遮阳系数的计算方法

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式中:Se——窗玻璃的遮蔽系数; Sf——窗框的遮蔽系数; Cw——窗的外遮阳系数; Cn——窗的内遮阳系数; DF——日射得热因素。
与负荷有关的总遮阳系数定义

在空调负荷计算时,遮阳系数的计算建 议如下:
S Z F S e S f C w Cn
式中:SZ.F——窗与负荷有关的总(综合)遮阳系数; Se——窗玻璃的遮蔽系数; Sf——窗框的遮蔽系数; Cw——窗的外遮阳系数; Cn——窗的内遮阳系数。

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,根据太阳高度角、方位角及 直射、散射强度计算可以计算出遮阳系数;
节能计算则要采用标准气象年进行全年的计算,等 效的遮阳系数较难得到。

与负荷有关的遮阳计算

在空调负荷计算时,透过窗的热流计算 如下:
qF Se S f Cw Cn DF
热反射玻璃
阳光总 透射%
56 43 26 27 25
遮蔽系 数
0.64 0.49 0.30 0.31 0.29
U值 5.7 5.4 4.6 4.7 4.6
Low-E玻璃
品种 高透光 中透光 较低透 光 低透光 厚度 6+12A+6 6+12A+6 6+12A+6 6+12A+6 可见光 阳光总 遮蔽系 U值 透射% 透射% 数 72 62 48 35 47 37 28 20 0.62 0.50 0.38 0.30 1.9 1.8 1.8 1.8


不同种类中空玻璃的光学热工性能
玻璃品种 可见光 透射 率 6透明+9空气 +6透明 6灰色吸热 +9空气+6透明 6绿色吸热 +9空气+6透明 6 SB55022C +9空气+6透明 6 SB55013C +9空气+6透明 6透明Low-E +9空气+6透明 6遮阳Low-E +9空气+6透明 0.78 0.38 0.66 0.22 0.12 0.74 0.44 反射 率 0.14 0.07 0.12 0.36 0.49 0.11 0.06 太阳辐射 直接透 射 0.63 0.35 0.38 0.17 0.09 0.47 0.28 直接反 射 0.11 0.07 0.07 0.36 0.49 0.20 0.10 遮蔽系 数 0.78 0.51 0.54 0.26 0.17 0.63 0.41 传热系 数 3.18 3.18 3.18 2.86 2.78 1.83 1.83

窗本身遮阳设施的遮阳系数
其它窗内遮阳设施的遮阳系数可以分为 透光部分和不透光部分; 透光部分的遮阳系数为玻璃的遮阳系数; 不透光部分应先计算太阳辐射的吸收比, 再采用热平衡方程计算吸收后热量向室 内的二次传递; 窗的自身遮阳较为复杂,计算方法应视 情况采用相应的模型计算。

建筑外窗遮阳系数的确定
建筑遮阳的作用



夏季空调的主要负荷来自太阳辐射; 夏季空调的主要能耗来自太阳辐射; 降低外窗的负荷和能耗必须采取遮阳措施; 减少空气渗透、降低传热系数等手段作用很有限; 建筑的外遮阳是非常有效的遮阳措施; 降低玻璃的遮蔽系数也非常有效; 可拆卸(或活动)的外遮阳更灵活、适应范围广。

太阳能透过中空玻璃
中空玻璃在南方隔热、在北方保温


南方,中空玻璃的采用不仅可以减少太阳辐射,也 能有效阻止温差传热。但首先是为了减少太阳辐射。 南方,中空玻璃首先是反射或吸收太阳短波辐射, 再利用中空玻璃的空气层有效隔绝温差传热和长波 辐射,而使得大量的太阳辐射不进入室内。 北方,中空玻璃一般是尽量减少对太阳短波辐射的 阻挡,而使得大量的太阳辐射进入室内。 北方,中空玻璃传热系数小,可有效阻止温差传热。
Sf
Ag
Ag A f
窗框的遮阳系数
这一遮阳系数会随着太阳的位置变化而变 化; 对负荷计算而言,太阳的位置可以由计算 得到; 对于节能而言,太阳的位置是不定的,因 而窗框的遮阳系数只能近似计算; 为了简化,可以近似地直接将正面入射时 的透光面积比作为窗框的遮阳系数,显然 这样存在误差,但偏于保守。
建筑外窗遮阳系数的确定
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建筑遮阳 遮阳系数的定义 玻璃的遮蔽系数 窗的遮阳系数 遮阳百叶、花格的遮阳系数 遮阳板的遮阳系数 结论
双层通风幕墙加百叶遮阳
玻璃内百叶遮 阳
遮阳设施——内活动卷帘
窗自身遮阳系数的定义

