基于海南气候条件的南向外窗遮阳设施性能分析

见 在 超 出 外 窗宽 度 时 遮 阳板 宽 度 的变 化 对太 阳辐 射 的 阻挡 能
力 有 限
图３ 工 况１ 下遮 阳构件及 建筑对 南 向外 窗的遮 阳・ ｌ 生 能 分析
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图４ 所 示 为不 同水 平遮 阳板 长 度下 不 同月份 经 过外 窗 进入 室 内 的逐 时 太 阳 辐射 得 热 总 量 变 化 情 况 。在 每 年 的 １ ０ 月 份 至 次 年 的２
窗１ ， ２ 高度 以上 时 ．随 着上 下层 遮 阳板 尺 寸 的增 加 ．遮 阳 能 力有 明 显提 升 。但 当下 层遮 阳板设 置 在外 窗 １ ／ ２ 及 以下 时 其 遮 阳能 力 明
８ 月份
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一
２ 月 份
显下降。 国
参考 文献 ： ［ １ 】汤国华 ， “ 夏 氏遮 阳 ” 与 岭 南 建 筑 防 热 ，新 建 筑 ，
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光 ，也 有效 地 阻 挡 了 冬 季 的直 射 阳光 。总体 而 言 水 平遮 阳构 件 长 度 越 长 ，直 射 阳光 遮 挡效 果 越好 。 但 在外 窗 １ ８ ｍ高 时 ，遮 阳 构 件 长 度 大于 １ ． ２ ｍ时 ．长 度 的变 化对 直 射 阳光 的遮 挡 效 果基 本 保持
时 ，遮 阳 板长 度 的进 一步 增 大对 遮 阳效果 的影 响甚微 。
（ ３ ）遮 阳板 与外 窗 宽度 一致 的情况 下 ．进 一步 增 加水 平遮 阳
板 的宽度 对 太 阳辐射 的遮 阳效 果影 响不 大 。
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二 一
（ ４）南 向 外 窗设施 双 层水 平 遮 阳板 时 下层 遮 阳板设 置 在外
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的 海 口市 而言 每年 的６ — ８ 月 份 太 阳直射 阳光进 入通 过 南 向外 窗进 入 房 间 的 比例 非 常 ／ Ｊ 、 。建 筑 自身 以及 遮 阳构 件 对 太 阳直 射 阳光 的 遮 挡 效 果 如３所 示 。在 无 遮 阳 设 施 的情 况 下 ６、７ 月 建 筑 自身 可 遮 挡 全 部 的太 阳 直 射光 并 随 着水 平 遮 阳设 施 长 度 的增 加 ，遮 阳 构 件 阻 挡 太 阳直 射 光 的 能力 逐 渐 加强 ，不 仅减 少 夏 季 太 阳直 射 阳
在 户 内 ．至备 用 水 点 的 管道 距 离 不会 太 远 ．供 水管 内的 冷 水 存量 很 少 ，即开 即热 ，也 较 好地 满足 了系统 的舒 适 性要 求 。
系统 使 用 上 具有 较 大 的 优 势 ．其 “ 公平 、简便 、舒 适 、经 济 ” 的 性能优 势得 到 了小 区住 户 的一致 好 评 。
在 云 南省 还 处 于 初级 阶 段 ，本 文所 提 出的 一些 技 术 还不 够 成 熟 ． 方 法也 不一 定 最 佳 ，重 在 提 供 一个 思 路 ．作 出一 个 转 变 从 一 个
新 的 角 度来 看 待 、解决 高 层 住 宅应 用 太 阳 能热 水 系 统 问题 。我 们
加 以合 理 监 控 ，在不 影 响 用户 正 常 使 用 的 前提 下 ．增加 系统 各部 件 的 异 常故 障 报 警 ．及 时 发现 故 障 位 置 ．方便 系统 维护 。热 量 数 据 的记 录存 储 功 能可 以方 便 的 查看 系 统 运 行状 况 ．并 以此 来 分 析
（ １ ）海南 省 纬度 较低 ，太 阳高 度 角大 ．夏 季南 向外 窗 遮 阳设
施 的 主要 功能 是遮 挡 来 自天 空及 地面 的 太 阳散射 光 线 。
（ 上接 ７ ０ 页）
到 相对 平 均 的 温 度 。控 制 器 可 多点 记 录 集热 器 温 度 ．选 择 合 适 的
系 统 配 置 是 否 合 理 ，也 可 以 为 用 户 使 用 舒 适 性 的 分 析 提 供 依 据 。
２月份
—— ０—一 Ｄ＝ Ｏｒ ｅ ｍ
６ 月份
层 水平 遮 阳板 的高 度 差距 由０ ｍｍ增 加 至９ ０ ０ ｍｍ。 图７ 所 示 为遮 阳 构 件 和房 屋 自身对 太 阳直射 光 线 的 遮 挡情 况 。随 着两 层 遮 阳板 高 度 差 的增 加 遮 阳板 对 太 阳直 射 光 的遮 挡能 力 有 显著 提 升 ，但 当 两 者 高 度 差增 加 至 ９ ０ ０ ｍｍ时 （ 下层 遮 阳 板 处 于 窗 １ ／ ２ 高度处 ）， 遮 阳板 的遮 阳 性能 与单 层相 当。
下 遮 阳 板超 出外 窗边 缘 的 宽度 由Ｏ ｍｍ增长 至５ ０ ０ ｍｍ，在 此过 程
中 ，仅 对 ２ 、３ 以及 １ ０ ， ９份 的太 阳 直射 光有 影 响 ，且变 化 不大 。
