建筑外表面颜色对于空调冷负荷的影响
发布者:重庆美的中央空调 发布时间:2017-06-01 20:08 浏览量:1740
通过合理的建筑设计可以降低来自室外的建筑得热,同时可以充分应用自然冷源(被动供冷系统passive cooling,免费供冷系统free cooling system),降低空调系统容量,达到节省投资和降低运行能耗的目的。
但是,不同的气候特点与不同的建筑功能特点对节能型的建筑设计存着不同的要求。例如,对于热带地区,如何降低太阳辐射得热和通过围护结构的传导得热,在建筑节能设计中将占主要地位;而对于夏季炎热、冬季寒冷地区,不仅需要考虑夏季的降低太阳辐射得热措施,同时必须兼顾冬季采暖需求。本文将围绕建筑外表面颜色的有关内容,介绍用于降低夏季空调冷负荷的有关措施。
建筑外表面和屋顶的颜色确定了该表面对太阳辐射的吸收率。一般而言,浅颜色外表的建筑吸收的太阳辐射比较小,颜色越深,建筑吸收的太阳辐射越多,通过围护结构的传导得热量也越多。
建筑的外围护结构可以分为墙、屋顶,由于墙对天空的辐射角度小于屋顶对天空的辐射角度,因此相同颜色的墙和屋顶对太阳辐射的吸收也有区别。
上图和下图反映了不同屋顶颜色引起的屋顶外表面温度的变化情况。图中7cm、12cm、20cm分别表示屋顶的厚度,而上图对应的屋顶外表面颜色是灰色,下图对应的屋顶外表面颜色是白色。
结果表明,在室外空气最髙温度为31℃的条件下,灰色屋顶的平均外表面温度最大值为69℃;而白色屋顶在室外空气温度最高为27℃的条件下,其平均外表面温度最大值为27.5℃。
外墙颜色对于建筑室内空气温度的影响可以从上图和下图的对比中看出。上图采用的外墙颜色为灰色,下图采用的外墙颜色为白色,在其他条件相同的情况下,两者引起的室内空气温度相差很大。前者室内的平均空气温度高于室外平均气温4℃,其中12cm厚的混凝土结构造成的室内平均气温高于室外平均气温8℃。后者造成的室内平均气温与室外乎均气温相差1~2℃。
由于围护结构外表颜色的不同对建筑的初投资的大小影响很小,因此,在建筑设计的时候可以根据需要适当选择建筑外表和屋顶的颜色,从而降低建筑得热和空调负荷。重庆美的中央空调提醒,需要注意的是,从太阳辐射得热的角度说,颜色对于屋顶的影响和对于外墙的影响并不相同,屋顶和西向外墙对于颜色的选择比其他外墙敏感的多,例如在沙漠地区的夏季,白色屋顶的平均海度可能低于黑色屋顶30〜40℃,其次是东向和南向外墙,最后是北向外墙。
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