1、研究背景
建筑物的各種能耗中，外窗能耗占據(jù)了非常重要的地位。據(jù)測算，每年通過門窗流失的能量，占到建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)能耗的45%～50%，約占社會總能耗的10%。
外窗的遮陽性能是影響建筑外窗節(jié)能效果的一個重要指標(biāo)。在建筑外窗的能耗中，遮陽能耗占有相當(dāng)可觀的比例。據(jù)統(tǒng)計，夏熱冬暖地區(qū)夏季透過外窗的太陽輻射得熱所消耗的空調(diào)能耗占建筑總空調(diào)能耗的30%～40%。因此遮陽性能成為評價外窗節(jié)能性能的重要指標(biāo)。
近年來，隨著建筑節(jié)能工作的深入開展，人們越來越意識到遮陽在建筑節(jié)能中的地位，外窗的遮陽性能成為了外圍護(hù)結(jié)構(gòu)遮陽評價的核心之一。住建部先后批準(zhǔn)發(fā)布了多項重要的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其中與建筑外窗遮陽要求有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)如下：(1)《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50189-2005)，除對嚴(yán)寒地區(qū)遮陽不作規(guī)定外，其它地區(qū)按不同的窗墻面積比對外窗的遮陽系數(shù)值進(jìn)行了規(guī)定。(2)《嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ 26-2010)中規(guī)定寒冷地區(qū)B區(qū)(2000≤HDD18<3800，100
建筑外窗遮陽性能測試是目前建筑節(jié)能領(lǐng)域的熱點和難點問題。在我國現(xiàn)行的建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)中，對遮陽系數(shù)的評價方法只有簡單的計算方法和測試與計算相結(jié)合的方法?！断臒岫貐^(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ 75-2012)、《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ 134-2010)和《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50189-2005)提出了建筑外遮陽系數(shù)的簡化計算方法。《建筑玻璃可見光透射比、太陽光直接透射比、太陽能總透射比、紫外線透射比及有關(guān)窗玻璃參數(shù)的測定》(GB/T 2680-94)參照采用國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 9050-1990提出了建筑玻璃的遮陽系數(shù)計算方法，通過測試單片玻璃中心點的光譜數(shù)據(jù)，然后根據(jù)相應(yīng)公式計算得到，并未考慮窗框和窗扇等影響，與實際相比誤差比較大。《建筑門窗玻璃幕墻熱工計算規(guī)程》(JGJ/T 151-2008)規(guī)定了玻璃、窗框及玻璃幕墻遮陽系數(shù)的計算標(biāo)準(zhǔn)，它通過軟件模擬計算得到，根據(jù)測定的單片玻璃光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行計算玻璃部分的遮陽系數(shù)，不同的是該方法考慮了窗框遮陽系數(shù)的計算，理論上結(jié)果相對可靠。但是以上方法都是基于簡化計算或軟件模擬得到的結(jié)果，其合理性和有效性并沒有得到驗證。
因此，我們應(yīng)加強對建筑門窗遮陽性能測試方法方面的研究，努力制定出適用于我國的準(zhǔn)確可靠的、操作簡單的測試方法和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
2、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
早在20世紀(jì)80年代，西方歐美等發(fā)達(dá)國家就開始投入大量人力物力研究建筑門窗遮陽系統(tǒng)熱工性能測試，形成了一系列的有關(guān)太陽得熱系數(shù)測試技術(shù)及設(shè)備。1997年美國勞倫斯伯克利國家實驗室研究開發(fā)了一套建筑外窗現(xiàn)場實驗測試裝置，這套裝置由兩個并排的保溫?zé)崃鳒y試箱組成，能同時測試兩套門窗在實際的室外條件下的性能。整個測試裝置是可移動的，可以放置到任何地點，調(diào)整到任何朝向，可以直接測試太陽輻射得熱和能夠確定多種門窗及其遮陽組合的遮陽效果