在空调负荷计算时,遮阳系数的定义建 议如下:

300
S d

S ( )
300 2500 300
S
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。
玻璃太阳光直接反射:

玻璃的太阳光直接反射比
2500

当窗仅有外百叶、花格或档板时:
MW

考虑到百叶、花格不一定透明,其遮阳系 数为: *
1 (1 ) (1 )
有关系数的意义
η——遮阳装置的轮廓透光比。为窗面积 扣除遮阳装置轮廓在窗面上阴影面积的剩 余面积与窗面积的比值。遮阳装置各朝向 的η值,应按该朝向上的典型太阳光线入 射角分别计算或实验测定。 η*——遮阳装置构造透光比。为档板在给 定的典型太阳入射角时的透光比例。

有关材料的构造透光比

膜、板类材料
– 混凝土、金属类挡板取η*=0.15; – 厚帆布、玻璃钢类挡板取η*=0.5; – 有色玻璃、有色卡布隆、有色有机玻璃类挡 板取η*=0.7; – 透明玻璃、透明卡布隆、透明有机玻璃类挡 板取η*=0.9。
窗的外遮阳系数
百叶、花格、档板的遮阳系数也会随着 太阳的位置变化而变化; 对负荷计算而言,太阳的位置可以计算, 因而透光面积可以计算; 对于节能而言,太阳的位置是不定的, 因而窗框的遮阳系数只能近似计算; 为了简化,可以采用动态计算软件,进 行一定的拟合计算。
各节能标准对遮阳的要求





《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》: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》:主体建筑标准 层窗墙面积比不宜大于0.45,非严寒地区外窗遮阳系数应小于 0.60,或采取外遮阳措施。 《民用建筑热工设计规范》: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》:空调房间应尽量减少外窗的 面积,并应采取遮阳措施。 以上标准均未提出遮阳系数的相关定义和计算方法
Solar –E玻璃
玻璃系统的隔热原则
采用单片吸热玻璃或热反射玻璃、Low-E玻 璃(在线)、遮阳型Low-E玻璃(在线)节 能效果有限; 采用这些玻璃组成的中空玻璃比较好; 中空玻璃外片玻璃采用吸热、热反射、遮阳 Low-E玻璃,内片采用透明、Low-E玻璃等; 外片玻璃吸收绝大部分的太阳辐射热,空气 层将外片玻璃的热辐射阻挡在外面而不对室 内产生传热。
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建筑遮阳 遮阳系数的定义 玻璃的遮蔽系数 窗的遮阳系数 遮阳百叶、花格的遮阳系数 遮阳板的遮阳系数 结论
建筑遮阳——百叶遮阳
遮阳设施——内外卷帘
遮阳设施——外活动百叶
穿孔板遮阳
遮阳设施——铝合金百叶
遮阳设施——铝合金卷帘
窗外百叶、花格的遮阳系数
遮阳措施——不同玻璃以及百叶
遮阳措施——朝向与建筑外遮阳
建筑外窗遮阳系数的确定
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建筑遮阳 遮阳系数的定义 玻璃的遮蔽系数 窗的遮阳系数 遮阳百叶、花格的遮阳系数 遮阳板的遮阳系数 结论
负荷计算与节能计算所用的遮阳系数

节能的遮阳计算与负荷的遮阳计算不同:负荷计算 太阳得热的峰值,节能计算整个夏季的太阳得热能 耗;
SW S e S f
式中:SW——窗的综合遮阳系数; Se——窗玻璃的遮蔽系数; Sf——窗框(包括内百叶等)的遮蔽系数。
窗框(包括窗内百叶等)的遮阳系数

