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建筑外窗遮阳系数的确定

来源:中国门窗＆配套材料网收集整理 　作者:* 　日期:2007-2-26
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　　1 引言
　　在夏季，通过窗户进入室内的空调负荷主要来自太阳辐射，主要能耗也来自太阳辐射。降低外窗的负荷和能耗必须采取有效的遮阳措施，采用减少空气渗透或者降低传热系数等手段的作用很有限。所以，在空调建筑的负荷和建筑节能计算中，遮阳的计算是很重要的。

　　建筑遮阳比较复杂
　　3 玻璃的遮蔽系数

　　3.1 单片玻璃的遮蔽系数计算
　　根据测得的直接透射比光谱曲线，可计算出玻璃的太阳光直接透射比：

　　其中：τe--为试样的太阳光直接透射比，%；

　　τ(λ)--试样的光谱透射比，%；

　　Sλ--太阳光辐射相对光谱分布；

　　Δλ--波长间隔，此处为10nm。


　　根据测得的直接反射比光谱曲线，可计算出玻璃的太阳光直接反射比：

　　其中：ρe--试样的太阳光直接反射比，%；

　　　ρ(λ)--试样的光谱反射比，%；

　Sλ--太阳光辐射相对光谱分布；

　　Δλ--波长间隔，此处为10nm。


　　玻璃的太阳光直接吸收比根据玻璃的太阳光直接反射比和太阳光直接透射比按下式计算：

　　ρe +τe +αe = 1
　　太阳能总透射比用下式计算：

　　g =τe +qi
　　式中：τe--试样的太阳能总透射比，%；

　　qi --试样向室内侧二次热传递系数，%；

　　对于单片玻璃，τe为试样的太阳光直接透射比，其qi用下式计算：

　　式中：εe--半球辐射率，普通透明玻璃取0.083；

　　hi--试样内侧表面的传热系数；

　　he--试样外侧表面的传热系数，23W/m2.K。

　　玻璃对太阳辐射热的遮蔽系数（遮阳系数）用下式计算：

　　式中：Se--试样的遮蔽系数；

　　τs--3mm厚的普通透明玻璃的太阳能总透射比，理论值为88.9%。

　　3.2 中空玻璃系统的遮蔽系数
　　采用单片吸热玻璃或热反射玻璃、Low-E玻璃（在线）、遮阳型Low-E玻璃（在线）的遮阳节能效果是有限的。这主要是由于单纯的反射阳光会使得可见光的反射率太高，而且会降低可见光透射比；而吸收太阳光也会降低可见光透射比，而且遮阳的效果也很有限。


　　采用这些玻璃组成的中空玻璃则比较好。中空玻璃外片玻璃采用吸热、热反射、遮阳Low-E玻璃，内片采用透明、Low-E玻璃等。外片玻璃反射和吸收绝大部分的太阳辐射热，空气层将外片玻璃吸收的热阻挡在外面而不对室内产生传热。原理见右图。


　　在南方，中空玻璃的采用不仅可以减少太阳辐射，也能有效阻止温差传热。但首先是为了减少太阳辐射。


　　但在北方寒冷地区，中空玻璃一般是尽量减少对太阳短波辐射的阻挡，而使得大量的太阳辐射进入室内。中空玻璃传热系数小，可有效阻止温差传热。


　　中空玻璃的遮蔽系数的计算可以采用标准国家标准GB/T 2680-94《建筑玻璃 可见光透射比、太阳光直接透射比、太阳能总透射比、紫外线透射比及有关窗玻璃参数的测定》提供的详细的计算方法。但由于很多玻璃并没有提供光谱数据库，在这种情况下也可以采用文献[1]提供的简化计算方法来计算。


　　采用文献[1]的方法，计算的几种中空玻璃系统的遮阳系数见下表。

　　几种中空玻璃的遮阳系数和传热系数
　　玻璃品种 可见光 太阳辐射 遮阳系数 传热系数
　　透射率 反射率 直接透射 直接反射
　　6透明+9空气+6透明 0.78 0.14 0.63 0.11 0.78 3.18
　　6灰色吸热+9空气+6透明 0.38 0.07 0.35 0.07 0.51 3.18
　　6绿色吸热+9空气+6透明 0.66 0.12 0.38 0.07 0.54 3.18
　　6 SB55022C+9空气+6透明 0.22 0.36 0.17 0.36 0.26 2.86
　　6 SB55013C+9空气+6透明 0.12 0.49 0.09 0.49 0.17 2.78
　　6透明Low-E+9空气+6透明 0.74 0.11 0.47 0.20 0.63 1.83
　　6遮阳Low-E+9空气+6透明 0.44 0.06 0.28 0.10 0.41 1.83
从上表可见，透明的中空玻璃对遮阳不起什么作用；吸热的中空玻璃有较好的遮阳作用；热反射玻璃遮阳作用最好，但可见光透过率低；一般的透明Low-E中空玻璃遮阳作用有限；遮阳型Low-E中空玻璃遮阳效果较好；阳光控制型的Low-E中空玻璃有很好的遮阳效果，又有很好的可见光透过率。

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