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  • 中國被動式超低能耗綠色建筑發展


    淺談建筑外遮陽節能性能與我國寒冷地區 返回列表

    1建筑外遮陽概述

          建筑物使用外遮陽產品,在夏季能有效改善室內熱環境,減少空調用能。建筑遮陽在歐洲已經有130多年的歷史,而在中國是從2009年開始在江蘇省試點推廣。根據“歐洲遮陽組織The European Solar Shading Organization”于2015年12月發表的研究報告,總體上使用建筑遮陽產品,夏季可以節約空調用能25%以上,冬季節約采暖用能10%以上。

    2 建筑外遮陽產品節能實測數據

          國內在建筑遮陽工程設計和投標中多采用該數據,缺少國內實測數據。本文通過在北京(寒冷地區)對兩個使用了建筑外遮陽產品(電動硬卷簾和戶外FTS天棚簾)的項目進行兩個月的降溫節能跟蹤實測,得出了在夏季使用建筑外遮陽產品可有效降低室內溫度10℃以上,節電量超過30%的初步結論。 2014年夏天兩個月的時間內,為了得到北京(寒冷地區)采用建筑外遮陽產品實際可以降低室內溫度和節約空調用能的實測數據,依據《居住建筑節能檢測標準》JGJ/T132-2009,對兩款常用建筑外遮陽產品——戶外FTS天篷簾和電動硬卷簾進行降溫節能效果實測。

           以下就以這兩個實測項目為例,對建筑外遮陽產品降溫和節能效果進行探究。

    2.1 北京中間建筑節能實測

    2.1.1 項目概況

         中間建筑位于北京市海淀區杏石口路50號,其中5區8棟建筑面積300m2,西南向房間外窗使用電機驅動硬卷簾進行遮陽。該項目使用的電動硬卷簾是由一次性輥軋成型的雙層鋁合金,中間填充聚氨酯絕熱發泡材料,表面經多層烤漆的簾片,片片相扣組合而成,在窗戶兩側的導軌內運行,收回時藏于窗戶頂部的罩殼內,伸展后可以遮陽、簾片間的透光孔可以透光、通風,完全伸展,關閉簾片間的透光孔時遮陽、隔熱和保溫效果優異。

    1 使用硬卷簾外遮陽系統的西南向房間外觀圖

    2.1.2 檢測依據

           《居住建筑節能檢測標準》JGJ/T132-2009。

    2.1.3 檢測方案

         為檢測硬卷簾外遮陽系統(以下稱硬卷簾)的遮陽效果,在別墅三層的西南向房間內均勻布置溫度測點,同時在別墅屋頂外布置室外溫度測點、太陽輻照度測點進行測試;布點示意圖如圖2。

    2 西南向房間室內溫度測點布置

     (1)室內外溫度測試:西南向房間,測點布置于室內中線及靠近外窗部位如圖2),垂直方向分別布置頂部測點(離地1.5m)、底部測點(離地0.75m),每個測點放置2 個溫度采集記錄器;同時在房間室外布置兩個室外溫度測點,作為室內溫度分析的參考。

     (2)太陽輻照度測試:在三層屋頂上放置太陽輻射計,測試太陽輻照度,為溫度測試及計算提供參考。

     (3)空調用電量測試:西南向房間安裝有空調,在硬卷簾伸展或收回時均進行空調制冷;安裝并使用電功率計對空調的用電量進行測試。

     (4)遮陽效果對比方式:相鄰兩天,在室外平均溫度、太陽輻照度基本一致的情況下,一天硬卷簾全部伸展且關閉透光孔,另一天硬卷簾全部收回;對比房間室內溫度變化和空調用電量變化。為保證測試準確性,每天上午7:30關閉所有門窗,保證室內溫度變化不受影響,每天晚間19:30打開全部門窗通風,保證第二天室內溫度變化不受當天室內蓄熱影響。

     (5)測試時間:2014年8月12日~2014年8月25日,

    數據分析時剔除斷電時間、卷閘簾開啟關閉錯誤時間、陰雨天數據,最后確定以2014年8月19日~2014年8月21日和2014年8月25日~2014年8月26日兩組對比測試數據作為遮陽效果分析依據。

     (6)檢測設備:溫度采集記錄器、太陽輻射計(TT-11-03)、數據采集儀。

    2.1.4 檢測結果與評價

    (1)檢測結果

         在室外平均溫度、室外輻照度基本一致的情況下選擇相鄰兩天硬卷簾分別伸展且關閉透光孔、完全收回時的數據,對遮陽效果進行分析,室內溫度對比,時間段為8:00-19:00,結果見表1。

    (2)綜合評價

         西南向房間使用硬卷簾,在室外相同天氣條件下,室內平均溫度降低幅度明顯,靠近外窗部位最高溫度可降低12℃;從兩組數據比較情況看,平均溫度可降低3℃左右;實際節電量分別為43%和51%。室內各測點檢測溫度見表2。

    表2 西南向房間對比時間內各測點平均溫度

    3 示范工程——北京大興梨園60號院

         北京大興梨園60號院是位于北京市大興區梨花橋附近的一所生態別墅,包含戶外種植區、陽光房及住宿區,外遮陽FTS天篷簾系統應用在陽光房頂面外部,該陽光房面積為150m2。FTS遮陽系統全稱“面料張力系統”(Fabrics Tension System),FTS張緊式天篷簾專為大面積水平和傾斜的玻璃建筑面設計的遮陽系統。也稱為雙電機張緊式天篷簾,由兩臺專用FTS電機同步操作(分別安裝在兩端的卷管內),簾布伸展到位后,一臺電機停止工作,另外一臺電機反轉拉緊簾布,使整個簾面緊繃平整。面料采用高強度,抗拉伸的陽光面料,遮擋太陽輻射的同時透光透景,遮陽外觀圖如圖9。

    圖9 FTS外遮陽系統外觀圖

    圖10 室內溫度測點布置

    圖11 太陽輻照度測點布置


    4 結論

         通過北京(寒冷地區)這兩個項目的實測數據采集和分析,獲得了以下數據:使用建筑外遮陽產品后,在相同天氣條件下(室外太陽輻射度和溫度基本一致),室內平均溫度降低10℃左右;室內最高溫度降低20℃左右。同時,在使用建筑外遮陽產品后室內垂直方向不同部位溫度均勻度增加,室內溫度均勻度較好,大大改善了室內熱環境。

         通過對空調用電量的數據采集,同時通過相關節能公式的推算得出理論節能數據:節電30%,而實測得到的節電量高達51%。得出了使用建筑遮陽產品能有效降低建筑能耗,提高室內熱舒適度這一結論。

    來源:被動房網




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