窗框的遮阳系数可以用下式表示
Se S f

S e Ag S e f A f Ag A f
考虑到窗框一般不透明,透过窗框的太阳 辐射热不多,而且窗框所占面积小,令Se.f 为零:
太阳辐射
直接 透射 0.898 0.881 0.841 直接 反射 0.081 0.080 0.077
遮 蔽 系 数 1.00 0.95 0.84
半球 辐射 系数 0.84 0.84 0.84
3 6 12
吸热玻璃
品种 厚度 可见光透 阳光总透 遮蔽系数 射率% 射% U值
H绿 F绿 蓝片
5 5 6
建筑外窗遮阳系数的确定
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建筑遮阳 遮阳系数的定义 玻璃的遮蔽系数 窗的遮阳系数 遮阳百叶、花格的遮阳系数 遮阳板的遮阳系数 结论
玻璃太阳光直接透射:

玻璃的太阳光直接透射比
2500
e

2500
300
S ( ) d
2500
建筑节能窗研讨会发言稿
建筑外窗遮阳系数的确定
杨仕超 孟庆林
石民祥 广东省建筑科学研究院 华南理工大学节能中心
建筑外窗遮阳系数的确定
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建筑遮阳 遮阳系数的定义 玻璃的遮蔽系数 窗的遮阳系数 遮阳百叶、花格的遮阳系数 遮阳板的遮阳系数 结论
典 型 的 建 筑 遮 阳

与节能有关的遮Байду номын сангаас系数定义

在节能计算时,窗的综合遮阳系数的定 义建议如下:
S Z E Se S f M w M n
式中:SZ.E——窗的综合遮阳系数; Se ——窗玻璃的遮蔽系数; Sf ——窗框的遮蔽系数; 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的措施, 主要是因为政府在审批时不易控制。
与节能有关的遮阳系数
空调的节能计算与采暖不同,由于它是动态 的,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, 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; 遮阳系数可以根据节能计算来反算出一个固 定的“当量值”。
LOW-E玻璃与透明玻璃的配合
吸热玻璃与LOW-E玻璃的配合
Solar-E与透明玻璃的配合
中空玻璃的遮阳隔热效果


透明的中空玻璃对遮阳不起什么作用; 吸热的中空玻璃有较好的遮阳作用; 热反射玻璃遮阳作用最好,但可见光透过率低; 一般的透明Low-E中空玻璃遮阳作用有限; 遮阳型Low-E中空玻璃遮阳效果较好。 阳光控制型的Low-E中空玻璃有很好的遮阳效果,又 有很好的可见光透过率。
77 77 54
64 64 62
0.76 0.76 0.72
5.7 5.7 5.7
茶色
灰色
5
5
50
42
62
60
0.72
0.69
5.7
5.7
品种 YAC0156 YAC0140 YCR0115 SGSS 2214 SGPGN 2214
可见光 厚度 透射%
6 6 6 6 6 56 40 15 11 9
玻璃太阳光直接吸收:

玻璃的太阳光直接吸收比
ρe +τe +αe = 1
玻璃的太阳光总透射:

玻璃的太阳光总透射比
g =τe +qi
hi qi e hi he
4.4 i hi 3.6 0.83
εe ——半球辐射率,普通透明玻璃取0.83; hi ——试样内侧表面的传热系数; he ——试样外侧表面的传热系数,23W/m2.K。
e

2500
300
S ( ) d
2500

300
S d

S ( )
300 2500 300
S
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。
玻璃的遮蔽系数(遮阳系数):

玻璃的遮蔽系数
Se
Se ——试样的遮蔽系数;
g
S
τs ——3mm厚的普通透明玻璃的太阳能总透射比,理论值为 0.889。
玻璃的遮蔽系数(遮阳系数)
透明玻璃的特性
玻璃 厚度 可见光
透射 率 0.837 0.775 0.653 反射 率 0.075 0.071 0.064
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