在現有的建築節能法令中,「ki值」為外遮陽的檢驗基準,其為外遮陽對日射遮陽效果的指標,例如ki=0.32時,表示可阻擋全年日射熱的68%,所以當ki<0.5時,表示可阻擋50%以上的全年日射熱,也才達到政府「綠建築推動方案」的補助基準。然而,何謂ki值?即是外遮陽係數。
外遮陽對室內通風有一定的阻擋作用,使室內風速降低約22~47%,而風速的減弱程度和風場流向都與外遮陽的設置方式有很大的關係,故使室內的空氣得以流通、風的流向能吹向人們活動的高度範圍內,才是理想的設計。
外遮陽可阻擋直射陽光、防止眩光,但也會降低室內照度,一般會降低20~58%。當太陽高度角低於30度時最容易引起眩光,為防止由直射太陽幅或天空散射輻射所產生的眩光,不應將太陽的直射光線全部遮蔽,應運用反射的手法將之轉變成擴散光,使室內得到較好的照明。
外遮陽可有效地遮擋太陽輻射熱進入室內及降低室內氣溫,其隔熱效果除了與外遮陽形式及朝向有關外,其構造處理、材料、顏色亦會影響,一般宜採用淺色且蓄熱能力弱的輕質材料,且外遮陽的構造體應與建築物的結構體間留有距離,以利熱氣排出,減少進入室內的熱量。
即使有遮陽措施,當室外溫度超過人體舒適極限時,窗戶仍會帶入我們不希望得到的熱量,因此開窗面積應以符合視覺、通風、採光之合理最小值為優,防止因太陽輻射透過窗面進入室內而引起多餘的熱量。
建築物可成群地設置以彼此遮擋,直接作為遮陽的條件,但當遮擋的時間過長,使室內長時間缺乏陽光,容易影響人體健康,所以應考慮適當的鄰棟間距,讓陽光適度地進入室內。
建築的朝向影響著人的生理及心理(表1),而不同地區的理想方位,應該以周年及周日的日射熱平衡作為研判的標準。
設計外遮陽,必須有依循的準則,才不至於投入資金後卻沒獲得預期的效果,若是新建物,一開始就應從建物方位、鄰棟間距、開口率著手,再加上隔熱、採光、通風的考慮,便可節省大量的空調用電;若是既有建物,亦可由隔熱、採光、通風方面來設計出改善室內環境的外遮陽。
在瞭解外遮陽的相關手法及設計準則後,依以下設計流程(圖1),便可選擇正確的遮陽型式,設計出理想的外遮陽。