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建筑遮陽評價理論及遮陽技術的工程應用

來源:中國幕墻網收集整理  作者:楊仕超  日期:2012-12-7
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  (1)居住建筑
  《綠色建筑評價標準》要求居住建筑住宅熱工設計符合建筑節能標準的規定,其中夏熱冬冷和夏熱冬暖地區均有遮陽要求。同時,綠色建筑還要求合理設計建筑體型、朝向、樓距和窗墻面積比,使住宅獲得良好的日照、通風和采光,并根據需要設置遮陽設施。在住宅熱工設計中,應采用遮陽型的玻璃、固定遮陽、活動遮陽等,滿足綜合遮陽系數的要求;在南方夏熱地區應該根據需要采用,如東西向、南向和天窗

  (2)公共建筑
  《綠色建筑評價標準》要求公共建筑的熱工設計符合建筑節能標準的規定,其中夏熱地區、寒冷地區有遮陽要求。公共建筑熱工設計中,應采用遮陽型的璃、固定遮陽、活動遮陽等,滿足綜合遮陽系數的要求;在寒冷、夏熱地區也應該采取遮陽措施,如東西向、南向和天窗采光頂等,可以采用內遮陽降低空調能耗。

  5.2 綠色建筑中的建筑環境要求
  夏熱冬暖、夏熱冬冷和寒冷地區建筑的東向、西向和南向外窗(包括玻璃幕墻)以及屋頂天窗(包括采光頂),在夏季受到強烈日照,大量太陽輻射熱進入室內,造成建筑過熱和能耗增加,使室內舒適度降低。采取有效的建筑遮陽措施,就能夠降低空調負荷,減少建筑能耗,并減少太陽輻射對室內熱舒適度的不利影響,保障視覺舒適。

  (1)居住建筑
  《綠色建筑評價標準》要求住宅的臥室、起居室、書房、廚房,采光系數滿足《建筑采光設計標準》;采用可調節外遮陽,防止夏季太陽輻射透過窗戶玻璃直接進入室內。

  住宅設計中,應對固定遮陽設施對采光的影響進行評估,這與朝向無關,與遮陽裝置形狀、位置有關;可調節外遮陽是很好的措施,如卷簾、百葉等;內遮陽一般由居住者自行設計配備,效果無法預期,但房屋的說明書中應該給出指南,這很重要。

  (2)公共建筑
  《綠色建筑評價標準》要求辦公室、賓館類建筑75%以上主要功能空間室內采光系數滿足《建筑采光設計標準》要求;采用可調節外遮陽,改善室內光熱環境。

  建筑設計中,應對固定遮陽設施對采光的影響進行評估,這與朝向無關,與遮陽裝置形狀、位置有關;可調節外遮陽是很好的措施,如卷簾、百葉等,但采用時需要仔細設計,保證安全;智能化內遮陽一般屬于永久設施,將來應該可以得到政府對光熱環境調節效果的承認。

  6 遮陽產品性能及其工程應用
  6.1 遮陽產品的性能指標
  建筑遮陽產品在建筑中應用,根據工程對產品的功能要求,產品需要滿足一些性能指標要求。遮陽產品的性能指標包括:遮陽系數、抗風性能、耐積雪安全荷載、耐積水荷載、機械耐久性、操作力等。這些性能指標都有相應的檢測方法標準。

  (1)遮陽系數可按《建筑遮陽熱舒適、視覺舒適性能與分級》JG/T277進行檢測。遮陽系數是比較復雜的一個性能指標,檢測遮陽系數也是比較難以反映實
際情況的。由于遮陽產品往往是活動遮陽,所以其調節的狀態不確定,因此遮陽系數也不確定,更何況百葉對光線的入射方向比較敏感。所以,檢測的遮陽系數只能作為產品比較的一項指標,而實際工程所用的計算參數則往往需要按照節能設計標準指定的方法進行計算。檢測遮陽系數目前有兩種方法,一種是測試遮陽材料的太陽光透射和反射性能指標,然后用指定的方法計算遮陽系數,《建筑遮陽熱舒適、視覺舒適性能與分級》JG/T277就是采用這一方法檢測的;另一種方法是采用長弧氙燈模擬太陽光,把遮陽裝置置于兩個控制的熱環境室之間進行測試,通過模擬太陽光的透過得熱測試遮陽裝置的遮陽系數,《建筑遮陽產品隔熱性能試驗方法》JGJ/T281-2010就是采用這一方法檢測的。當然,如果測試了遮陽材料的太陽光透射和反射性能指標,遮陽系數的計算也可以采用《建筑門窗玻璃幕墻熱工計算規程》JGJ/T151-2009計算。

