建筑外窗遮阳系数的确定

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1、建筑外窗遮阳系数的确定71引言　　在夏季，通过窗户进入室内的空调负荷主要来自太阳辐射，主要能耗也来自太阳辐射。降低外窗的负荷和能耗必须采取有效的遮阳措施，采用减少空气渗透或者降低传热系数等手段的作用很有限。所以，在空调建筑的负荷和建筑节能计算中，遮阳的计算是很重要的。　　建筑遮阳比较复杂，包括了建筑外遮阳、窗遮阳设施、玻璃遮阳、建筑内遮阳等。这些遮阳措施都可以有很好的效果，均可以满足遮阳的需要。　　建筑的外遮阳是非常有效的遮阳措施。它可以是永久性的建筑遮阳构造，如遮阳板、遮阳挡板、屋檐等；也可以是可拆卸的，如百叶、活动挡板、花格等。这些遮阳构造在传统建筑中使用是很普遍的。　　降低

2、玻璃的遮蔽系数也是非常有效的措施。随着玻璃镀膜技术的发展，玻璃已经可以对入射的太阳光进行选择，将可见光引入室内，而将增加负荷和能耗的红外线反射出去。玻璃系统遮阳已经成为现代建筑遮阳最主要的手段之一。　　内遮阳和窗户遮阳设施也被广泛采用，有时在建筑造型的限制下，内遮阳和遮阳设施的设置还是必须采取的唯一选择措施。　　以上这些遮阳设施的应用无疑会降低太阳辐射的得热量，但减少多少，怎样评价这些遮阳措施的效果却还没有明确的标准。　　在《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》中规定外窗（包括阳台门透明部分）面积不应过大，外窗宜设置活动外遮阳；《旅游旅馆建筑热工与空气调节节能设计标准》规定主体建筑

3、标准层窗墙面积比不宜大于0.45，非严寒地区外窗玻璃遮阳系数应小于0.60，或采取外遮阳措施；《民用建筑热工设计规范》规定空调建筑的向阳面，特别是东、西向窗户，应采取热反射玻璃、反射阳光涂膜、各种固定式和活动式遮阳等有效的遮阳措施；《采暖通风与空气调节设计规范》规定空调房间应尽量减少外窗的面积，并应采取遮阳措施。但以上标准均未提出遮阳系数的相关定义和计算方法。　　所以，如何确定遮阳系数，尤其是许多措施的综合遮阳系数，的确是一个值得研究的问题，也是一个必须尽快解决的问题。　　2遮阳系数的定义　　2.1与负荷有关的遮阳系数　　空调负荷计算和空调节能计算不同：负荷计算时是计算太阳得热的

4、峰值，而节能计算时是计算整个夏季的太阳得热能耗。　　在进行负荷计算时，根据《采暖通风与空气调节设计规范》给出的计算条件计算，由太阳高度角、方位角及直射、散射强度计算可以计算出遮阳系数。　　节能计算时则要采用标准气象年进行全年的计算，与节能有关的遮阳系数只是一个等效值。　　在空调负荷计算时，透过窗的热流计算可以用下式表示：　　式中：Se--窗玻璃的遮蔽系数；　　Sf--窗框的遮阳系数；　　Cw--窗的外遮阳系数；　　Cn--窗的内遮阳系数；　　DF--日射得热因素。　　这样，在空调负荷计算时，遮阳系数的定义建议如下：　　式中：SZ.F--窗与负荷有关的总（综合）遮阳系数。　　2.2

5、7与节能有关的遮阳系数    空调的节能计算与采暖不同，由于它是采用动态方法，因而只能通过动态的计算软件　　进行分析计算。遮阳系数是随着太阳位置的改变而改变的，每个时刻都是不同的，没有一个固定值。所谓与节能有关的遮阳系数是一个等效值（或当量值），不是在某一时刻所存在的数值。与节能有关的遮阳系数只能根据节能计算来反算出一个固定的"当量值"。　　在节能计算时，窗的综合遮阳系数的定义建议如下：　　式中：SZ.E--窗的综合遮阳系数；　　Se--窗玻璃的遮蔽系数；　　Sf--窗框的遮阳系数；　　Mw--窗的外遮阳系数；　　Mn--窗的内遮阳系数。　　一般按惯例，不将内遮阳作为参与节能计算

6、的措施，主要是因为政府在审批时不易控制。　　3玻璃的遮蔽系数　　3.1单片玻璃的遮蔽系数计算　　根据测得的直接透射比光谱曲线，可计算出玻璃的太阳光直接透射比：　　其中：τe--为试样的太阳光直接透射比，%；　　　　　τ(λ)--试样的光谱透射比，%；　　　　　Sλ--太阳光辐射相对光谱分布；　　　　　Δλ--波长间隔，此处为10nm。　　根据测得的直接反射比光谱曲线，可计算出玻璃的太阳光直接反射比：　　其中：ρe--试样的太阳光直接反射比，%；　　　　　ρ(λ)--试样的光谱反射比，%；　　　　　Sλ--太阳光辐射相对光谱分布；　　　　　Δλ--波长间隔，此处为10nm。　　玻璃

7、的太阳光直接吸收比根据玻璃的太阳光直接反射比和太阳光直接透射比按下式计算：　　ρe+τe+αe=1　　太阳能总透射比用下式计算：　　g=τe+qi　　式中：τe--试样的太阳能总透射比，%；　　　　　qi--试样向室内侧二次热传递系数，%；　　对于单片玻璃，τe为试样的太阳光直接透射比，其qi用下式计算：　　式中：εe--半球辐射率，普通透明玻璃取0.083；　　　　　hi--试样内侧表面的传热系数；　　　　　he-7-试样外侧表面的传热系数，23W/m2.K。　　玻璃对太阳辐射