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夏热冬冷地区建筑遮阳系统设计及其节能评价

作　者: 朱燕燕
导　师: 杨坤丽
学　校: 西南交通大学
专　业: 建筑设计及其理论
关键词: 建筑遮阳遮阳设计遮阳系数节能太阳辐射遮阳评价
分类号: TU226
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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引　用: 7次
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内容摘要

在我国，由于建筑不设遮阳或者遮阳措施不得当，造成夏季室内温室效应加剧，热环境质量恶化的情况严重，为降温而投入的空调能耗巨大，特别是夏热冬冷地区缺少针对地区性气候特点的遮阳研究，建筑遮阳多属个人行为，缺少系统性和高效性的建筑遮阳。因此，本论文针对夏热冬冷地区的地理位置和气候特征，寻找适合该地区的建筑遮阳设计方法，并利用计算机辅助设计，简化设计方法，便于设计师掌握；综述了除建筑遮阳遮挡太阳辐射之外影响建筑物理环境的其他因素，并提出整合设计的办法。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节能效率却还没有明确的标准。在我国节能建筑规范中，遮阳系数SD是评价建筑遮阳效果好坏的指标，但计算建筑外遮阳对透过窗户(玻璃幕墙)进入室内的太阳辐射热量是一个十分复杂的问题。太阳在天空中按既定的轨道运行，它的高度角和方位角每时每刻都在不断变化，室外的气象条件也不稳定，造成太阳辐射强度随时间不断变化，使建筑外遮阳在窗(幕墙)面上的辐射照度极不相同，建筑外遮阳对直射辐射和散射辐射的遮蔽作用也是不同的，因此存在多种外遮阳系数的确定方法。对于夏热冬冷地区来说，建筑遮阳既要考虑夏天隔热又要兼顾冬天保暖，仅一个遮阳系数无法同时反映这两个方面。因此，本文提出一个建筑遮阳节能评价体系，输出的该遮阳的全年遮阳系数曲线和遮挡／透过太阳辐射热指标群，全面反映夏热冬冷地区建筑遮阳的节能效果，有助于建筑师在设计中采取正确的遮阳措施。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第1章绪论  9-17
  1.1 选题意义  9-10
  1.2 国内外现状  10-14
    1.2.1 国内现状  10-13
    1.2.2 国外现状  13-14
  1.3 建筑遮阳技术应用的发展方向  14-15
  1.4 问题域  15-16
  1.5 论文各章主要内容  16-17
第2章建筑遮阳的分类和选择  17-43
  2.1 以遮挡太阳辐射传热途径为主的分类  17-23
    2.1.1 窗口遮阳  17-18
    2.1.2 屋顶遮阳  18-20
    2.1.3 建筑表皮遮阳  20
    2.1.4 建筑互遮阳  20-22
    2.1.5 建筑自遮阳  22-23
  2.2 按遮阳构件形状及效果分类  23-30
    2.2.1 水平遮阳  24
    2.2.2 垂直遮阳  24
    2.2.3 综合式遮阳  24
    2.2.4 挡板式  24
    2.2.5 百叶式  24-25
    2.2.6 各种遮阳形式的性能比较  25-30
  2.3 按遮阳构件的可控性分类  30-34
    2.3.1 固定式遮阳  30
    2.3.2 可调节式遮阳  30-34
  2.4 按遮阳构件相对于窗口位置分类  34-36
    2.4.1 内遮阳  34
    2.4.2 外遮阳  34-35
    2.4.3 玻璃遮阳  35-36
    2.4.4 不同遮阳措施窗户的热比较  36
  2.5 绿化遮阳  36-38
  2.6 遮阳方式的选择  38-43
    2.6.1 主要朝向的遮阳需求  39-40
    2.6.2 不同朝向的遮阳选择  40-43
第3章夏热冬冷地区遮阳系统设计  43-70
  3.1 太阳辐射  43-47
    3.1.1 太阳高度角和方位角  43-44
    3.1.2 太阳轨迹图  44
    3.1.3 遮阳角规图  44-45
    3.1.4 当地太阳时与标准时差  45-46
    3.1.5 太阳辐射热  46-47
    3.1.6 太阳辐射对室内温度的作用原理  47
  3.2 夏热冬冷地区特点  47-51
    3.2.1 夏热冬冷地区范围  48-49
    3.2.2 夏热冬冷地区气候特征  49-50
    3.2.3 夏热冬冷地区能耗特征  50-51
  3.3 建筑遮阳设计的原则  51-53
    3.3.1 因地制宜原则  51
    3.3.2 平面布局原则  51-52
    3.3.3 房间功能的差异性和卫生原则  52-53
    3.3.4 窗口朝向选择原则  53
  3.4 建筑遮阳系统设计方法  53-64
    3.4.1 确定遮阳条件  53-56
    3.4.2 遮阳季节和时间的确定  56-58
    3.4.3 计算遮阳的角度和尺寸  58-64
  3.5 简化设计方法  64-68
  3.6 遮阳构造  68-70
第4章建筑遮阳的整合设计  70-79
  4.1 遮阳与采光  70-72
    4.1.1 挡光板  70-72
    4.1.2 遮阳的负面影响  72
  4.2 遮阳与视线  72-73
  4.3 遮阳与通风  73-75
  4.4 遮阳与造型  75-79
第5章建筑遮阳节能评价系统  79-95
  5.1 建筑遮阳节能评价系统的提出  79-80
  5.2 太阳辐射模型  80-83
    5.2.1 太阳运行轨迹  80-82
    5.2.2 太阳辐射强度  82-83
  5.3 建筑遮阳模型  83-84
    5.3.1 输入数据  83
    5.3.2 计算遮蔽窗口置于阴影下的面积  83-84
    5.3.3 输出数据  84
  5.4 建筑遮阳节能评价指标  84-88
    5.4.1 遮阳系数  84-86
    5.4.2 透过/遮挡太阳辐射热  86-88
  5.5 遮阳节能评价实例  88-95
    5.5.1 计算机生成该窗口的遮阳阴影图  88-90
    5.5.2 根据窗口遮阳阴影图设计遮阳板  90
    5.5.3 该遮阳板设计的节能评价  90-94
    5.5.4 结论  94-95
第6章结语  95-96
致谢  96-97
参考文献  97-99
攻读硕士学位期间发表的论文  99

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