  (2)抗風安全荷載按照《建筑外遮陽產品抗風性能試驗方法》進行檢測。遮陽篷抗風性能試驗,采用施加集中荷載方式進行檢測。測量施加集中荷載后的變形、試驗前后操作力的變化以及觀察試驗后試樣是否發生損壞和功能障礙來判定其抗風性能。遮陽窗抗風性能試驗,采用靜壓箱方法進行檢測。將遮陽窗安裝到測試箱體上,通過供壓系統向箱體中施加靜風壓,從而對試樣進行檢測。測量試驗前后操作力的變化以及觀察試驗后試樣是否發生損壞和功能障礙來判定其抗風性能。

  遮陽簾抗風性能試驗,采用施加線荷載方法進行檢測。將遮陽簾安裝到試驗框架上,通過移動框架對遮陽簾施加線荷載。測量施加線荷載后的變形、試驗前后操作力的變化以及觀察試驗后試樣是否發生損壞和功能障礙來判定其抗風性能。

  (3)耐積雪安全荷載按《建筑遮陽通用要求》附錄B檢測。以額定荷載PN 和安全荷載PS施加雪荷載,來檢驗卷簾窗百葉的抵抗雪荷載能力。施加荷載后檢查導軌是否脫離、簾片或導桿是否斷裂。有兩種抵抗雪荷載的方式:

  a) 卷簾百葉與玻璃窗不接觸的條件下單獨抵抗雪荷載逐步施加荷載到額定荷載PN,并同步記錄百葉簾中心位置處的相應位移。

  b) 卷簾百葉與玻璃窗機械接觸以共同抵抗雪荷載在百葉下部平行放置一剛性板代表玻璃窗,此板不允許發生破壞而干擾試驗結果。在額定荷載PN 下,應保證百葉簾與玻璃窗接觸。

  (4)耐積水荷載按《建筑遮陽篷耐積水荷載試驗方法》JG/T240進行檢測。根據試樣耐積水荷載等級的流量要求噴水1h。噴淋結束后,將積水排干,放置 30min,檢測并記錄操作力,操作力試驗方法按 JG/T242的規定進行。檢查試樣是否出現損壞或功能性障礙等情況,記錄試驗樣品是否發生損壞(如:裂縫、面料破損、局部屈服、連接失效等)和功能障礙(如: 操作功能障礙、五金件松動等)。

  (5)機械耐久性按《建筑遮陽產品機械耐久性能試驗方法》JG/T241 進行檢測。根據遮陽產品的操作方式,通過試驗設備模擬遮陽產品的正常操作,對其進行一定次數的反復操作試驗,比較試驗前后試樣的性能,從而判斷其機械耐久性是否符合要求。性能包括操作力的變化和速度的變化,試驗時要檢查試樣是否出現損壞或功能障礙。

  a)對于遮陽百葉或板,應按照規定的循環次數,在其完全伸展的位置進行其開啟和關閉的試驗。

  b)對于聯動操作的產品,應按照規定的循環次數,先進行伸展和收回、開啟和關閉的全過程試驗,然后在產品完全展開的位置進行剩余循環次數的開啟和關閉試驗。

  c)對于伸展和收回、開啟和關閉分別由兩個裝置操作的產品,應按照規定的循環次數,先進行伸展和收回試驗,再進行開啟和關閉試驗。

  (6)活動遮陽裝置的操作力按《建筑遮陽產品操作力試驗方法》JG/T242-2009進行檢測。操作力的檢測是按照產品的操作方式進行多次操作,測量這些操作所施加的力的大小,操作力值取3次測試值的平均值。

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