建筑外立面设计工作中遮阳优化设计策略研究

本研究旨在深入探究遮阳设计在建筑中的实际应用价值,并通过适应性优化策略进一步提升其效能。为此,结合不同地区的气候条件特征和建筑的遮阳需求,提出了建筑外立面遮阳优化设计的策略。研究中,充分考虑建筑不同位置的特性,针对建筑入口、立面门窗、外部墙体以及建筑屋顶,分别制定具体的遮阳处理方式。此外,还注重遮阳设计与建筑风格的融合,力求在保证功能性的同时,增强建筑的美学价值。通过实际测试,发现这些设计遮阳策略能够有效降低室内温度受室外高温的影响,同时减少热量在冬季的散失,从而显著提升建筑的节能性和居住舒适度。这一研究不仅为建筑设计师提供了实用的遮阳设计指导,也为推动建筑行业向更加绿色、可持续的方向发展做出了积极贡献。

新伊高速毗邻隧道遮阳棚光环境及降碳分析

为减少由光照强度差异引发的交通事故,以新伊高速公路工程为依托,在宋家凹—水沟河毗邻隧道连接段设置钢筋混凝土与钢结构组合形式的遮阳棚,计算限行速度下遮阳棚的长度,运用DIALux仿真软件对不同时间点下的2种工况进行研究,并采用碳排放因子法分析不同工况下的碳排放量。结果表明:该毗邻隧道连接段遮阳棚长度为100 m。设置遮阳棚后,路面照度降低率达到57.97%,照度总均匀度大于0.4,现场实测值与模拟值误差在10%范围内,均满足相关标准的要求。此外,设置遮阳棚后,每年减少碳排放量82.56 t CO_(2)e,运营2.8 a后可弥补建造时产生的碳排放,建设成本将在3.7 a后收回。在使用寿命期内,可减少碳排放量3 795.74 t CO_(2)e,节约成本577.31万元,实现了减排和节约成本的双重效果。

螯合钙叶面肥及遮阳网对番茄果实生长的影响

为探究叶面喷施螯合钙+遮阳网对温室春延茬番茄果皮代谢特征、果实裂果和品质的影响,以优品88番茄品种为材料,分别进行了CK(未遮阳+叶面喷施清水)、CC(未遮阳+叶面喷施0.30 g·L^(-1)螯合钙)、S(遮阳网+清水)与SCC(遮阳网+0.30 g·L^(-1)螯合钙)的处理试验。结果表明,转色期与红熟期番茄果实裂果率均表现为SCC<S<CC<CK,且各处理间差异显著;与CK相比,CC、SCC处理均显著提高了果皮超氧化物歧化酶与抗坏血酸过氧化酶活性,降低了果皮丙二醛和H2O2含量;CC、S与SCC处理均显著降低了果皮细胞壁水解酶活性;果皮纤维素与原果胶含量呈现SCC>S>CC>CK的变化趋势,且SCC处理与其他各处理呈显著差异;CC与SCC处理均显著提高了果实单果质量、维生素C和可溶性固形物含量,且SCC处理效果最好。综上所述,在温室番茄生产中,0.30 g·L^(-1)螯合钙+遮阳网协同作用的增产提质效果最优。

