建筑立面一体化设计中遮阳构件的运用研究

本文通过对建筑遮阳构件的基本形式和目前遮阳构件运用现状的调研,分析了遮阳构件在建筑节能设计中的重要性,提出了建筑遮阳构件与建筑立面一体化设计的理念及设计手法。期望在一体化设计中,遮阳构件不仅成为节能、降耗等重要手段,同时成为建筑造型元素的一部分,使遮阳构件与建筑物成为有机的整体。     

窗户遮阳在高舒适住宅中的应用

遮阳设计的主要目的是改善室内环境,对于热环境,主要是防止夏季过热和权衡冬夏季能耗,对于自然采光,主要是提高采光均匀性,减少太阳直射产生的眩光。对于业主来说,遮阳构件可根据人的喜好自由调节,操作便利。从设计角度分析,需要充分考虑外立面装饰和室内的视觉效果,遮阳构件的风载荷和老化问题,特别是遮阳构件在大风下引起的蜂呜声和碰撞声,同时考虑遮阳构件的易维护性,利于后期物业的维修工作。     

水平遮阳构件对单侧通风及污染物浓度分布的影响研究

自然通风是改善室内空气质量的有效方法。本文以水平遮阳构件为研究对象,在三种不同高宽比的街谷形态下,研究了5种水平遮阳构件的宽度对临街建筑的单侧自然通风及室外交通污染扩散的影响。笔者通过开源CFD软件OpenFOAM,建立了流场和污染物扩散的三维数值模型。模拟结果表明,水平遮阳构件的宽度与室内换气率的变化率有非常强的相关性,街谷高宽比越小,相关性越强。对于污染物浓度,当街谷高宽比不同时,水平遮阳构件对其影响作用不同。本文通过讨论水平遮阳构件对单侧通风和污染物浓度分布的影响,为设计者在设计水平遮阳时,从风环境及污染扩散的角度提供相关的设计建议与思路。     

邯郸农村住宅中的遮阳设计研究

从中国传统农村住宅的遮阳手段入手,总结了邯郸农村住宅在遮阳设计方面的措施,包括建筑构件遮阳、附加构件遮阳和植物遮阳,探讨了邯郸农村住宅中遮阳设计的成功经验,以使我国农村住宅中遮阳设计更加合理。     

夏热冬暖地区基于性能模拟的新型电动格栅构件遮阳效果研究

夏热冬暖地区对于建筑遮阳有显著需求。以广州某建筑为例,运用Ecotect软件进行太阳入射辐射和采光系数计算,运用Energyplus进行区域理想负荷室外空气总制冷计算,分析新型电动格栅构件的遮阳节能效果。并将其与三种基本遮阳方式(外遮阳、内遮阳和中间遮阳)、新型电动格栅构件与水平板结合的综合式遮阳方式进行对比,分析各自遮阳和降低能耗的效果差异。模拟发现,将新型电动格栅构件与水平板结合起来的综合式遮阳效果最佳,且具有更强的灵活性,可为夏热冬暖地区遮阳设计提供一定参考。     

徐州市普通办公室南向外窗遮阳优化设计分析

建筑节能的议题在当下越来越受重视,对于办公建筑而言,在单位面积各类围护结构中,通过外窗散失的能量是较多的,而合理的遮阳设计将能阻挡绝大部分的太阳直射辐射,降低外窗的能耗。笔者通过数值模拟的方法,对办公室南向外窗遮阳构件尺寸进行定量化模拟分析,使其满足室内光热环境的要求,以最大限度地降低能耗,并为遮阳构件与立面的整合设计提供参考。     

广州地区建筑水平外遮阳对室内采光影响研究

在介绍广州地区传统建筑的水平外遮阳形式的基础上,结合广州的太阳轨迹和光环境参数分析水平遮阳对太阳直接眩光的遮挡作用,并针对典型房间计算不同出挑长度和反射比的室内采光情况,分析水平遮阳对室内采光系数和均匀度的影响,提出具有导光作用的水平遮阳构造形式,并进行了采光的量化计算.本文的论述证明通过合理的构造设计、尺寸设计和材料...     

