夏热冬冷地区外遮阳对建筑能耗及采光效果的影响分析

夏热冬暖地区外遮阳建筑节能设计探讨摘要:佛山市地处南亚热带,属典型的亚热带季风海洋气候，夏季漫长，太阳辐射强烈，传统建筑普遍采用遮阳、通风等手段改善室内热环境。

本文对建筑不同遮阳形式下的节能率分析，并提出了适用于夏热冬暖地区地区的外遮阳设计方法，同时探讨了与外遮阳相关的采光、通风等问题。

关键词:夏热冬暖地区，外遮阳，建筑节能0引言佛山地区经济普遍发达，近年来人们对居住环境舒适性的要求又在逐渐提高，在漫长的夏热季节普遍使用空调降温。

然而近年来大量的民用建筑特别是住宅受到建筑简约主义思潮的影响，对于本来能够发挥巨大节能潜力的建筑遮阳技术的应用冲击甚重，片面地追求建筑的通透艺术和室内观景功能需要，无遮阳的大玻璃窗建筑立面比比皆是，屋面受到强烈日照导致防热防水保护层热裂、渗漏的现象层出不穷，该地区的民用建筑特别是住宅夏季室内温室效应加剧，热环境质量恶化，为降温而投入的空调能耗巨大。

研究表明，该地区居住建筑空调能耗约为7.9kW•h/m2，每年空调期从5～9月约150d，空调普及率按面积算约占70%，空调用电约占住户用电的40%。

外遮阳是建筑节能的有效途径，国内多位专家学者推崇在南方地区使用。

良好的外遮阳设计既能节能，又能调节室内光线分布，还可以丰富建筑立面；外遮阳是夏季隔热最有效的措施，它反射和吸收了大部分的太阳热能，避免太阳辐射热直接进入室内空间，有利于防止室温升高和波动，达到节能目的。

我国颁布的建筑节能设计标准中，提供了外遮阳的遮阳系数计算方法，该方法所用参数是通过多次能耗分析结果拟合而来，该方法可以通过输入几种常见外遮阳形式的外形尺寸便捷地计算得到外遮阳系数，但使用该方法只能计算固定遮阳，且遮阳形式远远不能满足实际工程需要。

中国建筑科学研究院开发的建筑外遮阳设计分析软件(ShadePlus)与国家标准图集相配合(其选形界面见图1所示)，实现了活动外遮阳的动态计算，并结合DOE-2进行能耗分析，同时提供了大量的外遮阳形式，是建筑师进行外遮阳的设计、节能分析的优秀软件工具。

夏热冬冷地区外窗保温隔热性能对居住建筑采暖空调能耗和节能影响的分析摘要：?夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准?〔JGJ134-2001〕“建筑和建筑热工节能设计〞章节中，对外窗保温性能〔传热系数K〕作了具体规定，并建议外窗设置活动外遮阳，但对外窗隔热性能〔遮阳系数SC或太阳得热因子SHGC〕没有作出具体规定。

本文确定了夏热冬冷地区基准性住宅和节能方案，并选取上海、南京、武汉和重庆4个代表性城市作为分析对象，使用美国劳伦斯•伯克力国家实验室开发的DOE-2软件对节能方案进展计算分析，得出外窗的保温性能和隔热性能对夏热冬冷地区居住建筑节能的影响结果。

关键字：外窗传热系数遮阳系数建筑能耗建筑节能我国行业标准?夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准?(JGJ 134-2001)第四章〞建筑和建筑热工节能设计〞中，对外窗热工性能作了如下规定：4.0.4 ：外窗(包括阳台门的透明部份)的面积不应过大。

不同朝向、不同窗墙面积比的外窗其传热系数应符合表4.0.4的规定。

(表4.0.4略)4.0.6 外窗宜设置活动外遮阳。

该标准对外窗保温性能(传热系数K)作了具体规定,并建议外窗设置活动外遮阳,但标准对外窗隔热性能(遮阳系数SC或太阳传热因子SHGC)没有作出具体规定,不能不说是该标准的一个缺乏。

