技术性外百叶窗：建筑零能耗的关键策略

作者 Valeria Montjoy | 译者 July Shao
于2023年十月, 30

建筑如何更加高效？这是建筑师们每天都要面对的问题，因为他们要努力跟上这个日益意识到对环境影响的行业的要求。如今，人们比以往任何时候都更加努力地设计集可持续性、高效性和热舒适性于一体的建筑，而这些正是更健康的建筑环境的基本支柱。

有效的太阳能控制策略是实现更高效建筑的关键。除了提供防晒和经济节约之外，这些策略还在美学、声学、热舒适度、耐久性和维护方面带来好处。

本文将重点介绍专门生产高效和可持续防晒产品的 Bandalux 公司的主要研究成果。我们将看到，使用外部技术百叶窗进行设计意味着建筑师无需选择市场上最昂贵的玻璃，就能拥有气候适宜的节能建筑。这些都是可以实现零能耗建筑的决策类型。

为热舒适和视觉舒适寻找有效的防晒解决方案

考虑到到 2020 年，从能耗角度来看，欧盟 75% 的现有房地产被认为是低效的，因此，找到一种有效的解决方案来控制通过开口产生的热增量就显得极为重要。

最常见的防晒系统是阳光控制玻璃，它可以在夏季防止过多的热量，同时在寒冷的季节限制热量的增加。另一种选择是使用不透明材料（如窗帘和外遮阳帘），不过，这些材料虽然可以移动，却限制了能见度和采光。冷却系统也是一种广泛使用的替代方法，但从长远来看，无论是在炎热的气候条件下还是在温带气候条件下，其成本都往往过高。

反过来，技术百叶窗已经成为实现节能和经济节约的一种理想和有效的解决方案。这可能会让一些人感到惊讶，但根据上述研究进行的一些模拟，可以验证在考虑到技术百叶窗的位置和其与不同类型玻璃的组合时所实现的能源效率。

静态幕墙中不同类型玻璃的热增量

静态外墙是指建筑物的围护结构不能根据全天太阳光的移动进行调整。其组成部分之一是经过热处理的玻璃，用于调节阳光并保持适当的隔热性，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，就节能和经济效益而言，这并不总是最有效的解决方案。

这项研究包括来自西班牙、英国和墨西哥三个国家的数据，这三个国家分别属于地中海气候、温带气候和沙漠气候，研究对四种标准类型的玻璃进行了评估：

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，其中一面内侧涂有反射太阳能和增强隔热性能的材料；
D 型玻璃--太阳能控制双层玻璃，其外表面有一个过滤器，可防止过多的辐射进入建筑物（但不会使玻璃过于模糊）。

下图按防晒程度（太阳辐射增益系数、透光率和 U 值）和从最实惠到最昂贵（从左到右）排列。

动态智能外墙可使太阳能传输减少 98%

与静态外墙不同，动态外墙是通过增加可调节的技术百叶帘来实现的，这种百叶帘可以根据太阳的移动和每个用户的需求进行调节。它为建筑的表皮增添了必要的智能，使其全年都能捕捉或保护居民免受阳光照射，从而达到更高的效率和热舒适度。电动百叶帘，如 Z-Box 卷帘，允许用户对其进行自动控制和远程控制。

这项研究主要考虑的是室外卷帘，与室内卷帘不同，室外卷帘还可以避免由卷帘本身造成的热量传播。通过在前面列出的玻璃类型中添加室外解决方案，在不同的气候条件下都能显著减少能量传输：在马德里（西班牙），减少了 88%-94%；在伦敦（英国），减少了 95%-97%；在埃莫西约（墨西哥），减少了 67%-98%。

外用百叶窗能否替代双层太阳控制玻璃？答案是肯定的

加装室外百叶窗可以明显减少热量的传播，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，它的性能更高。以马德里为例，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，它还会在冬季阻止热量进入，而此时建筑物确实需要更暖和一些。因此，有必要建立一个系统，让用户能够控制能量和热量的流动，无论是在休息时间让房间变暗，还是在办公室调节自然光的进入。

在研究分析的每种情况下，动态或封闭的室外百叶帘都能显著减少热量获得，在一年中的某些时段几乎实现零消耗。此外，从上图中可以看出，使用带外部百叶窗的 C 型玻璃比单独使用 D 型玻璃具有更高的性能。同样，带室外百叶窗的 C 型玻璃与带室外百叶窗的 D 型玻璃的热性能几乎相同，而成本却更低。

虽然与单纯使用 D 型玻璃相比，使用带室外百叶帘的 C 型玻璃需要更多的初始投资，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，无论是在供暖还是制冷方面。反过来，C 型玻璃的初始投资通常低于 D 型玻璃，但如果与室外百叶帘搭配使用，总能耗也会更低。因此，研究结果表明，即使与性能更高的玻璃相比，这种组合在节能和经济方面都很方便。