温室不同遮阳部位与遮阳密度对番茄光合特性的影响

番茄是江苏重要的园艺作物之一,江苏地区夏季高温、高湿、光照强的气候特点,使得番茄的越夏设施栽培较为困难,可利用遮阳网等设施设备达到节能、高效的目的。以番茄为试验对象,探究不同遮阳部位和不同遮阳网密度对江苏温室番茄越夏栽培光合特性的影响,试验共设计4种遮阳处理:顶部+四周双层遮阳(T1)、顶部+四周单层遮阳(T2)、顶部单层遮阳(T3)、四周单层遮阳(T4),以不覆盖遮阳网为对照。结果表明,4种遮阳处理的透光率从大到小依次为顶部单层、四周单层、顶部+四周单层、顶部+四周双层。遮阳增大了番茄光合可利用光的范围。当光合有效辐射小于2000μmol/(m^(2)·s)时,无遮阳处理组番茄净光合速率大于所有遮阳处理;当光合有效辐射大于2000μmol/(m^(2)·s)时,顶部单层遮阳处理的番茄叶片净光合速率超过无遮阳组。顶部单层遮阳处理的番茄叶片叶绿素、最大光化学效率(F_(v)/F_(m))高于其他所有处理,初始荧光F_(o)、最大荧光F_(m)显著低于其他处理,即顶部单层遮阳提高了番茄叶片叶绿素、PSⅡ反应中心的开放程度。综合各项指标,认为在江苏设施番茄越夏栽培中,采取顶部单层遮阳能够有效提升番茄光合特性,利于番茄的周年生产。

热景观视角下既有教育建筑外遮阳设计研究

为获得既有教育建筑遮阳改造后的室内环境数据并探究其是否存在缺陷,以及进一步完善热景观理论与节能适应设计方法,以上海地区两栋教学楼为例,对教室空间进行光环境、风热环境实测,分析并比较不同遮阳形式对室内环境的影响。利用Grasshopper平台进行参数化建模,计算各形式遮阳构件的最佳安装参数。结果表明:水平遮阳在室内光热环境方面的表现优于穿孔板;水平旋转式外遮阳具有较大的节能潜力与较好的适用性;穿孔板节能效果不显著。最后从热景观营造角度对既有教育建筑外遮阳改造提出建议。

湿热地区遮阳形式对校园热环境的影响研究

受气候变暖与热岛效应影响,城市热环境正在恶化,对人居环境和居民健康造成严重威胁。校园是一种重要的教育类社区,亦受到高温威胁。改善夏季校园热环境,营造凉爽宜居校园环境,对保障师生健康、丰富户外活动、提高学习效率、节约能源等方面具有积极意义。本研究旨在探究遮阳对室外热环境的调节能力及机制。选取重庆大学校园内常见的遮阳空间(树荫遮阳、遮阳篷遮阳、亭子遮阳),对其热环境(黑球温度(Tg)、空气温度(Ta)、相对湿度(Rh)、地面温度(Ts))进行现场实测,分析不同遮阳形式对夏季校园室外热舒适(生理等效温度(PET)、通用热气候指数(UTCI))的影响程度。研究表明:遮阳可以有效阻挡太阳辐射,改善室外环境的热舒适。无遮阳空间的Ta、Tg、Ts、PET、UTCI均高于有遮阳空间;在湿热环境下,遮阳篷遮阳与亭子遮阳的热舒适优于树荫遮阳;在遮阳条件下,不同地面材质对室外热舒适的影响无明显差异;不同遮阳形式的天空可视因子(SVF)对室外热环境有明显影响,SVF对Tg、Ts、PET、UTCI的影响较大,对Ta和Rh的影响较弱。研究结果将对营造健康安全的校园热环境提供理论支撑。

基于机器学习的外窗百叶外遮阳性能预测与敏感性研究

在建筑围护结构中越来越多地使用透明围护结构,会导致高能耗和光热环境不适等问题。为了解决这一问题,遮阳作为一种减少建筑的能源消耗和改善室内环境较为有效的手段被越来越多地使用。为探究百叶外遮阳参数对遮阳性能的影响程度,采用机器学习算法预测遮阳性能,利用基于机器学习的改进敏感性分析法探讨了影响遮阳性能的2类参数(建筑和遮阳)的局部和全局敏感性,确定影响最大的参数。研究结果表明:XGBoost预测热环境、能耗指标精度最高,而随机森林算法预测光环境指标效果最好。同时发现遮阳参数是影响室内热环境和建筑能耗的最重要因素,整体权重均在0.5以上;建筑参数显著影响室内采光,其权重高达0.9左右。