实际上，我国夏热冬冷地区居住建筑的节能不仅与外窗的保温性能，而且与外窗的隔热性能严密相关的。

本文首先确定了夏热冬冷地区基准性住宅和住宅节能方案,并选取上海、南京、武汉和重庆4个代表性城市作为分析对象,使用美国劳伦斯.伯克力国家实验室开发的DOE-2软件,对基准性住宅和3000多个节能方案进展摸拟计算,分析外窗传热系数(K)和遮阳系数(SC)对居住建筑能耗影响,并提出相应的看法和建议.一、基准住宅确实定〔一〕基准住宅模型是一座六层楼住宅，建筑平面如图1所示。

基准住宅热工参数和计算条件如下：1、室内温度设定：冬季16℃，夏季26℃；2、外墙：24cm粘土实心砖 K=1.833W/〔m2·K〕；3、屋顶：砼板+保温板 K=1.872W/〔m2·K〕;4、外墙面太阳辐射吸收系数ρ＝0.7；5、外窗：普通单玻铝合金窗，K=6.0W/〔m2·K〕，SC＝0.9；＝0.3009；6、建筑平均窗墙面积比：CM7、换气次数：n＝1.5；8、设备能效比：冬季EER=1.0，夏季EER=2.2；9、内热源：照明0.5875W/m2，其它251W〔其中显热180W，潜热71W〕。

摘录前言：节能设计说了很多，做了很多，可真正的节能技术能有几个？纷纷扬扬的地源热泵、水源热泵、冰蓄冷、水蓄冷，名名堂堂的多如牛毛。

真有唯利是图的资本家摇旗呐喊所言的那般有效？实在是个天大的问号！说什么节能50%，节能65%，都不如小小的外遮阳来得实在。

为江苏省规定应设外遮阳设施这一强制性标准由衷赞赏！对夏热冬冷地区建筑节能外遮阳审图的体会苏州高新区建筑工程施工图设计审查中心唐文梁建筑节能设计是从分析地区的气候条件出发，将建筑设计与建筑气流、建筑技术和能源的有效利用相结合的一种建筑设计手法，也就是在夏季最大限度地减少得热和利用自然来降温、冷却；在冬季最大限度地利用自然能来取暖，以多获得热量和减少热损失。

为此，建筑设计中合理的群体规划布局及控制建筑体型系数，细部构造设计中有效地利用外墙、屋面的隔热保温措施及合理控制外门窗的窗地比，均为建筑节能设计的举措。

这些节能设计措施中，外门窗外遮阳为我国夏热冬冷地区、尤其是夏季，阻挡太阳辐射热进入室内和冬季避免室内热量损失的建筑节能设计有效方法之一。

法规：1.《民用建筑热工设计规范》GB50176-93第3.3.3条，“建筑物的向阳面，特别是东、西的窗户，应采取有效的遮阳措施。

在建筑设计中，宜结合外廊、阳台、挑檐等处理手法达到遮阳目的”。

2.《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》JGJ134-20014.0.6外窗宜设置活动外遮阳。

3.《江苏省居住建筑热环境和节能设计标准》（第二版）DGJ32/J71-20085.4.2南向外窗应设置外遮阳设施，宜设置为活动式。

东西向外窗宜设置外遮阳设施，设置时应为活动式遮阳。

4.《江苏省住宅设计标准》DGJ32/J26-20066.2.5住宅的南、东、西向窗均应设置外遮阳的设施，外遮阳设施宜采用固定或活动外遮阳……。

5.《关于加强建筑节能门窗和外遮阳应用管理工作的通知》苏建科（2008）269号文。

6.《关于进一步规范建筑外遮阳设计，施工行为的通知》苏建科（2008）4号文。

夏热冬冷地区外窗遮阳系数对建筑能耗的影响南京工业大学暖通工程研究所程建杰扬帆摘要为了分析不同方向外窗遮阳系数对建筑能耗的影响，使用清华大学的建筑能耗模拟软件DeST-h，以南京为例建立一住宅建筑模型，分析不同方向外窗遮阳系数对建筑能耗的影响，研究不同朝向的外窗遮阳系数变化对建筑能耗的影响时，动态模拟得到相应外窗遮阳系数与能耗关系的数据。

结论：整栋建筑各向外窗平均外窗综合遮阳系数每减小0.1，全年耗电量减小2.7%；节能潜力较大。

关键词夏热冬冷遮阳节能我国夏热冬冷地区包括16个省、市、自治区，约有5.5亿人口，是中国人口最密集，经济发展速度较快的地区[1]。

夏季湿热、冬季阴冷潮湿是该地区的基本气候特征之一。

为了保证该地区建筑物的室内热环境质量，国家颁布了《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》，提出在保持同样室内热环境条件时，采暖空调的能耗要比以前未采取保温隔热措施的传统居住建筑节能50%。