基于光环境质量模拟条件的高校图书馆外遮阳设计研究

以夏热冬冷地区的合肥和芜湖两个城市的13所高校图书馆作为研究对象,对图书馆南向阅览室单元进行实测调研,将调研阅览空间的基本空间尺寸进行整理分类,总结出基础阅览空间模型,阅览室所使用的不同遮阳形式进行体量遮阳和构件遮阳的分类作为室内光环境质量影响因素,利用性能化软件在全年动态光环境仿真模拟,以采光系数平均值和有效自然光照度时间百分比为室内光环境质量评价标准,得出自然采光高校图书馆外遮阳形式的不同设计影响因素下室内光环境的质量情况;初步得出体量遮阳和构件遮阳对于室内光环境的状况有一定的改善作用,其中水平出挑阳台遮阳结合水平百叶遮阳的体量遮阳中出挑阳台尺寸为1.2 m,水平百叶遮阳高度为1.2 m的遮阳形式整体的室内光环境质量表现较好,柱廊结合格栅构件遮阳中柱廊进深为1.8 m,方格格栅构件高度为1.2 m的遮阳尺寸表现较好,水平遮阳板采用多层板遮阳的整体表现较好,以上具体外遮阳形式尺寸可以对于夏热冬冷地区图书馆外部形式设计研究提供设计参考。     

基于低碳可延续性的高层办公楼遮阳采光节能设计

生态环境不断恶化,节能已成为目前建筑设计的主要方向,为实现低碳、可延续性节能目的,研究基于低碳可延续性的高层办公楼遮阳采光节能设计方向,采用遮阳采光节能设计方法确定高层办公楼遮阳采光节能设计流程,并详细分析高层办公楼遮阳采光节能设计中的遮阳构件设计方法,将Ecotect模拟软件应用于高层办公楼遮阳采光节能设计中,便于寻找最优的设计策略,增加高层办公楼节能设计效果。选取郑州市某高层办公楼作为设计对象,在不同遮阳构件的条件下,通过Ecotect模拟软件得出日照辐射模拟结果,从而对该高层办公楼的遮阳采光节能设计进行优化,并统计采用该遮阳节能方法设计建筑物的节能情况,结果表明,相较于无采光设计,该方法的节约耗电量比例在不同层平面可高达50%以上,验证了该方法的低碳可延续性节能设计效果。     

百叶外遮阳太阳散射辐射计算模型及程序实现

窗户外部的遮阳系统可以减少进入室内的太阳辐射得热量。目前,在计算遮阳系统对太阳辐射的遮挡作用时,仅仅从几何角度上考虑遮阳构件对直射辐射的减少作用,没有考虑对散射辐射的影响,但在实际中,遮阳构件的存在,对散射辐射的影响不能忽略,特别是对于百叶类型的遮阳构造,由于其布置较为紧密,对直射辐射遮挡较多,进入室内的太阳辐射主要为散射辐射,因此建立详细的散射辐射计算模型,可以正确反映和评估其遮阳效果,并为计算遮阳构件对建筑能耗的影响提供基础。通过分析散射辐射入射到百叶遮阳板上的光学特性,建立用于计算太阳散射辐射透过和反射的数学模型,并根据该模型得到用于计算机编程的算法。该模型和算法可以应用于不同的百叶遮阳系统,为建筑能耗模拟中考虑百叶遮阳板对空调能耗的影响提供理论基础。     

遮阳构件对透明围护结构太阳辐射得热影响

通过光环境模拟软件,分析建筑各立面遮阳构件对太阳辐射能的影响。对于大进深公共建筑来说,设置遮阳构件与未设置遮阳构件相比,遮阳构件对减少太阳辐射得热贡献率达50%以上。遮阳构件对不同朝向立面遮阳效果不同,东、南两侧遮阳构件对于太阳辐射能的有效遮挡更明显。     

不同建筑遮阳方式遮阳效果的实验研究

为对外中内三种遮阳方式的不同遮阳效果进行研究,搭建测量遮阳设施遮阳效果的实验台,分别对三种遮阳方式的太阳得热系数（SHGC）进行试验研究。通过对实验时间段内的太阳入射角和垂直面太阳辐射强度的理论计算,得出三种遮阳方式遮阳效果可比的时间段。结果证明不同遮阳方式相同百叶片放置角度的太阳得热系数,外遮阳最小,中间遮阳居中,内遮阳最大。同种遮阳方式不同百叶片放置角度的太阳得热系数随百叶片与水平面的夹角增大而变小。     

