我国建筑外遮阳设施节能评价标准方法研究..docx

我国建筑外遮阳设施节能评价标准方法研究刘翼，蒋荃中国建筑材料检验认证中心，国家建材工业铝塑复合材料及遮阳产品质量监督检验测试中心摘要：建筑外遮阳设施在我国不同地区应用的节能效果如何评价是当前建筑师、制造商和消费者对外遮阳最为关注的问题，目前还缺乏一套统一、科学、操作性强的标准评价方法。文分别对目前已发布的关于遮阳节能评价和测试方法的标准进行简要介绍，包括拟合计算、实验室标准人工光源试验以及户外实测，并指出了目前存在的问题。关键词：外遮阳 遮阳系数 节能评价 标准化?0 引言　建筑节能是我国可持续发展的必然要求。遮阳节能技术是建筑节能技术的重要组成部分，是中高纬度地区建筑节能的关键措施。根据欧洲中央组织2005年的《欧洲25国遮阳系统节能及二氧化碳排放研究报告》表明，在欧洲采用建筑遮阳的建筑，总体平均节约空调用能约25%，节约采暖用能约10%左右。我国地理位置与气候条件与欧洲迥异，既是在国内，不同气候区差别也较大。因此，外遮阳设施在我国不同地区应用的节能效果如何评价，成了建筑师、制造商和消费者最为关注的问题。但由于评价技术的研究基础不够，目前还缺乏一套统一、科学、操作性强的标准评价方法，致使目前以发布执行的建筑遮阳产品标准中，都未对产品的节能性能提出明确的要求。　本文分别对目前已发布的关于遮阳节能评价和测试方法的标准进行简要介绍，包括拟合计算、实验室标准人工光源试验以及户外实测，并指出了目前所存在的问题。1 建筑外遮阳系数的计算方法　1.1 固定遮阳构件　根据JGJ 237-2011《建筑遮阳工程技术规程》[1]的规定，固定遮阳构件的外遮阳系数宜按下式计算：SD=ax2+bx+1x=A／B　式中：SD ——外遮阳系数；　x——外遮阳特征值；x＞1 时，取 x=1；　A、B ——外遮阳的构造定性尺寸，按表1确定；　a、b ——拟合系数，根据建筑类型所处气候区域分别按照《公共建筑节能设计标准》GB 50189、行业标准《严寒和寒冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 26、《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》JGJ 75和《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ 134选取计算。表1 外遮阳的构造定性尺寸A 、B外遮阳基本类型?剖面图?示意图水平式?垂直式?挡板式?横百叶挡板式??竖百叶挡板式??　组合式遮阳装置的外遮阳系数，应为各组成部分的外遮阳系数的乘积。当外遮阳的遮阳板采用有透光性能的材料制作时，外遮阳系数应按下式修正。SD′=1-(1-SD)(1-η*)　式中：SD′ ——采用可透光遮阳材料的外遮阳系数；　SD——采用不透光遮阳材料的外遮阳系数；　η*——遮阳材料的透射比，按表2选取。表2 遮阳材料的透射比　1.2 活动遮阳装置　活动外遮阳装置种类很多，计算方法也十分复杂。目前，活动外遮阳装置其与外窗（玻璃幕墙）组合的的综合遮阳系数、传热系数仅可计算与外窗（玻璃幕墙）面平行，且与外窗（玻璃幕墙）面紧贴的帘式外遮阳、中间遮阳装置，计算按照《建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程》JGJ/T 151-2008[2]的规定进行。　1.2.1 遮阳百叶帘　遮阳百叶帘的计算方法和公式是转化的 ISO 15099 Thermal performance of windows, doors and shading devices -- Detailed calculations。在计算时，将叶片假设为全部的非镜面反射，并忽略窗户边缘的作用。同时，将叶片视为无限重复，且忽略帘片的轻微挠曲影响。　计算的结果与叶片的光学性能、几何形状和位置等因素均有关系，所以计算平行叶片构成的百叶遮阳装置的光学性能时均应予以考虑。叶片的远红外反射率的透射特性对传热系数的精确计算有很大影响，所以应详细计算。　1.2.2 遮阳帘与门窗或幕墙组合系统的计算　遮阳帘与门窗或幕墙组合系统的计算分为简化计算和详细计算，分别转化的是EN 13363-1和EN 13363-2。计算这样帘一类的遮阳装置统一用太阳辐射透射比和反射比、以及可见光透射比和反射比表示，这些值都可以采用适当的方法在垂直入射辐射下计算或测定。详细计算遮阳装置十分繁琐，需通过建模对门窗幕墙与遮阳装置的相互光热作用进行计算。当遮阳装饰是透空的装置时，比如百叶、挡板、窗帘等，还需考虑不同通风情况下通风空气间层的热传递的影响。　上述计算原理与公式均十分复杂，主要通过计算机软件进行，本文在此不再一一列出。2 建筑外遮阳对热舒适的评价方法　《建筑遮阳热舒适、视觉舒适性能与分级》JG/T 277-2010[3]已发布执行，该标准转化的是EN 14501 Blinds and shutters. Thermal and visual comfort. Performance characteristics and classific