建筑遮阳是通过避免阳光直射室内或是建筑物的外围护结构，从而防止室内过热和眩光的产生，以及保护物品而采取的一种必要的隔热、防热措施。

建筑内遮阳和外遮阳在隔热性能上有着很大的差异。

内遮阳由于构件位于室内，约50%热辐射可以直接透过玻璃进入室内，并以长波辐射和对流的形式向室内散热，这些热量难以再次透过玻璃返回室外，由此形成温室效应。

与之相比，外遮阳将主要的太阳辐射挡在室外，到达玻璃的热辐射(特别是直接辐射)量很少，一般仅有约15%的热量进入室内，对室内温度的影响也较小[2-3]。

从阻挡辐射热进入室内和建筑节能的角度来讲，外遮阳的性能要远远优于内遮阳。

为了分析不同方向外窗遮阳系数对建筑能耗的影响，本文使用清华大学的建筑能耗模拟软件DeST-h，以南京为例建立一住宅建筑模型，研究某一方向外窗遮阳系数变化对建筑能耗的影响，动态模拟得到相应外窗遮阳系数与能耗关系的数据。

1建筑模型1.1 物理模型建筑为6层条式居住建筑，计算高度18m，体形系数为0.295，东向、西向、南向及北向窗墙比为0.09、0.08、0.34、0.23。

渐减小百叶帘打开角度。

百叶帘与普通窗帘相比，还具有明显的通风效果，尤其是在夏季傍晚，让凉风进入室内，对于降低室内温度也有一定效果。

2.3铝合金格栅遮阳在建筑幕墙上安装铝合金格栅进行遮阳施工，是一项较大的工程，虽然成本较高，但是也是目前一些高层建36|CHINA HOUSING FACILITIES372018.09|计时，需要结合建筑外墙的结构形式，确定骨架连接和安装方式，包设计图纸上进行明确标注。

从实际应用效果上看，铝合金格栅不仅可拆卸，不易锈蚀，经久耐用、美观等优点。

饰以及材料使用上，都要体现出高效节能的原则。

建筑外遮阳设计也现遮阳板的最优化利用，避免出现材料剩余、浪费的问题。

另外，的遮阳材料，例如可再生木纤维的百叶帘，不仅在性能上具有优势，为工业原材料，提高了其利用价值。

异，这也就决定了在进行建筑外遮阳设计时，也必须结合当地的环境根据《民用建筑设计通则》中的分类标准，夏热冬暖地区主要是指年0℃之间的地区。

由于我国幅员辽阔，符合这一条件的地域面积较大，适应性的设计方案。

要考虑建筑外立面美观效果，尤其是像铝合金格栅遮阳设计，几乎占筑外观产生直接影响。

在设计上，除了要对建筑外遮阳的结构形式进建筑的美观效果。

，外遮阳一体化设计就显得越来越重要。

这需要引起设计部门的重视，发挥其经济效益、使用效益和环保效益。

例如，在外遮阳一体化设计结构形式，以及设计对外遮阳的要求。

然后以此为依据，初步拟定外，应当对建筑外遮阳中使用到的各类材料、成本估算以及施工流程等供技术参考。

另外，外遮阳一体化设计还要兼顾遮阳效果、节能效果遮阳设计的复合化有两方面含义：一是不同遮阳类型在建筑同一部位适宜的遮阳类型和技术。

这种设计理念是打破原有建筑各功能构件框的遮阳综合设计，使遮阳构件与建筑浑然天成。

这种集遮阳、通风、一身的思维模式，将是建筑外遮阳的主要发展趋势。

遮阳系统要求将各种智能控制设备、构件等集成到建筑遮阳系统中，一项较为复杂的系统工程，涉及到室外气候参数、电力系统配置、计化外遮阳是建筑智能化的一部分，为了保证整个建筑系统的高效率，统集成进去，这些工作需要多个专业工程师们的共同努力才能完成。

