建筑外窗遮陽系數(shù)的確定

1、建筑外窗遮陽系數(shù)的確定建筑外窗遮陽系數(shù)的確定(轉(zhuǎn)載）大家好好學(xué)學(xué)吧轉(zhuǎn)載）大家好好學(xué)學(xué)吧建筑外窗遮陽系數(shù)的確定楊仕超石民祥廣東省建筑科學(xué)研究院1引言在夏季，通過窗戶進(jìn)入室內(nèi)的空調(diào)負(fù)荷主要來自太陽輻射，主要能耗也來自太陽輻射。降低外窗的負(fù)荷和能耗必須采取有效的遮陽措施，采用減少空氣滲透或者降低傳熱系數(shù)等手段的作用很有限。所以，在空調(diào)建筑的負(fù)荷和建筑節(jié)能計(jì)算中，遮陽的計(jì)算是很重要的。建筑遮陽比較復(fù)雜，包括了建筑外遮陽、窗遮陽設(shè)施、玻璃遮陽、建

2、筑內(nèi)遮陽等。這些遮陽措施都可以有很好的效果，均可以滿足遮陽的需要。建筑的外遮陽是非常有效的遮陽措施。它可以是永久性的建筑遮陽構(gòu)造，如遮陽板、遮陽擋板、屋檐等；也可以是可拆卸的，如百葉、活動(dòng)擋板、花格等。這些遮陽構(gòu)造在傳統(tǒng)建筑中使用是很普遍的。降低玻璃的遮蔽系數(shù)也是非常有效的措施。隨著玻璃鍍膜技術(shù)的發(fā)展，玻璃已經(jīng)可以對入射的太陽光進(jìn)行選擇，將可見光引入室內(nèi)，而將增加負(fù)荷和能耗的紅外線反射出去。玻璃系統(tǒng)遮陽已經(jīng)成為現(xiàn)代建筑遮陽最主要的手段之

3、一。內(nèi)遮陽和窗戶遮陽設(shè)施也被廣泛采用，有時(shí)在建筑造型的限制下，內(nèi)遮陽和遮陽設(shè)施的設(shè)置還是必須采取的唯一選擇措施。以上這些遮陽設(shè)施的應(yīng)用無疑會(huì)降低太陽輻射的得熱量，但減少多少，怎樣評價(jià)這些遮陽措施的效果卻還沒有明確的標(biāo)準(zhǔn)。在《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定外窗（包括陽臺(tái)門透明部分）面積不應(yīng)過大，外窗宜設(shè)置活動(dòng)外遮陽；《旅游旅館建筑熱工與空氣調(diào)節(jié)節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定主體建筑標(biāo)準(zhǔn)層窗墻面積比不宜大于0.45，非嚴(yán)寒地區(qū)外窗玻璃遮陽系數(shù)

4、應(yīng)小于0.60，或采取外遮陽措施；《民用建筑熱工設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定空調(diào)建筑的向陽面，特別是東、西向窗戶，應(yīng)采取熱反射玻璃、反射陽光涂膜、各種固定式和活動(dòng)式遮陽等有效的遮陽措施；《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定空調(diào)房間應(yīng)盡量減少外窗的面積，并應(yīng)采取遮陽措施。但以上標(biāo)準(zhǔn)均未提出遮陽系數(shù)的相關(guān)定義和計(jì)算方法。所以，如何確定遮陽系數(shù)，尤其是許多措施的綜合遮陽系數(shù)，的確是一個(gè)值得研究的問題，也是一個(gè)必須盡快解決的問題。2遮陽系數(shù)的定義2.1與負(fù)荷有

5、關(guān)的遮陽系數(shù)空調(diào)負(fù)荷計(jì)算和空調(diào)節(jié)能計(jì)算不同：負(fù)荷計(jì)算時(shí)是計(jì)算太陽得熱的峰值，而節(jié)能計(jì)算時(shí)是計(jì)算整個(gè)夏季的太陽得熱能耗。在進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)，根據(jù)《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》給出的計(jì)算條件計(jì)算，由太陽高度角、方位角及直射、散射強(qiáng)度計(jì)算可以計(jì)算出遮陽系數(shù)。節(jié)能計(jì)算時(shí)則要采用標(biāo)準(zhǔn)氣象年進(jìn)行全年的計(jì)算，與節(jié)能有關(guān)的遮陽系數(shù)只是一個(gè)等效值。在空調(diào)負(fù)荷計(jì)算時(shí)，透過窗的熱流計(jì)算可以用下式表示：式中：Se窗玻璃的遮蔽系數(shù)；Sf窗框的遮陽系數(shù)；Cw窗的外遮