夏热冬暖地区基于性能模拟的新型电动格栅构件遮阳效果研究

夏热冬暖地区对于建筑遮阳有显著需求。以广州某建筑为例,运用Ecotect软件进行太阳入射辐射和采光系数计算,运用Energyplus进行区域理想负荷室外空气总制冷计算,分析新型电动格栅构件的遮阳节能效果。并将其与三种基本遮阳方式(外遮阳、内遮阳和中间遮阳)、新型电动格栅构件与水平板结合的综合式遮阳方式进行对比,分析各自遮阳和降低能耗的效果差异。模拟发现,将新型电动格栅构件与水平板结合起来的综合式遮阳效果最佳,且具有更强的灵活性,可为夏热冬暖地区遮阳设计提供一定参考。

光热耦合视角下的拉萨民居遮阳构件尺寸优化研究

拉萨拥有丰富的太阳能资源,但海拔高,冬季极寒,照度和室内热舒适度是影响拉萨民居室内环境质量的关键指标,而外窗遮阳构件尺寸对二者均产生显著的影响。目前针对西藏传统民居的遮阳构件光热性能的研究较少,且缺少定量分析。本文以照度和热舒适性作为优化目标,运用遗传算法对拉萨传统民居典型空间的遮阳构件尺寸进行多目标优化计算,得出拉萨民居适宜的遮阳构件最优尺寸范围,为拉萨民居的光热环境改善提供科学依据。

温敏型智能遮阳材料在建筑节能中的应用

随着全球能源危机和气候变化问题的日益严峻,建筑节能已成为实现可持续发展的关键举措。根据国际能源署(IEA)的数据,建筑能耗约占全球总能耗的36%,其中空调和采光系统是建筑能耗的主要来源。传统的建筑遮阳方式难以适应外部环境的动态变化,导致能源浪费。因此,开发智能化、自适应的建筑遮阳技术已成为建筑节能领域关注的研究方向之一。温敏型智能遮阳材料凭借其独特的节能优势,在建筑节能领域展现出广阔的应用前景。本文通过探讨温敏型智能遮阳材料的原理、特性、应用方式及其在建筑节能中的综合效益,以期为推动智能遮阳技术在建筑领域的应用提供参考。

天津地区夏季集热器遮阳与闷顶遮阳效果对比测试研究

为了解夏季天津地区两种不同屋面形式下顶层住宅的室内温度情况,为北方顶层住宅降温设计提供依据,选择屋面形式分别为装有平板太阳能集热器的平屋面与闷顶结构的坡屋面的2个顶层房间,进行门窗关闭、无人为干扰状态下的自然室温监测,同时记录测试期间的室外气象条件,包括辐照度、室温和风速等。所测试顶层房间均表现出明显的温室效应,最大可比室外气温高10℃,平均高4.4℃。其中:直接接受太阳辐照的闷顶内平均自然室温为30.2℃,平均温度变化幅度为2.8℃,主要受日辐照量影响;遮阳且通风的高层顶层内的平均自然室温为28.8℃,平均温度变化幅度为2.7℃,是日辐照量与室外气温、风速的综合结果;而仅有闷顶遮阳但不通风的洋房顶层的平均自然室温为29.5℃,平均室温变化幅度为0.4℃。研究证实了遮阳与通风的综合措施对住宅顶层房间降温的有效性,平均可降温0.7~1.4℃。

基于室内光热环境的建筑外遮阳构件优化——以海口市某公寓项目为例

遮阳是避免太阳直射造成室内过热的重要措施。对应建筑方案中既定的建筑朝向和外立面设计风格,同样的遮阳形式也可能有不同的细节表达与性能表现。针对海口市某公寓项目,从建筑体块、居室朝向、遮阳构件等不同考量因素入手,借助仿真模拟,主要比较不同形式遮阳构件在不同朝向上对居室室内温度或眩光的影响程度,给出设计对于遮阳构件的优化方向。研究结果表明,对于东、西侧居室,水平遮阳控制在1 000 mm内遮阳效力最佳,垂直遮阳出檐深度宜设置在300~ 450 mm;对于西向居室,顺时针旋转竖向遮阳构件可进一步提升遮阳效率,而不旋转对于室内眩光控制更有利,希望为类似项目提供有益参考。

