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百叶外遮阳对建筑夏季自然通风与热舒适的影响研究

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百叶外遮阳对建筑夏季自然通风与热舒适的影响研究

作者：庄连飞南京师范大学

学位级别：硕士

随着全球气候的不断暖化,造成越来越多的自然灾害,减少化石能源的使用成为各国的共识。建筑离不开能源,且消耗巨大。因此建筑节能越来越受到人们的重视,其中建筑遮阳是一个非常重要的措施。同时自然通风不消耗非可再生资源,也是建筑节... 详细信息

随着全球气候的不断暖化,造成越来越多的自然灾害,减少化石能源的使用成为各国的共识。建筑离不开能源,且消耗巨大。因此建筑节能越来越受到人们的重视,其中建筑遮阳是一个非常重要的措施。同时自然通风不消耗非可再生资源,也是建筑节能措施之一。本文以南京地区某办公楼为研究对象,首先对有无百叶外遮阳建筑外部风环境进行数值模拟,得到建筑外表面风压的分布情况。然后模拟了建筑中一个典型房间在有无百叶外遮阳情况下14时室内气流分布。最后利用建立的夏季自然通风热舒适评价模型对该典型房间热舒适性进行预测。通过本文的研究,得出以下结论:（1）在适应性模型中,唯一的影响因素是室外空气温度,而对人体热舒适有重要影响的环境因素没有考虑在内。基于杨柳等人提出的适应性模型,并考虑到空气流速、相对湿度和平均辐射温度对热舒适的影响,建立了夏季自然通风热舒适评价模型。（2）论文数值模拟比较了有和无百叶外遮阳建筑自然通风情况以及对室内热环境的影响。建筑外遮阳百叶可以引导从正面吹来的气流,使气流平缓的流过建筑物表面,减少气流撞击建筑物引起的局部压力损失,提高建筑物表面风压。相比于无外遮阳,当建筑南西南外墙有了百叶外遮阳,且百叶倾角为300时,典型房间通风量增加9.4%。（3）当建筑南西南外墙有百叶外遮阳,且百叶倾角为300时,百叶外遮阳减少64%透过南西南外窗进入房间的太阳辐射热,并使日射外墙温度降低11.7℃。（4）当建筑无外遮阳时,在室外风压作用下,典型房间呼吸区平均气温为32.4℃、平均风速为0.27m/s、平均空气龄为28s,室内平均辐射温度为34.3℃。利用建立的自然通风热舒适评价模型计算得到热中性温度26.3℃,热舒适区上限温度为28.3℃,房间温度大于热舒适区上限温度4.1℃,预测人们会感觉房间很热。（5）当建筑南西南外墙有百叶外遮阳,并且百叶倾角为300时,在室外风压作用下,典型房间呼吸区平均温度为31.6℃、平均风速0.29m/s、平均空气龄为26s,室内平均辐射温度为32.5℃。利用建立的自然通风热舒适评价模型计算得到热中性温度27.5℃,热舒适区上限温度为29.5℃,房间温度大于热舒适区上限温度2.1℃,预测人们感觉房间偏热。当把室内空气流速提高到0.85m/s后,房间温度处于舒适区范围内,此时房间热环境满足大多数人要求。（6）当建筑南西南外墙和北东北外墙都有百叶外遮阳,且百叶倾角为30°时,在室外风压作用下,房间呼吸区平均气温为31.5℃、平均风速为0.30m/s、平均空气龄为26s,室内平均辐射温度为32.1℃。利用建立的自然通风热舒适评价模型计算得到热中性温度27.7℃,热舒适区上限温度为29.7℃,房间温度大于热舒适区上限温度1.8℃,预测人们会感觉房间偏热。当把室内空气流速提高到0.80m/s时,房间绝大部分区域的热环境满足人们的要求。

关键词：百叶外遮阳自然通风太阳辐射热舒适模拟

百叶外遮阳对办公建筑光热环境及综合能耗影响研究

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青岛理工大学学报 2021年第1期42卷 47-53页

作者：梁树维刘国丹纪铱行滕润王志欣李传锐青岛理工大学环境与市政工程学院青岛266033

百叶遮阳可以有效控制进入办公建筑内的太阳辐射,合理利用太阳光不仅可以改善室内的光热环境,还可以降低室内的综合能耗.利用EnergyPlus软件建立了1个标准房间模型,选择青岛作为模拟地点,模拟了5种不同角度百叶外遮阳下该房间分别在冬... 详细信息

百叶遮阳可以有效控制进入办公建筑内的太阳辐射,合理利用太阳光不仅可以改善室内的光热环境,还可以降低室内的综合能耗.利用EnergyPlus软件建立了1个标准房间模型,选择青岛作为模拟地点,模拟了5种不同角度百叶外遮阳下该房间分别在冬季南向和夏季西向的光热环境及综合能耗.通过对模拟结果的分析与比较得出:对于夏季西向房间,30,60,90°百叶角度下光环境较优,30,60°百叶角度下热环境较优,30°百叶角度下综合能耗更低;对于冬季南向房间,30,60,90°百叶角度下光环境和热环境均较优,120°百叶角度下综合能耗更低.