不同遮阳形式在我国不同气候区遮阳效果的分析摘要：窗口外遮阳是改善住宅夏季室内热环境、降低空调能耗的一个重要措施，但太阳辐射对于冬季室内热环境却是非常有利的。

因此，外窗遮阳设计要平衡冬、夏季对太阳辐射的不同需求。

本文以外遮阳系数(SD)作为衡量遮阳效果的指标，选择位于寒冷地区、夏热冬冷地区和夏热冬暖地区的北京、上海、广州这三个城市的西窗和南窗为研究对象．针对水平和垂直遮阳两种方式．定量分析了遮阳设施对冬夏季遮阳效果的影响程度．并综合考虑冬夏季不同的室内热环境需求．关键词：外遮阳系数；水平遮阳；垂直遮阳；综合遮阳；挡板遮阳1引言通过窗户的太阳辐射得热是建筑得热和空调负荷的重要内容，窗口遮阳是夏季调节室内热环境、降低空调能耗的主要措施之一。

然而，不合理的遮阳构件会其降低了冬季进入到室内的太阳辐射热。

因此，理想的遮阳形式及遮阳板构造尺寸要能够同时满足冬、夏季不同时刻，室内热环境对太阳辐射热的不同要求。

在四个朝向中，西向的夏季太阳辐射强度最大，对夏季遮阳的要求最为迫切；而南向的冬季太阳辐射最强，确定南向窗口的遮阳状况时应尽量减少其对冬季太阳辐射得热的影响。

基于此，本文以西窗和南窗为例，定量分析水平遮阳板和垂直遮阳板在不同构造尺寸下的遮阳效果，为建筑师在设计过程中对于不同气候区采用合理的遮阳形式提供参考。

2水平遮阳与垂直遮阳的形式及效果外遮阳设施可以阻隔太阳辐射，大部分被遮阳设施表面反射或吸收，只有很少部分透过遮阳设施到达建筑表面。

因此，外遮阳的节能效果非常显著，被认为是理想的定外遮阳设施的基本形式可以分为四种：水平式、垂直式、综合式和挡板式。

作者简介：霍敏（1982-），女，陕西西安市人，在读硕士研究生，建筑工程师，主要研究方向为绿色建筑设计。

3遮阳系数SD遮阳系数的最初定义是围绕建筑窗户的隔热性能展开的。

一般采用太阳辐射得热系数（solarheatgaincoefficient,SHGC）反映通过某特定窗户系统进入室内的太阳辐射得热的大小。

夏热冬冷地区外窗遮阳系数对建筑能耗的影响随着现代建筑技术的不断提高和人们生活水平的不断提高，越来越多的人开始重视节能环保，尤其是在夏热冬冷地区的人们更加注重节能，因为空调和暖气的耗电量较大。