6、陽系數(shù)；Cn窗的內(nèi)遮陽系數(shù)；DF日射得熱因素。這樣，在空調(diào)負(fù)荷計(jì)算時(shí)，遮陽系數(shù)的定義建議如下：式中：SZ.F窗與負(fù)荷有關(guān)的總（綜合）遮陽系數(shù)。2.2與節(jié)能有關(guān)的遮陽系數(shù)在南方，中空玻璃的采用不僅可以減少太陽輻射，也能有效阻止溫差傳熱。但首先是為了減少太陽輻射。但在北方寒冷地區(qū)，中空玻璃一般是盡量減少對太陽短波輻射的阻擋，而使得大量的太陽輻射進(jìn)入室內(nèi)。中空玻璃傳熱系數(shù)小，可有效阻止溫差傳熱。中空玻璃的遮蔽系數(shù)的計(jì)算可以采用標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)GB

7、T268094《建筑玻璃可見光透射比、太陽光直接透射比、太陽能總透射比、紫外線透射比及有關(guān)窗玻璃參數(shù)的測定》提供的詳細(xì)的計(jì)算方法。但由于很多玻璃并沒有提供光譜數(shù)據(jù)庫，在這種情況下也可以采用文獻(xiàn)[1]提供的簡化計(jì)算方法來計(jì)算。采用文獻(xiàn)[1]的方法，計(jì)算的幾種中空玻璃系統(tǒng)的遮陽系數(shù)見下表。幾種中空玻璃的遮陽系數(shù)和傳熱系數(shù)玻璃品種可見光太陽輻射遮陽系數(shù)傳熱系數(shù)透射率反射率直接透射直接反射6透明9空氣6透明0.780.140.630.110.7

8、83.186灰色吸熱9空氣6透明0.380.070.350.070.513.186綠色吸熱9空氣6透明0.660.120.380.070.543.186SB55022C9空氣6透明0.220.360.170.360.262.866SB55013C9空氣6透明0.120.490.090.490.172.786透明LowE9空氣6透明0.740.110.470.200.631.836遮陽LowE9空氣6透明0.440.060.280.100

9、.411.83從上表可見，透明的中空玻璃對遮陽不起什么作用；吸熱的中空玻璃有較好的遮陽作用；熱反射玻璃遮陽作用最好，但可見光透過率低；一般的透明LowE中空玻璃遮陽作用有限；遮陽型LowE中空玻璃遮陽效果較好；陽光控制型的LowE中空玻璃有很好的遮陽效果，又有很好的可見光透過率。4窗的遮陽系數(shù)4.1窗自身遮陽系數(shù)的定義在空調(diào)負(fù)荷計(jì)算時(shí)，遮陽系數(shù)的定義建議如下：式中：SW窗的綜合遮陽系數(shù)；Se窗玻璃的遮蔽系數(shù)；Sf窗框（包括內(nèi)百葉等）的遮

10、陽系數(shù)。窗框（包括窗內(nèi)百葉等）的遮陽系數(shù)。窗框的遮陽系數(shù)可以用下式表示：考慮到窗框一般不透明，透過窗框的太陽輻射熱不多，而且窗框所占面積小，令Se.f為零：這一遮陽系數(shù)會(huì)隨著太陽的位置變化而變化。對負(fù)荷計(jì)算而言，太陽的位置可以由計(jì)算得到；但對于節(jié)能而言，太陽的位置是不定的，因而窗框的遮陽系數(shù)只能近似計(jì)算。當(dāng)進(jìn)行節(jié)能計(jì)算時(shí)，為了簡化，可以近似地直接將正面入射時(shí)的透光面積比作為窗框的遮陽系數(shù)，顯然這樣存在誤差，但偏于保守，是行之有效的辦法。