浅谈建筑室外格栅系统的分类与功能应用

1 引言 　　随着近年来我国经济的高速发展，人们对建筑物的造型及装饰效果的要求也越来越高。许多造型奇特，外观新颖的“新建筑”在中国不断涌现。在诸多的建筑元素中，建筑室外格栅是一种适用范围广、投资少、装饰效果明显的建筑外装饰形式，因而受到广大建筑师的青睐。尽管有旺盛的市场需求，国内对建筑室外格栅的系统化研究还处以相对空白状态，有的仅是个别大型工程项目案例的介绍或分析。上述案例，多侧重于论述其施工技术方面，而对于国内建筑室外格栅的系统化研究，则大多集中在建筑遮阳领域。大部分建筑遮阳产品属于广义上的建筑格栅，但遮阳并不能完全代表建筑格栅。因此，有必要对建筑室外格栅做一个系统性的介绍及研究。 　　2 建筑室外格栅的技术发展及其分类 　　建筑室外格栅的发展历史悠久，从早期注重于建筑的外围护、遮蔽功能发展到现代建筑上的集装饰、遮阳、围护等多种功能于一体的建筑室外构件产品;其材质也从天然木材、石材、单一金属等简单材料延伸到人造材料、复合材料（词条“复合材料”由行业大百科提供）、合金金属等复杂材质;随之而来更有外观形式、构造、风格乃至用途等方面巨大的变化。建筑格栅的安装工艺也从现场加工、组装施工等低效的施工方式发展为产品化、系统化的工厂预制件、现场拼装;其产品也从独立构件趋向于与建筑幕墙、屋面、采光天窗（词条“天窗”由行业大百科提供）等产品进行融合。根据建筑师们的全面评估及定制设计，供应商可生产出满足建筑物不同功能需求、外观效果的建筑室外格栅产品，从而实现建筑师的设计构思。 　　建筑格栅形式及种类繁多，为方便对建筑室外格栅有一个系统性的了解，本文按其主要功能用途、工作方式、以及主要材质作三级划分。第一级，按格栅的功能用途划分，可分为遮阳格栅、装饰用格栅、围护格栅;第二级，按工作方式划分，划分为固定格栅、可活动格栅;三级按材质划分，包括铝合金格栅、玻璃（词条“玻璃”由行业大百科提供）格栅、木格栅等常见材质。具体分类列表如表1所示： 　 　　2.1 建筑遮阳格栅 　　建筑遮阳种类丰富、形式多样，而采取“格栅”样式构建而成的产品，更是占据其中的绝大部分。在现行国家标准《建筑遮阳通用要求》(JG/T 274)中，对建筑遮阳格栅(花格)的定义为：安设在建筑物外表面，呈间隔条状或花饰状，用于遮挡太阳光的产品。该类遮阳产品如果扩展开来，宜定义为：采用固定方式或简单支撑方式安装在建筑物外表面上，由金属、玻璃、天然石材、陶土、木塑、混凝土（词条“混凝土”由行业大百科提供）等材料制成，呈现为杆件、叶片、丝网、花格状形态的，用以遮挡太阳光的构件式遮阳产品。 　　外遮阳格栅将遮阳材料或其支撑体系放在建筑的室外一侧，在遮挡强光线的同时又能通过遮阳材料对热量进行吸收与反射，起到很好的节能作用。针对建筑格栅产品与建筑物相对方向与位置不同，其基本形式又可分为1.水平式、2.垂直式、3.综合网格式、4.挡板式、5.百叶式，如图1所示;根据其工作方式，建筑外遮阳格栅可以分为固定遮阳格栅和活动遮阳格栅。以下将举例阐述各自的特点。 　　2.1.1 固定遮阳格栅 　　固定遮阳格栅指在设计和建造过程中专门设置的格栅式遮阳构件。固定遮阳格栅构建方式较为简单、系统结构稳定、造价较低，适合大多数建筑物使用，但不可避免带来与采光、自然通风、冬季采暖、遮挡视野以及不可调节位置角度等矛盾。 　　由于经历了自上世纪70年代的两次能源危机，大多数发达国家均投入大量资源进行节能研究，建筑遮阳技术也取得长足的发展。建筑遮阳格栅作为遮阳产品主要的构造形式之一，其技术进步也十分显著。随着中国的经济起飞，这些技术也被积极引入了中国建筑市场。对比传统的建筑室外格栅，现代遮阳格栅突出特点有： 　　(1)、材料与生产工艺的革新与进步。 　　在传统的天然木材、石材、混凝土的使用上，其加工及安装施工工艺更趋向于精细化与灵活多变。而在当今，由于现代建筑更为追求简洁、流畅线条及科技感，更为流行的固定格栅应用材料当数金属。轻质的铝合金材料可制造成各种型材，构建成各种室外遮阳格栅产品、百叶。除此之外，低碳钢、不锈钢、各种合金材料由于其锻造、切割、开孔等冷加工（词条“冷加工”由行业大百科提供）工艺的发展，特别是电脑数控加工技术的突飞猛进，使得金属格栅构件无需像传统工艺一般大量依靠人工控制，其准确性也使得高精度构件的规模化生产成为可能。因此，各种金属材料被纷纷制成一些外形独特、艺术效果突出的建筑格栅产品。如图2、3、4、5所示。 　　此外，采用高性能的隔热和热反射玻璃（词条“热反射玻璃”由行业大百科提供）制成的板状玻璃遮阳格栅，以及采用了光伏建筑一体化(BIPV)技术设计的遮阳产品(如图6)，使得遮阳材料的应用更趋于多样化。