只选择优质的阳光控制玻璃,因为与其他类型的玻璃相比,它具有高性能。例如,在马德里,使用 D 型玻璃每年可减少 54% 的热能。然而,除了在温暖的月份防止过热之外,它还可以在冬季(当建筑物确实需要变暖时)阻止热量进入。因此,有必要拥有一个允许用户控制能量和热量流动的系统,无论是在休息时间使房间变暗还是调节办公室内自然光的进入。
在该研究分析的每个案例中,动态或封闭的外部百叶窗都显着减少了热量增益,在一年中的某些时期几乎实现了零消耗。此外,如上图所示,使用具有外部百叶窗的 C 型玻璃比 单独使用 D 型玻璃具有更高的性能。同样,带有外部百叶窗的 C 型玻璃具有与带有外部百叶窗的 D 型玻璃几乎相同的热性能,同时成本更低。
尽管带有外部百叶窗的 C 型玻璃比仅使用 D 型玻璃需要更大的初始投资,但在许多情况下,从长远来看,它更具成本效益,因为它可以节省能源消耗,无论是在加热或冷却方面。反过来,C 型玻璃(通常需要比 D 型玻璃更低的初始投资)如果与外部百叶窗搭配使用,将实现更低的总消耗。因此,研究表明,即使我们将其与性能更高的玻璃进行比较,无论是在能源还是经济节约方面,这都是一种方便的组合。
该研究的另一个结论是,即使是阳光控制玻璃(D 型玻璃)作为一种效率解决方案也会变得过时。也就是说,没有必要总是选择最有效和最昂贵的玻璃类型,因为即使使用简单的玻璃,一旦与外部百叶窗搭配使用,也会具有类似或更好的性能。
无论所用玻璃的质量如何,百叶窗都是有效的,以至于它们可以弥补建筑外墙玻璃的一些缺陷。因此,外部技术百叶窗是一种可以使建筑物更接近实现零消耗的机制,同时为用户提供灵活性、舒适性、健康和福祉。因此,在设计阶段预测并纳入百叶窗至关重要,以帮助建筑物实现充分的能源效率。