而外窗遮阳系数作为建筑节能的重要环节，对夏热冬冷地区建筑能耗有着重要的影响。

一、夏季外窗遮阳系数的作用夏季是夏热冬冷地区的一个难熬的季节，空调成为了人们生活中不可或缺的一部分，但空调的使用也带来了大量的能源浪费。

而外窗遮阳系数作为夏季节能的方法之一，能够有效地避免室内阳光直射，减少空调的能耗。

外窗材料的不同遮阳系数也不同，一些材料的遮阳系数比较高，如百叶窗、布艺卷帘等，能够在阻挡阳光的同时保持室内通风，达到降温节能的目的。

而一些材料的遮阳系数比较低，如纱窗、透明玻璃等，它们虽然能够遮挡阳光，但还是会存在透光现象，效果不够显著。

二、冬季外窗遮阳系数的作用与夏季相反，冬季是夏热冬冷地区的另一个难熬季节，暖气的使用成为了大家烦恼的话题。

而外窗遮阳系数也同样在冬季起到了很大的作用。

在冬季，外窗较高的遮阳系数可以有效地遮挡住冷空气的侵入，减少室内热量的流失。

同时还可以适当地利用阳光，将阳光直接透过较低的遮阳系数材料，增加室内的温度，减少暖气的能耗。

三、外窗遮阳系数的选择在夏热冬冷地区，外窗遮阳系数的选择应该根据当地的气候条件以及建筑所需的功能来进行选择。

在夏季，建筑师可以选择外窗遮阳系数较高的材料，如百叶窗、布艺卷帘等，以达到良好的遮阳效果以及通风效果。

在冬季，建筑师可以选择外窗遮阳系数适当较低的材料，如纱窗、透明玻璃等，结合室内暖气的使用，增加室内的温度。

在实际的建筑设计中，建筑师与业主应该合作，根据建筑的功能需求以及环境因素等综合考虑，选择合适的外窗遮阳系数，以实现节能环保的目的。

四、总结外窗遮阳系数作为建筑节能的重要环节，对夏热冬冷地区建筑能耗有着重要的影响，但它并不是唯一的节能手段。

在设计与使用上应该注意综合考虑，采取多种手段结合减少建筑能耗，为建筑节能环保做出一份贡献。

外遮阳对建筑能耗和室内光热环境的影响建筑遮阳是能减少建筑能耗、改善室内光热环境的有效方式,本文分别研究百叶外遮阳和电致变色玻璃窗对室内光热环境的影响。

百叶外遮阳可以阻挡夏季太阳直射辐射进入室内,从而减少建筑供冷能耗,同时也能防止眩光出现,改善室内光环境。

针对百叶外遮阳的遮阳效果,以上海某办公建筑为例,采用EnergyPlus软件对各朝向带有百叶外遮阳的房间能耗及室内光热环境进行了动态模拟。

结果表明,东向房间窗户百叶的季节最佳开启角度分别为50°～90°、40°、50°～90°、120°,西向房间分别为50°、30°、50°、60°,南向房间分别为50°～110。

、40。

、50。

、60°,北向房间分别为60°～120°、40°、60°～120°、100°。

对于智能控制的百叶外遮阳,节能潜力最大的是西向房间,其次是南向,东向和北向的节能效果不是很明显。

电致变色玻璃(EC)窗能通过改变窗玻璃的光学参数,在夏季减少室内太阳辐射量,而在冬季增加室内太阳辐射量。

本文采用EnergyPlus软件对带有EC窗的上海和广州的办公建筑及酒店建筑的房间能耗及室内光热环境进行了仿真模拟。

结果表明,和单层6mm玻璃窗相比,电致变色玻璃窗能有效降低建筑能耗和室内眩光指数,但不同控制方式的电致变色玻璃窗对室内光热环境参数的变化影响不大。

酒店建筑外窗用电致变色玻璃窗的节能效果较办公建筑要明显,对室内照明要求以及空调开启时间的不同是酒店建筑和办公建筑节能效果差异的主要原因。

夏热冬冷地区建筑热环境的改善与建筑节能问题1. 引言夏热冬冷地区是指在夏季比较炎热、冬季比较寒冷的地区。

在这样的地区，人们需要花费大量的能源来维持室内的舒适温度。

建筑节能和改善室内热环境已经成为了这些地区所面临的一项重要问题。

2. 室外空气条件分析夏热冬冷地区地区，气温高、潮湿，相对湿度大，同时还存在大量的日照和高温平均温度。

冬季天气寒冷，气温低，同时还存在早晚大温差的情况。

这些气候条件给这些地区的建筑环境带来了很多挑战。

在此背景下，如何有效地改善室内热环境，降低建筑能耗成为了一项非常重要的任务。

3. 建筑节能措施3.1 合理使用太阳能在夏季，露台可为居民提供遮阳作用，同时可以增加室外空气流通。

在冬季，可以通过合理选址和设计，利用太阳能来提高室内照度和温度。

对于建筑物的墙面和屋面可以选用高反射或高发射率的材质来减少阳光的热输入。

3.2 采用节能型材质和技术在夏季，采用隔热建筑材料，如保温板和保温砖，可有效减少室外热量传入，改善室内热环境。

在冬季，采用保温材料和节能玻璃等技术，可以有效减少室内热量流失，提高室内热量的保持程度。

3.3 采用智能建筑控制系统通过智能建筑控制系统，可以有效地对建筑室内的温度、湿度、照度等参数进行监测和控制。

可以实现自动开启、关闭空调，调节电灯等功能，从而有效地降低建筑能耗，提高室内环境的舒适性。

4. 建筑热环境改善措施4.1 适当降低室内温度在夏季，可以通过使用窗帘、遮阳和人工降温设备等方式，适当降低室内温度。

同时，可以通过增加室内绿植的数量来增加室内空气质量和流通性。

4.2 合理利用自然通风在夏季，可以通过合理开启窗户，增加室内空气流通和减少空气压力差，从而有效降低室内温度。

而在冬季，则可以适当利用太阳能和热泵等技术，有效提高室内温度。

5.夏热冬冷地区建筑热环境的改善与建筑节能问题具有重要的现实意义。

合理使用太阳能，采用节能型材质和技术，采用智能建筑控制系统都是可以有效治理这些问题的手段。