外遮阳百叶对办公建筑光环境及能耗影响的研究

摘要

目前,我国的能源形势非常的严峻,且建筑能耗占我国总能耗的比例是非常大的。最近几十年我们大力发展建筑节能技术,在建筑节能技术中,建筑遮阳的设计是非常重要的一部分。外遮阳设施有水平遮阳、垂直遮阳、综合遮阳、挡板遮阳和百叶遮阳等设施,其中百叶遮阳在遮阳设施中扮演者非常重要的作用。我们可以通过改变百叶的倾角合理遮挡太阳光线,从而减少室内夏季空调能耗和照明能耗来达到减少建筑能耗的目的。
　　本文是对桂林地区的办公建筑进行模拟研究。以传热学、天然采光理论、太阳辐射理论为基础,使用Desktop Radiance光环境模拟软件建立建筑光环境模型,模拟百叶参数对室内光环境的影响。结论显示,遮阳百叶可以很好的改善室内的光环境。随着百叶倾角的增大,室内的照度均匀度得到了提高。同时,随着百叶间距的增加,室内照度也达到了增加,而照度均匀度基本保持不变。其次,使用Ecotect模拟软件建立模型,模拟计算外遮阳百叶倾角、间距、玻璃透过率和窗地比对室内开灯率的影响。结果显示,随着百叶倾角的增大,室内的全年关灯率逐步减小,且两者成线性关系。随着间距的增加,全年室内的关灯率呈现明显的上升趋势,且两者成二次多项式关系。同时,通过增加玻璃透光率和窗地比也可以增加室内全年关灯率。最后,通过Designbuilder能耗模拟软件,分别模拟百叶倾角在各个方向对空调能耗、采暖能耗、照明能耗和建筑总能耗的影响;同时模拟了西向百叶间距对室内各个能耗的影响以及分析了南向上窗地比对能耗的影响。模拟结果显示,在东、南、西上百叶遮阳对空调能耗都有比较好的节能效果。而由于南向太阳高度角比较高,百叶倾角的变化对空调的影响不明显。对于总能耗来说,东、南、西向上的最佳节能角度分别为30°、0°和15°,节能率达到了7.26％、8.16%和6.28%,而百叶间距和窗地比对建筑总能耗的影响不大。

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第一章 绪论

§1.1 我国建筑节能现状

§1.2课题背景及意义

§1.3外遮阳百叶的研究现状

§1.4建筑外遮阳的发展趋势

§1.5论文主要研究内容及创新点

第二章 天然采光理论

§2.1CIE天空模型

§2.2水平面照度计算

§2.3 光环境的评价标准

第三章 办公建筑光环境模拟分析

§3.1 Desktop Radiance光照模拟软件的介绍

§3.2百叶外遮阳办公建筑模型的建立

§3.3模拟参数的设置

§3.4模拟工况选择

§3.5模拟结果与分析

§3.6 本章小结

第四章 天然采光照明控制及照明能耗分析

§4.1人工照明辅助天然采光

§4.2天然采光控制方法的确定

§4.3照明节能影响因数分析

§4.4本章小结

第五章 外遮阳百叶对建筑能耗影响的研究

§5.1Designbuilder 软件介绍

§5.2外遮阳百叶对建筑能耗影响的定性分析

§5.3建筑能耗计算模型及参数设置

§5.4百叶遮阳的节能效果分析

§5.5本章小结

第六章 总结与展望

§6.1 结论

§6.2 展望

参考文献

致谢

作者在攻读硕士期间的研究成果