北京地区住宅建筑南窗固定水平遮阳能效分析

《北京地区住宅建筑南窗固定水平遮阳能效分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、北京地区住宅建筑南窗固定水平遮阳能效分析1北方工业大学北京市100144;2清华大学建筑设计研究院有限公司北京市100083摘要：合理的窗U遮阳设计可以平衡夏季隔热和冬季得热，从而实现建筑节能。北京地IX居住建筑的主要能耗是采暖，外窗遮阳的设置原则是在保证冬季得热的前提下，尽量减少夏季太阳辐射得热。木文采用建筑性能分析软件Ecotect对北京地区住宅建筑南窗固定水平遮阳效果进行模拟分析，对其合理构造给出设计建议。关键词：北京地IX;住宅建筑；南窗固定水平遮阳引言：建筑能耗是当今三大能耗之一，全球能源危机和环境污染对建筑节能提出了双重要求。我国建筑节能整体上处于第三阶

2、段，达到节能65%的标准。北京地区属于寒冷（B）区，居住建筑自2013年01月01日起率先执行节能75%的标准，外墙、屋顶等围护结构的保温性能要求极大提高，在此条件下外窗节能成为降低能耗的主要途径。一.建筑遮阳的必要性人们喜欢阳光、向往自然，同时希望有舒适宜人的室内环境。外窗作为人与外界的交流界面，兼兵通风、采光等功能，玻璃的高透光性使得大量的太阳辐射热透过外窗进入室内，冬季可有效增加房间得热，降低采暖负荷，但同时也是夏季降低空调能耗的主要调控对象之一。随着生活水平的提高及城市热岛效应增强，城市夏季空调能耗逐年增高，在节能标准不断提高的前提下，为进一步节约能源、提高

3、居住品质，住宅建筑遮阳成为越来越重要的建筑节能措施之一。北京地区居住建筑的主要能耗是采暖能耗，且居住建筑白天以自然采光为主，外窗需明亮、纯净，住宅外窗（尤其是南向）应首先保证高透光性，增加冬季外窗得热，并改善室内光环境，夏季辅以固定外遮阳或活动遮阳保证遮阳效果以降低空调能耗。受地理气候影响，北京地区建筑各朝向中的南向受到太阳辐射量最大，是北京地区居住建筑的首选朝向。主要的功能用房均尽可能布置在南侧，同时，南侧外窗的夏季遮阳也是建筑遮阳的主要问题。作为建筑不可分割的部分，固定外遮阳设施跟建筑是一个整体，安装后不能根据需求进行调节，需在设计之初结合建筑立面、造型进行一体

4、化设计，下面将采用软件模拟的方法对固定水平遮阳能效进行分析。一.南向外窗水平遮阳模拟计算本章通过建筑性能分析软件Ecotect模拟计算确定北京住宅南窗水平遮阳板的位置及尺寸。Ecotect是一个全面的技术性能分析辅助设计软件，涵盖了热环境、风环境、光环境、声环境、日照、经济性及环境影响与可视度等建筑物理环境的7个方面。本模拟主要采用遮阳系数（SD）表示遮阳板对外窗的遮阳效果，通过计算设置水平遮阳板吋，窗面在夏季空调期和冬季采暖期的太阳辐射得热量，与无遮阳吋的太阳辐射得热量的比值确定。夏季模拟分析吋间段为典型气象年下6月1日至8月31日，日间得热吋间为7:00-19:

5、00;冬季模拟分析时间段为典型气象年下11月15日至次年3月15日，日间得热吋间为8:00-16:00。2.1水平遮阳板构造分析不同的水平遮阳板尺寸以及安装位置、窗面夏季和冬季的太阳辐射得热量、综合变化趋势确定推荐范围。水平遮阳板的构造详见图1所示。图1水平遮阳构造图片来源：自绘遮阳板距窗边水平挑出长度a（遮阳板长度为2a+窗户宽度）距窗上沿垂直高度b垂直墙面出挑长度（遮阳板宽度）W南墙尺寸:3600mm（宽）*2800mm（高）窗户尺寸：1800mm（宽）*1500mm（高）2.2遮阳模拟计算依据住宅建筑特点，墙面尺T以及窗户的尺吵和位置，确定a、b的取值范围分

6、别为0〜900mm、0〜400mm。间瞞分别为100mm、50mm。参考遮阳板实际尺、j*，计算参数W取值范围为100〜1800mm,1000mm以下间隔100mm,以上间隔200mm。参考文献［1］中的论述“对于不同的W值，相同季节平均遮阳系数随a和b的变化趋势是一致的”，首先以此结论作为前提，计算分析W=500mm吋，夏季和冬季南窗水平遮阳板的遮阳系数(SD)随a和b的变化规律，模拟结果见图2、图3。图2南窗夏季遮阳系数随a、b的变化趋势图片来源：自绘对于夏季，遮阳系数随着距窗边水平挑出长度a的增大而减小，但变化速率逐渐减小，在0〜500mm区间变化相对明显；且

7、各曲线近似平行，说明不同的b值，遮阳系数随a的变化趋势是一致的。另一方面，遮阳系数随着距窗上沿垂直高度b的增大而增大，且呈明显的线性关系；不同的a值，遮阳系数随b的变化趋势也是一致的。由各个单一曲线的遮阳系数变化范围接近(约为0.2)，可知a和b对南窗夏季遮阳的影响都很显著。图3南窗冬季遮阳系数随a、b的变化趋势图片来源：自绘对于冬季，遮阳系数随着距窗边水平挑出长度a的增大而减少，但变化不明显，即a对南窗的冬季太阳辐射得热的影响很小，尤其是a大于500mm后可忽略；随着距窗上沿垂直高度b的增大而增大，在0〜200mm区间接近线性变化，大于250mm后增加速率逐渐