图７工况 ３ 下遮 阳构 件及建 筑对 南向外 窗的遮 阳性 能分析
节 能 减 排
图８ 详 细分 析 了双 层遮 阳板 高度 差 变化 对逐 时太 阳辐射 量 的影 （ ２）遮 阳板 长 度 小于 南 向 外 窗 高度 ２ ／ ３ 时 ，随 着 遮 阳板 长 度
鬟 ｉ 芝 ， ＾ ＼
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Ｄ＝ ２００ ｍｍ
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— ＋ － Ｄ＝１２ Ｏ Ｏｍ
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Ｄ＝ ６ＯＯ ｍｍ Ｄ＝ ８００ ｍｍ
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２ ． ３ 双层 遮 阳性 能分 析
在２ ． １ 节 和２． ２ 节 中 ，分析 了单 层 水 平遮 阳板 长 度 和宽 度 变 化 对南 向外 窗 太 阳辐 射 的影 响 ，本 节分 析 了双 层水 平 遮 阳板 对 太 阳
光 的遮挡 效 果 （ 图 ７） 。 工 况 ３ 下 ，水 平 遮 阳 板 长 度 为 ６ ０ ０ ｍｍ ，两
图８ 工况３ 下 经过外 窗进入 室 内的太阳辐 射得 热随双层 遮 阳板 参数 变化趋 势
４ 、 总 结
本 文 以海 Ｉ Ｚ ｌ 市 气 象条 件 为例 ，分 析 了 建筑 遮 阳 构 件参 数 变 化 对 南 向外 窗太 阳辐 射 得热 的影 响 。主 要结 论 如下 ：
２ ０ ０ ５ 年第６ 期．
及 时发 现 并报 警 系统运 行 情况 。
３ ． ４经 济效益
本 系统 热 水 在 各住 户 内储存 ．就 近供 应 ．不 会 因楼 层 的高 低 而 影 响使 用 感 受 ．而 且还 可 以保 证 每 户 用户 每天 不 少 于１ ５ ０ Ｌ 的 热
水 ．最 大化 地 使 用 了太 阳能 。 而且 系 统 用 水成 本 极 低 ．本 系统 运 行 过 程 中仅 有 从 楼 下抽 冷 水 到屋 顶水 箱 的 环节 用 电 ，根据 水 泵 效 率 和 实际 使 用验 证 ．平 均每 吨 热水 用 电不到 ５ 毛钱 ，每个 用 户每 年
（ ５ ）避 免 热 量 流 失 、提 高换 热 效 率
系统 在 运 行 过程 中把 共 用部 分 和 分 户使 用 部 分 有机 地 结 合 起 来 ，实现 集 热 与 换 热 的协 调 运 作 ，避 免 系 统热 量 的 流 失 以及 热 量 分 配上 的 不合 理 提 高换 热效 率 。
同时 ．循环 水 泵 的 自检 切 换 ．可 以防 止 水 泵空 转 对 设 备 的损 坏 、
温 度 点 ．从 而 避 免集 热 器 组 件局 部 温 度 上升 过 快 、以点 盖 面 的 缺 点 ．进 一 步 增 强 系统 运 行 稳 定 性 ： 同时 还 可根 据 家 庭 用水 时 间和 温 度 ， 自动 进 行辅 助 加热 补温 ．确 保 用户 用 水 。
响 。当ＤＢ ＜ ９ ０ ０ ｍｍＩ ￣ － ， Ｊ ．随 着 双层 遮 阳板 高 度 差 的增 加 ．其 阻挡 太
阳辐 射 的能 力逐 步 加 强 。但 当 ＤＢ ＝ ９ ０ ０ ｍｍｌ ３ ￣ ， － 双 层遮 阳板 的遮 挡 能 力 与单 层相 当。
一
的 变 化 ，其 对 太 阳辐 射 的 阻 挡 能 力效 果 显 著 。 当超 过 这 个 限 值
力 随 遮 阳板 的长 度 增加 而 逐 渐增 强 但潜 力不 大 。 在夏 季 时 刻 尤 其 在 正午 时分 ．遮 阳板 长 度越 长 ．对 太 阳直 射 光 和 来 自天 空 的 散 射光 遮 挡效 果越 好 。
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图６ 工 况２ 下经过 外窗进 入室 内的太 阳辐 射得 热随遮 阳板宽 度的 变化趋势
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图４工 况 １ 下经 过外窗 进入室 内的太 阳辐射得 热随遮 阳板 长度变 化趋势
２ ． ２窗 侧偏移 对遮 阳 的分析
在 工况 一 下 遮 阳板 与 外 窗宽 度 相 同 本 节 对 比分 析 了遮 阳 板 宽 度 变 化 对 太 阳直 射 光 和散 射 光 遮 挡 的 影 响 （ 图 ５）。 工 况 二
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图５ 工况２ 下遮 阳构 件及建筑 对南 向外窗 的遮 阳性 能分析
为 了 进 一 步 分 析 遮 阳 板 宽 度 变 化 对 某 时 刻 外 窗 太 阳 辐 射 量 的
影 响 ，在 图５的 基础 上 图６ 对 比分 析 ２月份 、４月份 、 １ ０ 月 份 和 １ ２月份 各 Ｂ １ ， － ￣ ０ 太 阳 辐射 量 的 变化 情 况 。遮 阳板 宽度 主 要影 响下 午 ４时一 ６时的 太 阳辐 射 ，且 主 要是 ２ 月份和１ ０ 月 份 两个 月 份 。 由此 可