基于建筑水平外遮阳采光口的优化设计研究

基于固定水平外遮阳,通过分析、整合建筑遮阳和采光的影响因素,提出了耦合遮阳和采光的设计方法:在不改变建筑的外遮阳系数的前提下,调整采光口的形状以优化室内自然采光,并利用ECOTECT软件进一步分析了房间进深和水平遮阳出挑长度不同时,采光口形状对室内平均采光系数的影响,结果表明在遮阳板出挑长度、采光口面积、窗台高相同的情况下,采用横窗时室内的平均采光系数较高,并将该结论应用于教学建筑方案设计中,优化了室内的自然采光使之满足采光标准的要求。     

采光中庭织物型遮阳改造对室内热环境的影响分析——以山东某高校图书馆为例

玻璃采光顶中庭被广泛应用于高校图书馆设计中。设计师追求通透的空间效果使采光顶玻璃面积越来越大。合理设计玻璃采光顶遮阳设施对提升室内环境舒适度有重要意义。以寒冷地区山东省某高校图书馆的采光顶中庭为研究对象,通过实地测试和现场调研分析中庭室内热环境存在的问题,并建立分析模型,基于DesignBuilder和Ecotect软件分析了采用不同材料、不同构造形式的遮阳改造对图书馆中庭的室内温度、能耗和自然采光的影响,提出适宜于采光中庭遮阳改造的构造方式及做法。其中,采用高反射率-低透射率卷帘遮阳方式,其节能和降温效果最明显;采用低反射率-低透射率遮阳方式,其中庭的自然采光均匀度最佳;而采用高反射率-低透射率遮阳方式,其中庭的自然采光均匀度次之。结果表明,综合考虑节能和自然采光的情况下,采用高反射率-低透射率卷帘遮阳效果最好。     

建筑的天然采光与遮阳设计

建筑遮阳与天然采光是建筑中既相互矛盾又相互联系的两个面.文章通过对可以改善室内气候的阳光的利弊进行分析,阐述了遮阳的必要性,又结合太阳可利用光的形式及其夏季运行曲线,对遮阳设计与采光设计分别论述,最终将采光设计与遮阳设计的关系归结为遮阳板的最佳形式、最佳尺寸的选择.     

遮阳设计与天然采光设计的关系

遮阳设计与采光设计是建筑设计的重要组成部分,为此,介绍了遮阳设计和采光设计的关系,分析采光设计与遮阳设计之间的矛盾,而遮阳导光板将二者很好的结合起来,并对西安地区需要的水平遮阳板计算分析,给出了具有实际意义的尺寸。     

建筑的天然采光与遮阳设计

建筑遮阳与天然采光是建筑中既相互矛盾又相互联系的两个方面.文章通过对可以改善室内气候的阳光的利弊进行分析,阐述了遮阳的必要性,又结合太阳可利用光的形式及其冬、夏季运行曲线,对遮阳设计与采光设计分别论述,最终将采光设计与遮阳设计的关系归结为遮阳板的最佳形式、最佳尺寸的选择.     

广州地区玻璃幕墙建筑外遮阳对室内采光的影响研究

对典型玻璃幕墙建筑在不同尺寸的水平外遮阳和垂直外遮阳情况下的室内自然采光环境进行模拟计算。从沿进深方向的照度、室内照度大于4501x的面积比例和室内平均照度三个方面进行分析。结果显示:外遮阳对靠近窗户区域的采光影响较大,离窗户越远,影响越小;另外,外遮阳的尺寸增大,室内采光效果并不会呈线性递减。在本文的研究条件下,当水平外遮阳尺寸超过0.7m,垂直外遮阳尺寸超过0.5m后,再增加外遮阳的尺寸,对室内采光效果的影响不明显。     