遮阳方式及构造对室内自然通风的影响研究

遮阳方式及构造对室内风环境的营造有很大的影响,随着室内空气品质与热舒适要求的提高,室内自然通风越来越被重视。为了探究遮阳方式及构造对室内风环境的影响,以衡阳市某办公室为例,以计算机流体力学CFD(computational fluid dy-namics)技术为基础,分析了水平式、垂直式、综合式和挡板式遮阳板分别在400 mm、600 mm、800 mm、1000 mm和1200 mm长度下该办公室的进风量、测点风速和空气龄。当风向投射角为0°时,水平式、垂直式和综合式遮阳板长度每增加200 mm平均进风量分别增加135 m^(3)/h、110 m^(3)/h和125 m^(3)/h,挡板式板长每增加200 mm进风量平均减小365 m^(3)/h。通过对进风量、测点风速以及空气龄等评价指标的研究与分析,遮阳板对室内进风量影响较大,对室内空气流向和流速影响较小,合理利用各类遮阳板,可以达到改善室内自然通风的效果。

基于CiteSpace的动态遮阳设计研究进展及发展趋势分析

动态遮阳是实现低能耗低碳建筑的有效手段,分析其研究进展和发展趋势有助于推动该领域的持续发展。本文利用CiteSpace软件对CNKI和Web of Science数据库中的动态遮阳相关文献进行可视化分析,得到以下结论:动态遮阳研究呈现上升趋势,但核心作者和机构数量较少,合作网络较弱;动态遮阳研究内容包括遮阳形态与类型、建筑性能、光热舒适性、气候适应性、系统控制与用户交互等方面;动态遮阳的研究呈现从遮阳设计向建筑智能一体化设计,从建筑性能提升到关注使用者舒适性,从遮阳系统控制到用户与系统交互的发展趋势。最后提出研究趋势展望,为今后的动态遮阳理论研究和实践应用提供参考与指引。

日光温室电动外遮阳安装改造技术

山东省日照市春风园艺场自2021年起,陆续将原本需人工拉放的日光温室外遮阳升级改造为电动卷放。此举不仅有效化解了人工短缺的难题,还极大地降低了生产成本,尽显省时、省工、省力之优势。1框架安装1.1材料。遮阳网在拉开后极易遭受大风等恶劣天气的影响而受损,因此框架的安装必须牢固可靠。日照市春风园艺场的日光温室东西长46 m,宽10 m。

外围护结构遮阳对建筑能耗的影响研究

外围护结构的遮阳性能显著影响建筑能耗,为表征遮阳对能耗的影响,本文提出遮阳性能等效传热系数的概念。然后,通过对我国不同气候区的五个典型城市进行算例分析,研究了不同因素对遮阳性能等效传热系数的影响并与围护结构传热系数进行了对比分析,结果表明:(1)屋面与南立面遮阳影响最大,东西立面相当,北立面最小;(2)等效传热系数与遮阳系数成正比,夏季环境遮阳系数越大对保温越不利(昆明除外),冬季环境遮阳系数越大越有利;(3)夏季环境下,越寒冷气候地区的遮阳性能等效传热系数越大,冬季环境反之;(4)夏季环境下遮阳性能等效传热系数普遍远高于标准要求的传热系数限值,此时节能措施重点应放在遮阳,而冬季环境下通常低于该限值。论文最后对内遮阳、外遮阳及玻璃遮阳三类遮阳构造措施进行了总结分析,为节能设计提供参考。

