附录A--遮阳节能效果计算

附录A 各种外遮阳构件对房间全年冷负荷的影响分析
1. 目的
在广州气象参数条件下，模拟了不同外遮阳方案（包括水平遮阳、垂直遮阳和综合遮阳）对减少室内空调冷负荷的数值结果；拟合得到广州地区不同建筑外遮阳构件的外遮阳系数的计算公式。

为评价外遮阳措施对降低室内全年空调冷负荷的作用提供了一个定量计算方法。

2. 遮阳构件外遮阳系数的计算方法
遮阳构件外遮阳系数的定义如式A.1所示： S D ＝
W
Y
Q Q （A.1） W Q —无外遮阳时由该窗户太阳辐射引起的全年室内累计冷负荷，KWh ； Y Q —加外遮阳后由该窗户太阳辐射引起的全年室内累计冷负荷, KWh 。

由上式所示的外遮阳系数定义式，可以定量的得出不同外遮阳构件对减少由于窗户太阳辐射得热引起的全年累计冷负荷的贡献率。

其中不同遮阳构件的外遮阳系数S D 是通过DEST 的全年动态计算拟合得到的。

进行遮阳板的计算时，本标准采用了一个比较简单的建筑进行拟合计算，见图1。

其外窗为普通6mm 单层透明玻璃铝合金窗，传热系数5.70，遮阳系数0.85，单窗面积为4m 2。

为了使计算的遮阳系数有较广的适应性，窗定为正方形。

采用这一建筑进行各个朝向的拟合计算。

方法是在不同的朝向加不同的遮阳构件，拟合出当量的遮阳板遮阳系数。

然后通过将遮阳板遮阳系数与遮阳板外挑量和窗尺寸之比（PF ）挂钩，拟合出一个二次多项式如A.2。

S D = a C PF 2+b C PF+1 （A.2）
a C 、
b C ——需拟合的系数，见表2；
PF ——遮阳板外挑系数，为遮阳板外挑长度A 与遮阳板根部到窗对边距离B 之比，如图2。

图1
图2 不同遮阳构件外挑系数PF计算示意图
3．模拟结果
首先在DEST中模拟得到不同朝向无遮阳时单位面积窗户太阳辐射引起的全年空调负荷作为参照基准，与加不同遮阳构件后全年空调冷负荷比较，计算得到不同外遮阳措值，如表1所示。

施的S
D
表1 广州地区各种外遮阳措施S
值模拟结果
D
注：综合遮阳中A1为水平遮阳板外挑长度，B1为外窗高度，A2为垂直遮阳板外挑长度
由上表数据，拟合得到不同朝向下水平和垂直遮阳的外遮阳系数的a C 、b C 系数如表2所示：
表2 广州地区窗户外遮阳系数S D 计算公式的有关系数
其他朝向的外遮阳系数可以按照等值角度插值原则计算。

综合遮阳为水平遮阳和垂
直遮阳组合而成的遮阳形式，表1模拟得到了不同组合下的综合遮阳的外遮阳系数，供设计参考，其外遮阳系数的计算也可以认为是水平遮阳和垂直遮阳两者外遮阳系数的乘积。

以上计算结果均是对于与墙体壁面垂直的外遮阳形式，如图2.1、2.3。

如果选择得
当，如图2.2、2.4所示的斜板遮阳形式将产生更好的遮阳效果（不影响立面美观情况
下）。

以西向窗户为例，如果在该窗户上加45℃斜板垂直遮阳，当PF=0.707时，模拟结果如表三所示：
表3 斜板垂直遮阳遮阳板效果分析（西向，遮阳板倾斜45℃）
由表三数据可知，如果采用45℃斜板垂直遮阳，同样的PF值下，其遮阳效果较通常的垂直遮阳好很多，其中西南向遮阳效果尤其突出（因该窗户太阳辐射引起的全年空调冷负荷较常规的垂直遮阳减小20％），采用多块斜遮阳板对降低阳光入射率也有所贡献。

4．结论与建议
本附录计算了不同朝向窗户在无遮阳时太阳辐射引起的全年室内空调冷负荷，评价了不同的外遮阳措施对降低室内全年空调冷负荷的作用，拟合了不同朝向下不同遮阳构件外遮阳系数的计算公式，供建筑外遮阳设计时参考。

基于以上计算数据，给出如下建议：
⑴在广州地区，窗户太阳辐射是室内空调负荷的主要来源之一。

在无任何遮阳构件情况下，东南西北四个朝向单位面积普通窗户因太阳辐射引起的全年室内空调冷负荷分别为2308、1979、2524和1366KWh。

采用窗户外遮阳对于降低全年室内空调冷负荷将具有积极作用，在大学城建筑设计时应予以充分考虑。

⑵在东、南、西三个朝向采用水平遮阳、垂直遮阳对降低因太阳辐射引起的空调冷负荷均有较高贡献（降低率在10～20％之间，采用综合遮阳可以达到30％），不同形体参数的遮阳构件的遮阳效果可按照表1选取，也可以由公式（A.2）计算求得。

⑶在不影响建筑立面美观时，可以考虑采用斜板垂直遮阳，适当的遮阳朝向和遮阳板块数可减少因太阳辐射得热引起的全年冷负荷40％左右。