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国外对伸缩遮阳棚现状的研究和发展趋势

作者: 小召遮阳棚 时间:2019-02-16 来源:伸缩遮阳棚
摘要:Sun 等[13~17]提出了一种新型的双层玻璃幕墙系统( PS-TIM),它是由两层玻璃中间夹平行透明/半透明塑料百叶制成。这种PS-TIM 系统可以减少两层玻璃之间的传热效果, 同时可以使室内获...

    Sun 等[13~17]提出了一种新型的双层玻璃幕墙系统( PS-TIM),它是由两层玻璃中间夹平行透明/半透明塑料百叶制成。这种PS-TIM 系统可以减少两层玻璃之间的传热效果, 同时可以使室内获取一定量的太阳辐射和日照以保证室内的采光。研究了不同气候区应用PS-TIM 系统的采光性能、传热性能以及PS-TIM 系统的参数, 例如, 百叶厚度、百叶间距、百叶的光学特性( 热导率和发射率) 等对其传热性能和采光性能的影响。首先,利用一个二维的开窗热传导CFD 模型来分析两层玻璃间由于环境因素变化导致的动态热传导, 另外, 利用光线追踪技术获得的开窗光学模型并基于玻璃系统的几何结构和光学性质可以得到其双向散射分布函数( BSDF),然后利用EnergyPlus 分析其照明能耗、空调能耗以及发电量, 最后用RADIANCE 分析其采光性能。结果表明PS-TIM 系统的使用不仅可以使室内光线分布更加均匀, 而且与双层窗相比, 可以节省大量能耗。

        Bianco 等[18]提出了一种基于相变材料( PCM)集成在肺泡聚碳酸酯面板中的动态遮阳装置。这种新型的半透明遮阳装置相当于一个自控系统不仅可以减少或调整室内环境的光线或得热量, 而且可以提高维护结构的热惰性。研究了具有不同熔点温度( 26°~ 44°) 的不同类型PCM( 石蜡、水合盐、生物基PCM)以及不同颜色( 蓝色,绿色, 乳白色和晶体色) 的聚碳酸酯板的性能。另外, 为比较这项新技术不同结构配置的性能, 制定了详细的实验计划。结果表明, 由于石蜡热性能稳定、溶解潜热高以及融化温度范围窄的特性而适合作为本次研究中的相变材料; 关于系统的热阻,生物基相变材料表现出更好的特性; 关于光学特性, 聚碳酸酯的最佳颜色为绿色和晶体色。

        Bel l ia 等[19, 2 0 ]综述了一些关于遮阳系统的文献,指出关于遮阳系统的现有文献缺乏统一性。例如, 有些文献只研究遮阳系统的采光性能, 而有些文献研究了遮阳系统的采光性能以及能量性能。因此, 无法比较不同研究成果之间的差异。他们提出了一些必要的指导原则, 以便于关于遮阳系统研究成果的比较。另外, 他们研究了意大利三种气候条件下外部固定遮阳装置对独立办公大楼电能需求的影响。在EnergyPlus 中建立模型并分析了供热、制冷以及照明所需的电能。两种遮阳类型( 南立面的遮阳板和东西立面的百叶) 被分析。另外, 考虑的因素包括遮阳板的深度、气候、建筑高度、热绝缘性、墙的热容量、窗墙比、照明控制系统以及建筑的方位。

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        结果显示, 当窗墙比为30%, 遮阳装置的深度为1 米时, 巴勒莫( 最热的地区) 节约20%电量, 罗马为15%, 米兰( 最冷的地方) 为8%。

Poi razis 等[21 ]在IDAICE 3.0 中建立了一个办公建筑的模型,办公建筑的原型位于瑞典一个畅通的街区。比较了不同窗墙比、方位角以及玻璃透过率对建筑能耗的影响。遮阳系统包括固定外置百叶、内置百叶、内部屏幕以及中间百叶。PPD( 预测不满意百分比) 低于15%被确定为可接受的热舒适。结果表明,在分析的立面类型中,方位角对建筑能耗的影响较小,
玻璃面积越大, 照明能耗越小。另外, 当窗墙比为100%, 百叶内置时,制冷能耗比百叶置于中间时的能耗增加37%。

意大利Dat ta 等[22]分析了固定百叶遮阳装置对建筑物热性能的影响,他们在TRNSYS 中建立模型,计算了通过窗户的太阳得热量以及遮阳和无遮阳条件下的年总能耗和一次性能源使用量,并利用三种百叶遮阳装置( 照明能耗不考虑) 对全年制冷和供热能耗进行了评估。

Palmero-Mar rero 等[23]分析了制冷和采暖季节百叶遮阳装置对建筑能耗的影响, TRNSYS 和EES 用来进行能耗模拟以及建筑的几何分析。能源需求量被估计为百叶倾斜角、窗户面积以及位置的函数。结果表明, 遮阳设备的使用在夏季高太阳辐射和高温的城市是最基本的。对于东向和西向的立面, 当窗户的高度为1.5 米, 倾斜角为20°时, 相比于无遮阳条件,能耗节约量在开罗为60%,里斯本50%,马德里9%。当倾斜角从45°增大到70°时, 制冷能耗减小, 但是由于供热能耗的增加, 所有城市的总能耗需求增加。

Hien 和Ist iadj i [24]分析了不同遮阳形式下室内照度分布以及眩光的变化情况。在室内平均照度方面, 水平遮阳的影响最小, 综合遮阳最大。在眩光控制方面, 眩光强度可能会因外遮阳的增加而增大。Pino 等[25]分析了圣地亚哥一个办公建筑的热性能和采光性能,利用软件EDSLTAS 来分析其热性能,利用Daysim 来分析其采光性能。研究变量包括: 三种类型的玻璃, 不同方位角以及不同的窗墙比。计算了所有组合的供热和制冷能耗,另外,采光质量利用DA 和UDI 指标来衡量。结果表明, 对能耗影响最大的因素为窗墙比, 当窗墙比为20%时, 东、西向安装百叶的建筑能耗最少。


加拿大Athi rni t is 等[26]针对双层中空玻璃内置遮阳百叶装置对日光透过率的变化规律进行了实验研究, 结果表明透光率受太阳高度角的影响不大, 受百叶倾斜角度的影响较大。晴天条件下, 透光率通常在百叶倾斜角为78°附近时达到最大值。此研究对固定百叶遮阳室内光环境的预测有重要意义。

日本的Shukuya 和Kimura [27]针对垂直百叶和水平百叶对室内光环境的影响进行了实验研究。研究结果表明水平百叶不仅在获得更多太阳直射光和环境反射光方面比垂直百叶更有优势,而且可以使室内照度更加均匀。因此, 水平百叶在对室内采光的影响上要明显优于垂直百叶。


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