夏热冬暖地区建筑遮阳构件遮光率实验研究及节能评价

【摘要】：随着我国社会经济的飞速发展,建筑能耗也在逐年增加,而其中采暖空调能耗约占建筑能耗的65%左右,因此建筑节能日益受到重视。在夏热冬暖地区,建筑遮阳、自然通风和隔热是建筑节能的重要途径。在建筑遮阳方面,由于部分建筑在设计时只是单纯考虑建筑外形的美观或满足相关的规定而设置外遮阳,导致了一些不合理的设计,不能达到建筑外遮阳对于节能的实际效果,甚至浪费了能源以及对消费者造成了误导。因此有必要对于建筑外遮阳,特别是空调能耗较大的夏热冬暖地区的建筑外遮阳进行专门研究。建筑外遮阳的应用效果一般用遮阳系数来进行评价,实验测试主要采用建筑遮阳系数测试系统测试方法,存在效率低、只能静态测量等问题;利用软件进行动态模拟是另一种常用的方法,但也存在复杂遮阳构件模型建立困难的问题。在建筑外遮阳构件中,太阳直射辐射占有较大比重,本文采取模拟动态实测方法,以遮阳构件遮光率作为分析指标,利用光学方法快速动态测试各种建筑外遮阳的遮光率。以广州大学城各建筑为对象,通过对建筑外遮阳形式、使用频率等进行调研,获得广州地区主要使用的外遮阳形式有水平式、垂直式、挡板式等形式,挡板式形式较其他两种使用频率较低。利用外遮阳构件模拟动态测试装置,就直射遮阳效果对广州地区建筑常见的水平挡板式外遮阳构件在4月份进行了实验测试,并与日照模拟软件进行了对比,结果表明两者结果吻合,显示外遮阳构件模拟动态测试装置的测试方法是可行、有效的。进一步地利用外遮阳构件模拟动态测试装置分别对建筑东、南、西向的水平、垂直、挡板孔洞式遮阳方式在空调期5-10月每日的9:00-17:00时刻的遮光率进行模拟分析。结果显示:对西窗,当窗高与遮阳外挑尺寸比值较小时,西窗水平(垂直)式遮阳增加遮阳构件外挑长度,遮光率增加不明显,挡板孔洞式遮阳效果相比水平(垂直)式要好,因此,西窗优先选用挡板孔洞式遮阳;对东窗,优先采用活动水平遮阳,不考虑垂直、挡板孔洞式遮阳;对南窗,建议设置水平式遮阳,且内遮阳配合使用,不推荐设置垂直式遮阳及自动遮阳系统。对于复杂建筑外遮阳构件,其部分部位不能有效发挥遮阳作用。 【关键词】：实验模拟 软件模拟 对比分析 水平、垂直、挡板孔洞式遮阳
【学位授予单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TU226
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 1 前言10-15
• 1.1 课题研究目的和意义10-11
• 1.1.1 研究的目的10
• 1.1.2 研究的意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.2.1 国内研究概况11-12
• 1.2.2 国外研究概况12-13
• 1.3 课题研究的内容和方法13-15
• 1.3.1 研究的内容13-14
• 1.3.2 技术路线及创新14-15
• 2 夏热冬暖地区建筑遮阳的应用现状15-22
• 2.1 夏热冬暖地区基本情况15-20
• 2.1.1 中国建筑热工分区概况15-16
• 2.1.2 夏热冬暖地区概况16-17
• 2.1.3 直射辐射评价遮阳效果的可行性讨论17-20
• 2.2 夏热冬暖地区建筑遮阳的作用20-21
• 2.3 夏热冬暖地区建筑外遮阳设计存在的问题21
• 2.4 本章小结21-22
• 3 建筑外遮阳模拟测试装置22-29
• 3.1 原理22-24
• 3.1.1 实验装置的理论基础22-23
• 3.1.2 实验装置的控制和工作原理23-24
• 3.2 实验装置介绍24-26
• 3.3 实验方法及步骤26-28
• 3.3.1 实验平台校正26-27
• 3.3.2 实验方法及步骤27-28
• 3.4 本章小结28-29
• 4 遮光率实验测试与软件模拟分析29-101
• 4.1 模拟方法及内容29-33
• 4.1.1 实验装置模拟方法及内容29-32
• 4.1.2 软件模拟方法及内容32-33
• 4.2 水平式遮阳结果及分析33-61
• 4.2.1 水平式遮阳实验模拟结果及分析33-54
• 4.2.2 水平式遮阳软件模拟与实验模拟对比分析54-61
• 4.3 垂直式遮阳结果及分析61-86
• 4.3.1 垂直式遮阳实验模拟结果及分析61-80
• 4.3.2 垂直式遮阳软件模拟与实验模拟结果对比分析80-86
• 4.4 挡板孔洞式遮阳结果及分析86-100
• 4.4.1 挡板孔洞式遮阳实验模拟结果及分析86-100
• 4.5 本章小结100-101
• 5 结论与展望101-103
• 5.1 结论101-102
• 5.2 展望102-103
• 参考文献103-107
• 致谢107

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