夏热冬冷地区外窗遮阳系数对建筑能耗的影响.doc

夏热冬冷地区外窗遮阳系数对建筑能耗的影响
南京工业大学暖通工程研究所程建杰扬帆
摘要为了分析不同方向外窗遮阳系数对建筑能耗的影响,使用清华大学的建筑能耗模拟软件DeST-h,以南京为例建立一住宅建筑模型,分析不同方向外窗遮阳系数对建筑能耗的影响,研究不同朝向的外窗遮阳系数变化对建筑能耗的影响时,动态模拟得到相应外窗遮阳系数与能耗关系的数据。结论:,%;节能潜力较大。
关键词夏热冬冷遮阳节能
我国夏热冬冷地区包括16个省、市、自治区,,是中国人口最密集,经济发展速度较快的地区[1]。夏季湿热、冬季阴冷潮湿是该地区的基本气候特征之一。为了保证该地区建筑物的室内热环境质量,国家颁布了《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》,提出在保持同样室内热环境条件时,采暖空调的能耗要比以前未采取保温隔热措施的传统居住建筑节能50%。
建筑遮阳是通过避免阳光直射室内或是建筑物的外围护结构,从而防止室内过热和眩光的产生,以及保护物品而采取的一种必要的隔热、防热措施。建筑内遮阳和外遮阳在隔热性能上有着很大的差异。内遮阳由于构件位于室内,约50%热辐射可以直接透过玻璃进入室内,并以长波辐射和对流的形式向室内散热,这些热量难以再次透过玻璃返回室外,由此形成温室效应。与之相比,外遮阳将主要的太阳辐射挡在室外,到达玻璃的热辐射(特别是直接辐射)量很少,一般仅有约15%的热量进入室内,对室内温度的影响也较小[2-3]。从阻挡辐射热进入室内和建筑节能的角度来讲,外遮阳的性能要远远优于内遮阳。
为了分析不同方向外窗遮阳系数对建筑能耗的影响,本文使用清华大学的建筑能耗模拟软件DeST-h,以南京为例建立一住宅建筑模型,研究某一方向外窗遮阳系数变化对建筑能耗的影响,动态模拟得到相应外窗遮阳系数与能耗关系的数据。
建筑模型
物理模型
建筑为6层条式居住建筑,计算高度18m,,东向、西向、、、、。
表 1 建筑模型有关热工参数
部位
平均传热阻(㎡·K/W)
热惰性指标
备注
外墙体


考虑热桥后平均值
屋面


-
外窗
1/
-

阳台门窗(开敞)
1/
-

阳台门窗(封闭)
1/
-

分户墙
砖墙


-
砼墙


-
分户门
1/
-
-
普通楼面


-
动态计算条件
考虑到南京地区建筑遮阳系数的实际情况,本文研究各个方向外窗遮阳系数的变化范围如下,东、南向:~,由于南京地区存在“西晒”的现象,~。因为本地区北向基本没有太阳直射辐射,故本文研究时将不研究北向遮阳系数对建筑能耗的影响。
空调房间室内计算温度:冬季全天为18℃;夏季全天为26℃,采暖和空调时,,根据《建筑外窗空气渗透性能分级及其检测方法》(GB/T7107)计算,将换气次数分成两部分,渗透取1次/h,通风为0.