基于全年室内采光需求的遮阳卷帘调控分析

建筑遮阳是夏季降低建筑能耗、调节室内采光需求的重要技术,在国内外已经得到普遍使用。但是,随着室内环境和能耗调控的精准化,遮阳的实际使用状态显示其并没有实现设计要求,尤其是遮阳调节的发生率很低,没有显示其技术优势。本文以上海地区办公建筑为研究对象,分析建筑长宽比、遮阳材质透光率与遮阳使用状态等因素对室内采光水平的影响,通过地面光斑与工作面照度2个指标,对遮阳的实际使用提出建议。结果显示,指出遮阳设施的使用对长宽比大的建筑的影响更大;夏季的太阳高度角较高,南向遮阳卷帘下拉关闭率最好不大于50%,春季、秋季和冬季的遮挡率可以依次增加;当遮挡面积达到75%或者更大时,建议选择可见光透过率大于0.6的材质。     

办公建筑室内光环境模拟分析

建筑物室外加设遮阳措施可避免室内阳光的直射,优化室内光环境。使用ECOTECT采光模拟软件对潍坊某办公建筑室外有无设置外遮阳两种情况下对其室内光环境进行建模分析,通过对室内采光系数、采光均匀度和面积比例的模拟结果的分析,探究其在满足遮阳的情况下的室内光环境。模拟结果表明,在设有外遮阳的情况下,室内采光系数仍在3%以上,面积比例达75%以上且采光均匀度有了更高水平的提升,其室内自然采光仍可较好满足绿色建筑要求。     

活动式建筑外遮阳设施对室内光环境的影响

针对常见的两种活动式建筑外遮阳设施,在其提供有效遮阳效果时,对建筑自然采光和室内光环境的影响进行了计算和分析研究,指出活动外遮阳百叶自然采光效果更为理想。     

新型遮阳采光系统的结构优化研究

为提高各季节室内采光照度均匀性,本文提出一种新型遮阳采光系统,包括遮阳采光板和窗玻璃。本研究利用TracePro7.0软件模拟分析了遮阳采光板的长度、角度以及天窗玻璃的形状在不同季节对房间内部照度水平及照度分布的影响,进一步优化了遮阳采光板在北京地区使用时的动态调节方案。研究表明板长为600 mm的遮阳采光板在各个季节营造的室内照度和均匀度最好。为提高房间进深的采光效果,可将遮阳采光板的室外侧板角在夏冬两季倾斜10°,春秋两季倾斜15°。模拟结果同时显示,采用倒梯形的天窗玻璃可以进一步提高房间内部照度水平。本研究为遮阳采光系统的应用提供了光路设计的理论依据,其动态调节方案对天然光的高效利用有实际意义。     

建筑外遮阳研究及应用现状

建筑节能的关键是窗户的外遮阳。固定外遮阳有水平、垂直和综合(格栅)外遮阳三种形式。对南向窗户选用水平外遮阳,最好采用活动式外遮阳。对东西向窗户应采用综合式外遮阳或卷帘或活动百叶式外遮阳。外遮阳设计要注意通风、采光、遮阳板尺寸等问题。     

广州大学城建筑外遮阳节能效果分析

以广州大学城为例,综合介绍了广州大学城的外遮阳措施,运用透光系数Xs指标对其中的一栋典型建筑计算分析了遮阳效果,并通过全年逐时能耗模拟方法对该建筑的全年空调能耗进行了模拟计算,研究分析了外遮阳对建筑能耗的影响,对南方地区遮阳节能设计具有较好的指导作用.     

Performance analysis of external shading devices

The performance of the basic vertical and horizontal types of external shading devices was studied in detail. The different performance modes are presented in the form of shading masks featured by the cutoff angles.

Mathematical formulae were derived to express the cutoff angles in terms of the various geometrical parameters characterizing the combination of the shading device and the fenestration. These angles define the partial and complete shading phases. The formulae are put in generalized forms, in terms of normalized geometrical ratios, so as to be independent of the absolute dimensions. A unified approach was followed for both vertical and horizontal devices so that the derived normalized expressions can be adopted for the two types.

The effect of the various geometrical factors on the cutoff angles, i.e. on the form of the shading mask, was investigated for different configurations of vertical and horizontal shades. Based on the derived relations, the trends of variation, of the cutoff angles with these factors, are graphically presented for each case.     

