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乌鲁木齐建筑遮阳的设计步骤及其必要性
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摘要:遮阳设计是建筑节能的重要环节,而根据现行的行业规范,乌鲁木齐市建筑设计一般不考虑夏季防热,但是实际上由于日照时间长辐射量大,室内外温度均较高,根据乌鲁木齐当地地理位置、气候条件、太阳辐射、气象资料等,主要以气温和太阳直接辐射强度为标准,确定了该区域建筑南向需要采取外遮阳措施的时间。结果表明,从6月上旬至9月中旬当地建筑均应采取外遮阳措施,但不同的月份,建筑物各朝向的遮阳时间点和时间跨度不尽相同。因此,我们需要根据时间、建筑朝向设置相应的遮阳措施来达到遮阳效果。
关键词:乌鲁木齐市;建筑外遮阳;遮阳时间;
1遮阳时间的确定
1.1太阳辐射与建筑遮阳
建筑自身的热量来源受到很多因素的影响,其中太阳辐射是其主要来源,而建筑遮阳就是针对太阳辐射而设置的。太阳辐射主要包括:太阳直接辐射、散射辐射和地面的反射辐射的太阳直接辐射与散射。实际工作中,我们计算太阳辐射强度时,一般只考虑太阳直接辐射与散射,不考虑地面反射辐射。太阳辐射常数是固定的,为1367W/㎡。但因受地理纬度、时间、海拔高度、大气含水量、以及混浊度等因素的影响,到达地面的辐射强度一般都小于太阳常数。建筑不同朝向的太阳辐射热相差很大,比如说:建筑水平面上,屋顶接受的太阳辐射最强;垂直面上,东、西向最大,南向次之,北向最小。当太阳光线接近垂直于某朝向时,此时的太阳辐射最大值。
1.2乌鲁木齐市夏季建筑南向设置遮阳的时间
乌鲁木齐市夏季太阳辐射强度大,气温高,需要采取遮阳措施来降低室内最高温度,减少房间的温度波动,延迟室内出现高温的时间。研究表明,当某地气温高于29℃并且太阳直接辐射的强度大于280kcal/㎡时,我们需要采取遮阳措施。我们可以根据上述的遮阳条件及乌鲁木齐市气象资料(气象逐时数据来自Dest模拟),统计当地10年来最热3年的室外气温达到29℃以上的日期和时间,制成遮阳气温表;统计当地最热月各朝向的太阳辐射强度资料,制成太阳辐射强度表,然后,根据这两个表格确定遮阳季节和时间。现以乌鲁木齐市为例,讲述确定遮阳季节的方法。首先,根据乌鲁木齐市近10年中最热3年的气象资料,以小时为单位,统计本地区6~9月各旬的日平均温度(日出到日落),制成夏季白天气温图,并将高于29℃的时间用◎在气温表上表示(见表1)
2.结语
乌鲁木齐市由于自身的地域特征和气候特点,该区域需要考虑的问题除了冬季保温还有夏季避免过多日照。建筑遮阳能减少室内的太阳辐射得热,防止夏季室内过热,是经济可行的节能措施。在进行建筑遮阳设计之前,我们根据当地的地理位置、气候条件、太阳辐射、气象资料等确定该区域建筑各朝向需要采取建筑遮阳的季节和时间,从而为当地建筑遮阳设计提供参考。就乌鲁木齐市而言,总体上从6月上旬至9月中旬建筑各朝向均应采取遮阳措施,但不同的月份,建筑物各朝向的遮阳时间点和时间跨度不尽相同。因此,我们需要根据时间、建筑朝向设置相应的遮阳措施来达到遮阳效果。
参考文献
[1]朱继宏,李德英.建筑遮阳对建筑空调采暖能耗的影响分析[J].建筑热能通风空调,2016,35(09):14-17+51.
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