以节能为导向的乡村住宅南墙遮阳构件参数优化研究

以杭州地区乡村住宅为例，通过实地调研与测量，分析不同遮阳构件参数下室内温度与照度。依据实验结果，外遮阳形式对建筑能耗存在明显影响。为进一步研究最佳遮阳构件参数，运用Grasshopper参数化设计平台，对设置水平式、垂直式、综合式及挡板式遮阳的建筑模型进行采光性能与能耗分析。结果表明：当建筑外遮阳形式为水平式遮阳且遮阳板出挑长度为0.6 m时，建筑总能耗最低，为4 856 kW·h，节能效率为3.67%。研究结果可为绿色建筑设计在遮阳构件参数优化提供参考。     

寒冷地区固定式外遮阳设计研究

固定式外遮阳是建筑遮挡太阳直射辐射的有效建筑构件。由于固定式外遮阳具有投资低、使用寿命长的特点,因此被大量办公建筑采用。《2007全国民用建筑工程设计技术措施》中给出了固定式外遮阳的适用范围与遮阳系数的计算方法,但并未给出合理设置固定式外遮阳的标准,存在不足之处。结合气候特征、太阳日轨图,分析给出了寒冷地区固定式外遮阳的设置标准与计算方法,并采用建筑能耗模拟的方法验证了该设置标准与计算方法的正确性,为建筑师在寒冷地区设计固定式外遮阳提供了参考。     

基于Ecotect的轻钢活动房屋墙面太阳辐射模拟分析

运用Ecotect软件对轻钢活动房屋墙面的太阳辐射进行分析,对比采用遮阳构件前后墙面的夏季太阳辐射量的大小。结果表明,采用遮阳构件可以有效降低墙面的夏季太阳辐射量,对轻钢活动房屋夏季隔热有较好的效果。     

充气式遮阳——对重庆地区多层住宅的遮阳改造

本文就窗口遮阳设计对重庆市不同建成年代的多层住宅进行了调研分析。针对重庆的气候、环境特点,及调研过程中发现的矛盾集中点,我们提出充气式遮阳的概念。具体设想:将遮阳构件设计成为一个便携的构件,由两部分组成,即作为支撑装置的杆件和用于遮阳的面材,可方便的打开使用和收起。这样无论是对于弥补能耗的损失、建筑的管理和使用,还是对于住户的利益而言都将是一个不错的平衡。     

昆明地区某全幕墙办公建筑外遮阳优化设计实例分析

以昆明地区某全玻幕墙办公建筑外遮阳精细化设计过程为例,重点分析建筑外遮阳构件对建筑节能、室内自然采光、室内视野、室内自然通风等带来的影响。借助模拟工具对不同尺寸的外遮阳构件设计方案进行对比分析,并通过因素评价矩阵量化评估,选取兼顾建筑节能和室内舒适性要求的最优方案,达到外遮阳优化设计的目的。     

建筑外遮阳构件综合性能评价方法研究

外遮阳对建筑的影响可分为主观和客观两个角度,寻求外遮阳设计中的建筑节能与室内舒适的平衡点具有重要价值。本研究建立了一套基于建筑综合性能的外遮阳构件评价方法,基于建筑综合性能的外遮阳构件评价方法以及有助于建筑设计师根据需求在建筑节能和室内舒适之间寻找平衡点,进行外遮阳构件的设计,推动建筑节能一体化设计。     

阳光的可控性:建筑节能遮阳设计

从建筑遮阳装置的设计与选择角度入手,分析建筑的生态节能性。分别从遮阳装置朝向、室外遮阳装置设计、室内遮阳装置设计和遮阳玻璃材料利用等方面逐一探讨如何有效地控制和利用阳光,吸收需要而摒弃不需要,从而为建筑采光和节能服务,进而引申建筑构件的节能设计和安装及建筑材料的绿色低碳要求,具有现实意义和思考空间。     

外窗遮阳系统太阳得热系数及其对空调负荷的影响

为研究外窗遮阳系统的太阳得热系数全年变化规律及外窗遮阳系统对空调负荷的影响,以南京市为例,对外窗遮阳系统的太阳得热系数在全年逐月的变化规律、3种外窗遮阳系统在不同朝向方位角上的年太阳得热系数及外窗遮阳系统对房间空调负荷的影响等进行了研究。结果表明:南向双玻中空外窗遮阳系统全年的月太阳得热系数相差最大达到0.10,且夏季太阳得热系数比冬季低13%;采用中置卷帘遮阳和外置水平百叶遮阳的外窗系统空调节能效果较好;此外,外窗遮阳系统的年太阳得热系数与空调全年累计负荷存在正相关关系,且采用中置卷帘和内置百叶遮阳的南向外窗,其全年累计负荷降低率大于采用相同遮阳形式的西向外窗。