智能遮阳百叶眩光预测模型控制变量有效性分析

基于预测模型的智能遮阳百叶调控系统具有降低建筑室内眩光性能的能力,其智能性取决于调控方法。而调控方法的设计取决于对室内采光性能相关影响信息的思考。不同影响信息是调控反馈的依据,也是智能预测模型建构的基础。本研究利用机器学习技术,对不同百叶控制变量展开眩光关联性分析,以及不同控制变量在眩光影响上的交互效应。利用XGBoost构建预测模型与展开特征选择,同时采用SHAP可解释方法进一步解析变量与眩光关联大小。研究结果表明,室内使用者所在区域与遮阳百叶之间距离、遮阳形变与眩光发生最为紧密,且互动性影响明显,同时太阳高度角也是遮阳百叶重要的响应信息。结论可为智能遮阳百叶调控系统设计和预测模型建构提供参考依据。

遮阳网颜色和宽度对‘马瑟兰’葡萄果实和葡萄酒品质的影响

【目的】炎热产区栽培的酿酒葡萄糖积累过快而有机酸降解严重,考察遮阳网对该区酿酒葡萄和葡萄酒品质的影响,为解决葡萄品质不协调问题提供理论依据。【方法】以宁夏贺兰山东麓田间定植主栽酿酒葡萄‘马瑟兰’为材料,从转色期至采收期,在葡萄两侧搭建不同宽度(1.0,0.6 m)和颜色(黑、红、白色)的遮阳网,测定成熟期葡萄和葡萄酒的糖组分、有机酸、酚类物质含量。【结果】(1)1.0 m红色遮阳网显著降低了葡萄果实含糖量,显著抑制葡萄果实和葡萄酒中有机酸降解;(2)遮阳网能够提高葡萄果实中总类黄酮含量,降低其总单宁、总花色苷和总黄烷三醇含量;(3)遮阳网降低了葡萄酒中总花色苷含量,0.6 m黑色遮阳网提高了葡萄酒总单宁、总酚、总类黄酮和总黄烷三醇含量。【结论】遮阳网宽度对葡萄果实和葡萄酒糖酸含量调节效果更好,而遮阳网颜色对葡萄果实和葡萄酒非花色苷酚类物质含量提高效果更佳,应结合具体葡萄生产目标选择遮阳网颜色和宽度。

自然通风、冷屋顶与外遮阳对室内热环境改善效果实验研究

对自然通风、冷屋顶与外遮阳3种被动技术在夏热冬冷地区的综合隔热降温作用及对室内热环境的改善效果进行了测试分析。结果显示:当三者协同作用时,外遮阳可以遮挡太阳辐射,有效降低窗户的得热量,实验房间玻璃外表面温度较对比房间最高降幅达到7.6℃;高反射涂料的应用使屋顶表面降温幅度达到10.3℃,有效减少了屋顶的温差传热;自然通风系统成功诱导了连续并具有周期性波动的气流,并对埋管内空气有着良好的预冷效果;实验房间室内温度稳定在26.8~27.9℃之间,室内热环境得到了明显的改善。

天然采光优化为导向的智能遮阳调控发展与方法

采光是智能遮阳系统的重要调控对象,而调控方法是智能遮阳设计的重要内容。研究梳理了以天然采光为导向的智能遮阳调控发展脉络,并总结了智能遮阳调控设计要点,提出结合当下机器学习技术的智能遮阳调控方法。通过脉络梳理,明晰了由物理实测采集闭环到数字模型预测开环的调控发展趋势,以及立足人工智能时代语境下趋向机器学习技术的交叉创新运用趋势。最后,研究基于系统性梳理,获取了智能遮阳采光调控设计要点,并结合机器学习相关技术,进一步提出机器学习辅助下的智能遮阳采光调控设计方法。为建筑智能遮阳调控设计和创新提供了技术性、科学性和可行性支持。