关键词：百叶外遮阳光环境热环境综合能耗 EnergyPlus 眩光指数平均辐射温度

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百叶外遮阳太阳散射辐射计算模型及程序实现

土木建筑与环境工程 2009年第6期31卷 92-95,101页

作者：张磊孟庆林华南理工大学建筑学院亚热带建筑科学国家重点实验室广州510640

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... 详细信息

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。

关键词：百叶外遮阳太阳辐射太阳散射辐射数学模型计算机编程

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百叶型外遮阳对建筑光热能耗影响的优化探讨

住宅科技 2023年第2期43卷 35-41页

作者：宋德萱童晓泉周伊利同济大学建筑与城市规划学院、高密度人居环境生态与节能教育部重点实验室同济大学建筑与城市规划学院上海上大建筑设计院有限公司创作中心

为探究水平百叶外遮阳装置对室内全年照明、制冷、采暖能耗的影响,以确定装置的最优调节策略和对应节能效率,文章以上海地区某建筑为例,通过Ladybug和Honeybee分析软件,结合EnergyPlus、Radiance、Daysim等模拟引擎,对无遮阳与不同百叶... 详细信息

为探究水平百叶外遮阳装置对室内全年照明、制冷、采暖能耗的影响,以确定装置的最优调节策略和对应节能效率,文章以上海地区某建筑为例,通过Ladybug和Honeybee分析软件,结合EnergyPlus、Radiance、Daysim等模拟引擎,对无遮阳与不同百叶遮阳条件下,室内全年的制冷、采暖、照明能耗进行对比,得出三部分能耗的增减情况。然后以全年为周期,对百叶倾角进行人工调整,当全年频率为0次、2次、4次、6次、12次时,对应的室内最低光热综合能耗降幅分别为3.17%、4.16%、4.99%、4.96%、5.54%。研究从定量的角度证明水平百叶外遮阳装置可降低室内夏季制冷能耗,但也会显著增加全年照明和采暖能耗,可作为百叶遮阳装置节能调控的参考依据。

关键词：百叶外遮阳建筑节能光热综合能耗调控频率

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百叶外遮阳对建筑自然通风影响的研究

百叶外遮阳对建筑自然通风影响的研究

作者：汤民同济大学

学位级别：硕士

随着我国能源供应形势日趋紧张，建筑节能逐渐成为人们关注的焦点。建筑遮阳具备高效的节能降耗潜力，因此遮阳的使用成为建筑节能的一个重点。同时在SARS之后，人们逐渐关注室内空气品质的问题，这就让人想到了节能而又能提高室内空气... 详细信息

随着我国能源供应形势日趋紧张，建筑节能逐渐成为人们关注的焦点。建筑遮阳具备高效的节能降耗潜力，因此遮阳的使用成为建筑节能的一个重点。同时在SARS之后，人们逐渐关注室内空气品质的问题，这就让人想到了节能而又能提高室内空气品质的自然通风。建筑遮阳特别是百叶外遮阳的使用，能够大幅降低空调能耗，但是从另一方面考虑，它是否会影响建筑的自然通风吗?本文主要围绕这个问题，讨论了百叶外遮阳的使用对建筑自然通风的影响。本文首先对建筑百叶外遮阳和自然通风的应用和研究情况做了初步的介绍和归纳。其次根据实际建筑模型，确定了合适的用于外场模拟的模型尺寸，在有无百叶外遮阳两种情况下对建筑周围风环境的风速和压力进行对比和分析。其次分析和比较了现有的一些自然通风评价模型，对这些模型的部分缺陷进行了修正，使其能够综合反映环境因素和人为因素的变化对舒适性的影响。并引用测试数据验证了模型的有效性。在这个基础上，就百叶外遮阳对建筑室内舒适性的影响进行了分析。一方面用多种软件分析其对建筑室内负荷、温度、太阳辐射得热、空调能耗等热工指标的影响。另一方面，在自然通风情况下，用数值模拟软件模拟分析了百叶外遮阳对室内风速和空气龄的影响，并用本文提出的自然通风评价模型进行舒适性评价。最后以迎背风面的压差值作为自然通风潜力的评价指标，关于百叶倾角、间距和离墙距离的变化对自然通风的影响进行了分析和优化。

