…… 经以上数据统计对于本项目外遮阳方案在朝向上的影响可得如下结论： Ø本项目主要外遮阳形式为沿窗框的垂直外遮阳，其在南面遮阳效果最大，由于本项目的南面略微偏西，因而垂直遮阳效果明显； Ø对于北面外遮阳效果其次，由于本项目的北面幕墙偏东，因而波峰时段出现在上午； Ø对于东面和西面效果弱于北面，可考虑加深或者加密外遮阳。 4.4幕墙热工性能在不同朝向的贡献 （1）由于本项目主体朝向不是正南正北，略微偏向西面，因而可见对于本项目分析的北面幕墙在下午太阳下山前会有一个峰值，即使幕墙方案考虑了外遮阳，也只是相对于基准幕墙平滑和减少峰值负荷。同样由于没有正南面及外遮阳板的综合作用，因而没有峰值负荷出现在正午时刻，均向东西偏移。 （2）针对北面幕墙下午的峰值符合，建议北面幕墙的外遮阳版倾斜角度约20度以更好的遮挡改峰值负荷。 （3）在各朝向A幕墙方案性能均为最优，如可能建议增大A幕墙方案使用面积。 （4）C幕墙方案从热工性能方面考虑需要加强，提高遮阳性。由于C幕墙方案结合自然通风，因而可以满足在过渡季节使用室外自然风从而节约空调能耗的作用。 5．自然通风潜力 为了减少空调制冷所需要的能耗，办公区域釆用复合通风系统，以此来减少空调的能耗及用电量。复合通风系统将配合幕墙外窗的开关控制，以达至节能和高通风效率的目标。  图11：自然通风模式 复合通风主要有三种控制方法： a．全自动控制；b．自动控制+手动超控制；c．全手动控制。 为了减少因空调制冷时所需要的能耗,办公区应釆用复合通风系统，减少办公区空调能耗及用电量。复合通风系统将配合幕墙外窗的开关控制，以达到节能及高通风效率的目标。基于计算所得出的新风量，根据建筑幕墙所提供的最大开启面积过渡季节采用自然通风可以大大减少建筑的空调能耗，根据低碳排能耗模拟结果分析，仅过渡季节采用自然通风一种节能方案即可节约空调能耗约15%，如过渡季节完全利用自然新风，则可节约典型层总体能耗近6%。 6．自然采光 自然采光的考虑从能耗角度出发，由于本项目立面主要采用透明玻璃幕墙方案，因而充分利用自然采光的灯光控制模式（配合日光感应器）也是绿色建筑主要策略之一。配合日光感应器的照明控制方案不仅可以直接减少照明能耗，还可以减少室内光源的热负荷进而可以减少制冷空调能耗。本项目幕墙方案包含多个不同幕墙系统，其透光率也各不相同，但由于本报告目的为评估幕墙方案对与节能的贡献，而灯具的安装位置和感应器控制区域主要取决于照明设计和具体感应器安装位置，本报告将根据典型层平面图，按照幕墙方案设计要求的A幕墙方案透光率（VT-68%）幕墙进行采光模拟，确定适用自然采光外区深度。基于国家照明标准规定的采光系数达到2%为符合自然采光条件的要求，对典型层适用自然采光的区域进行采光系数模拟来确定，如下图所示，在全天漫反射天空条件下，约24.8%的楼板面积可以采用自然采光，建立能耗模型模拟自然采光对于照明和空调的综合节能效果。 [img][/img] 图12：典型层自然采光效果 7. 幕墙方案节能潜力 建立典型层能耗模型模拟现典型层幕墙方案对于全年能耗的影响，得出各策略节能潜力如下图所示： [img][/img] 图13：单位面积能耗指标 由全年能耗模拟结果可知，虽然部分种类幕墙热工性能弱于国标基准，但考虑全年能耗包括采暖和制冷，因而冬季能耗也会因为幕墙得热有部分抵消，且综合幕墙方案中A幕墙方案面积占大部分，因而综合能耗模拟结果显示本项目幕墙方案对于建筑节能方案是有正面影响的。由于自然通风受天气条件及使用者喜好限制，随机性较大，因而其最大节能潜力虽然在文中进行了估算，但实际运行受多方条件限制该部分节能比例不能稳定。 8．结论 经本报告从幕墙热工性能，遮阳，及其朝向影响，自然采光和自然通风综合分析得出以下结论： （1）本项目幕墙方案综合幕墙方案和国标基准相比有节能贡献； （2）外遮阳设计节能贡献约0.2%，如考虑加密或者加深则可使遮阳设计的节能贡献更有效； （3）由于北面幕墙朝向偏西，夏季下午会有峰值负荷出现，建议北面幕墙的外遮阳板倾斜约20度，削弱该峰值负荷； （4）A幕墙方案节能表现最好； （5）B幕墙方案为大理石背板幕墙，其不透光性类似墙体，但保温性能比国标基准较差，建议酌情考虑增加保温层。由于比较基准为窗墙比70%的国标外立面，比较与不透光的大理石背板幕墙，太阳辐射得热全部被该类型幕墙隔离，只存在传热，因而综合评估其维护结构负荷优于国标基准。 （6）C幕墙方案相对热工性能较不足，但其用于自然通风，因而具有较大自然通风节能潜力，如可以在过渡季节完全使用自然通风，而不采用混合通风模式，则其节能潜力最大； （7）D方案为顶部小面积适用幕墙，其热工表现较好，但由于使用面积较少，可考虑进一步加强，如采用彩釉玻璃； （8）E幕墙方案用于水平天窗，由于水平天窗为太阳辐射强度最强角度，因而对其遮阳性能要求也最高，本方案采用幕墙系统遮阳性能远高于国标要求，为所有幕墙系统中遮阳性能最高的幕墙。但仍需考虑尽量小面积适用以减少顶部局部热负荷；（9）玻璃幕墙系统具有窗墙比大，采光视野好的特点，但夏季幕墙得热较大，如进行设计优化则可抵消窗墙比大带来的影响。经综合能耗模拟可知本幕墙方案综合性能高于国标基准，且配合自然采光和自然通风可以大大减少大楼运行能耗。 参考文献：[1]何关培.BIM总论[M].中国建筑工业出版社,2011. |
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