典型活动外遮阳对室内光环境的影响

当今绿色建筑成为设计主流,而设计过程中的遮阳问题越来越引起建筑设计师的重视,尤其对于南方夏季炎热且持续时间久的地区更要引起足够的重视。目前活动遮阳更多地被用到建筑中,不同的遮阳装置起到的遮阳效果是不同的。本文就三种典型活动外遮阳形式对室内采光系数的影响进行模拟,为建筑师营造科学合理的室内采光提供数据支持。     

水平与垂直遮阳效果的解析研究

采用透光计算的方法,以深圳地区为研究对象,从直射、散射和总辐射的角度进行了水平和垂直遮阳系数的计算,分析了不同朝向水平、垂直遮阳装置的全年遮阳特性,得到了冬、夏季遮阳系数计算公式的回归系数,并与采用能耗计算方法得出的结果进行比较分析。结果表明,直射辐射遮阳系数和总辐射遮阳系数由于全年不同季节直射、散射所占比例不同而产生不同的变化趋势,利用透光计算方法和能耗计算方法得到的遮阳系数有较好的一致性,并发现垂直遮阳不宜作为东西向遮阳方式。     

重庆地区窗户外遮阳能效分析

本文针对重庆地区气候条件建立能耗计算模型,采用DOE2软件计算方法分析了外窗水平遮阳板和垂直遮阳板分别在东、南、西、北4个朝向的遮阳效果以及对冬季的遮阳影响,得到了各朝向遮阳板外挑系数和遮阳系数的关系,可用于重庆地区节能建筑设计。     

基于光热性能的南向遮阳措施节能降耗模拟研究

采用模拟耦合计算室内照度与窗体能耗的方法,以上海为研究区域,针对朝南方向,分析了水平、垂直遮阳板以及卷帘等不同装置引起的照明能耗和制冷能耗之和,并由此评价其节能降耗的效果.结果表明,当灯具光效大于41.2 Lm/W时,遮阳卷帘引起的综合能耗较小;而当光效小于上述数值时,水平遮阳板更好.这两种遮阳措施下室内的照度分布相对...     

建筑垂直活动外遮阳装置对室内自然通风影响的数值分析

本文以广州地区某超高层外遮阳建筑作为研究对象,采用STAR-CCM＋软件对建筑室内风环境进行模拟,分析在不同遮阳状态下的室内通风状况和变化规律,揭示垂直活动外遮阳对室内自然通风的影响,总结垂直活动外遮阳装置对建筑室内自然通风的影响规律,从而有效地指导节能设计.     

A mini-scale modeling approach to natural daylight utilization in building design

This paper purposes on shading devices as natural daylight utilization component for building design. It was proved that a proper setting for shading device could conspicuously promote the room lighting performance. Natural daylight which includes directional sunlight, diffused skylight and reflected light can also exert as a perspective of energy conservation in buildings. In order to verify a simple approach can also be workable, a mini-scale model (1:20) is employed in this study. It reveals that when a suitable altitude and azimuth is maintained, in regards to the vertical shading device and the sun position, not only is shading achieved, but the area of the daylight zone can also be substantially increased. The experiment investigated and analyzed the details of this modeling data and subsequently proposed relevant design criterion for vertical shading devices that both users and designers can apply. Namely, it proved that a mini-scale model could also assist in natural daylight utilization and building energy-conservation design.     

Evaluating the performance of shading devices and glazing types to promote energy efficiency of residential buildings

This study presents a novel residential envelope transmittance value (RETV) performance-based approach for determining the suitable external shading devices and glazing types to improve energy efficiency in residential buildings. The approach is applied to two residential buildings types, namely, point block and slab block, for any given orientation in an entire year. In this approach, a RETV equation for residential buildings was first developed. Employing this equation, we demonstrated how the design of shading devices and the selection of glazing type impact the cooling load of high-rise residential buildings. Comparing results from the model simulations, the half egg-crate louver was found to be the most suitable shading device for residential buildings facing the north and south orientations, whereas a horizontal projection with 30° downward tilt was appropriate for facade facing the east and west orientations to reduce cooling load. In addition, simulations also indicated low-E single clear glazing to be a suitable glazing since it results in relatively economical short payback periods.