关键词：百叶外遮阳自然通风模拟优化

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百叶外遮阳太阳散射辐射计算模型及程序实现

百叶外遮阳太阳散射辐射计算模型及程序实现

寒冷地区窗口百叶外遮阳节能改造设计策略探讨

全国建筑节能技术与设计学术会议

作者：张磊孟庆林胡文斌华南理工大学建筑节能与DeST研究中心华南理工大学建筑节能与DeST研究中心华南理工大学建筑节能与DeST研究中心

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... 详细信息

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．本文通过分析太阳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．这个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．

关键词：百叶外遮阳太阳散射辐射数学模型

来源： cnki会议评论

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建筑节能 2018年第4期46卷 127-129页

作者：崔艳秋李炳云刘松山东建筑大学济南250100 北京交通大学北京100044

由于现代公共建筑追求美观和通透性,窗口面积越来越大,导致建筑制冷能耗增加。夏季,降低窗和玻璃幕墙的外遮阳系数可以有效降低建筑空调能耗,然而降低窗的外遮阳系数的同时也减少了对自然光的利用,因此,需要对空调能耗和室内光环境进行... 详细信息

由于现代公共建筑追求美观和通透性,窗口面积越来越大,导致建筑制冷能耗增加。夏季,降低窗和玻璃幕墙的外遮阳系数可以有效降低建筑空调能耗,然而降低窗的外遮阳系数的同时也减少了对自然光的利用,因此,需要对空调能耗和室内光环境进行权衡判断。基于济南实际工程案例,运用Design Builder软件,从光和热两方面考虑,对建筑百叶外遮阳构造进行优化改造分析。结果表明,合理的增加百叶宽度或减小百叶间距,可以降低空调制冷能耗,增加室内采光均匀度。

关键词：百叶外遮阳自然采光能耗数值模拟

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水平百叶外遮阳特性研究

水平百叶外遮阳特性研究

第十四届西南地区暖通空调热能动力学术年会

作者：程浩刘晓杰重庆大学城市建设与环境工程学院大连市建筑设计研究院有限公司

以深圳地区建筑的水平百叶外遮阳为研究对象,通过Energy Plus软件对水平百叶外遮阳对全年太阳辐射得热的影响及水平百叶外遮阳系数的计算进行了分析研究。研究结果得出了水平百叶外遮阳不同板片倾角、不同朝向下的直射、散射、辐射特性... 详细信息

以深圳地区建筑的水平百叶外遮阳为研究对象,通过Energy Plus软件对水平百叶外遮阳对全年太阳辐射得热的影响及水平百叶外遮阳系数的计算进行了分析研究。研究结果得出了水平百叶外遮阳不同板片倾角、不同朝向下的直射、散射、辐射特性的全年辐射得热量变化曲线;水平百叶外遮阳系数随遮阳特征尺寸的变化规律以及百叶遮阳的外遮阳系数简化计算公式;并对固定式水平百叶遮阳不同朝向的板片角度进行了优化设置,得到了活动百叶遮阳角度的调节方案。

关键词：百叶外遮阳遮阳系数太阳辐射得热 Energy Plus

来源： cnki会议评论

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水平百叶外遮阳特性研究

制冷与空调（四川） 2011年第B10期25卷 98-101页

作者：程浩刘晓杰重庆大学城市建设与环境工程学院重庆400045 大连市建筑设计研究院有限公司大连116021

以深圳地区建筑的水平百叶外遮阳为研究对象，通过EnergyPlus软件对水平百叶外遮阳对全年太阳辐射得热的影响及水平百叶外遮阳系数的计算进行了分析研究。研究结果得出了水平百叶外遮阳不同板片倾角、不同朝向下的直射、散射、辐射特性... 详细信息

以深圳地区建筑的水平百叶外遮阳为研究对象，通过EnergyPlus软件对水平百叶外遮阳对全年太阳辐射得热的影响及水平百叶外遮阳系数的计算进行了分析研究。研究结果得出了水平百叶外遮阳不同板片倾角、不同朝向下的直射、散射、辐射特性的全年辐射得热量变化曲线；水平百叶外遮阳系数随遮阳特征尺寸的变化规律以及百叶遮阳的外遮阳系数简化计算公式；并对固定式水平百叶遮阳不同朝向的板片角度进行了优化设置，得到了活动百叶遮阳角度的调节方案。

关键词：百叶外遮阳遮阳系数太阳辐射得热:Energy Plus