本发明涉及建筑技术和建筑节能领域，尤其涉及一种建筑用遮阳产品能效性能的评估方法。
背景技术：
随着《近零能耗建筑技术标准》(gb/t51350-2019)的实施，国家和政府对建筑节能愈加重视，建筑部件的节能指标将进一步提高，高效节能建筑产品的需求也将持续攀升。建筑外窗作为建筑外围护结构中保温隔热的薄弱环节，通常会布置遮阳产品来遮挡部分进入室内的辐射热量，从而降低空调能耗并改善采光环境。
在现行的标准中，《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》(jgj75-2003)和《公共建筑节能设计标准》(gb50189-2005)中提出了建筑外遮阳系数的计算方法，但该系数只针对简单的固定外遮阳产品，并不能直观反映不同遮阳产品的节能效果。此外，《建筑门窗遮阳性能检测方法》(jg/t440-2014)和《建筑遮阳产品隔热性能试验方法》(jg/t281-2010)中阐述了安装遮阳装置的门窗遮阳性能的检测设备及检测方法，但由于该检测设备结构复杂，不便移动，难以用于现场外窗性能的检测。
此外，目前市场上的遮阳产品款式繁杂、材质众多、颜色各异，在实际应用中的节能效果各不相同。然而，现有技术缺乏对遮阳产品能效性能统一评价的方法，使得消费者无法在购买时快速区分遮阳产品的节能效果，制造厂商也缺少基于节能效果对遮阳产品进行优化提升的指导策略。
技术实现要素：
(一)要解决的技术问题
鉴于现有技术的上述缺点、不足，本发明提供一种建筑用遮阳产品能效性能的评估方法，其解决了现有技术无法对各类遮阳产品能效性能统一评价的技术问题。
(二)技术方案
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
第一方面，本发明实施例提供一种建筑用遮阳产品能效性能的评估方法，其包括：
s1、根据遮阳产品的光热特性参数与结构参数，构建遮阳产品模型；
s2、根据所处地区的建筑室内负荷标准、围护结构标准与空调形式，构建典型建筑模型；
s3、基于获取的人行为对遮阳产品使用的影响的数据，确定遮阳产品使用时间表；
s4、基于所述遮阳产品模型、所述遮阳产品使用时间表以及所处地区的典型气象年数据，计算在所述典型建筑模型中使用遮阳产品的空调能耗；
s5、根据所述使用遮阳产品的空调能耗并结合无遮阳时的空调能耗以及布置绝热窗户时的空调能耗，得出遮阳产品的年能效性能指标；
s6、基于遮阳产品的年能效性能指标对遮阳产品进行分级评价。
可选地，步骤s1包括：
s11、对遮阳产品的光热特性参数和结构参数进行敏感性测试与分析，筛选出敏感性的光热特性参数与敏感性的结构参数；
s12、根据敏感性的光热特性参数与敏感性的结构参数，构建遮阳产品模型。
可选地，所述敏感性的光热特性参数包括外侧发射率、内侧发射率、太阳辐射透射率、太阳辐射反射率、红外透射率、导热系数与渗透系数；所述敏感性的结构参数包括遮阳产品与窗户的上下间距与左右间距。
可选地，供暖为主的城市的空调形式为空调 燃气炉，制冷为主的城市的空调形式为空调。
可选地，所述典型建筑模型上各个朝向均布置若干个基准窗户，且所述典型建筑模型的四个方向的外墙的窗墙比均相同。
可选地，所述遮阳产品使用时间表包括遮阳产品的使用时间和使用状态，使用状态包括全开、半开以及全关。
可选地，所述遮阳产品的年能效性能指标为：
eb-s＝eb-es，
eb-a＝eb-ea，
其中，eb表示布置基准窗户时的年空调能耗，es表示布置带有遮阳产品的年空调能耗，ea表示布置绝热窗户时的年空调能耗，eb-s表示布置遮阳产品后减少的空调能耗，eb-a表示布置基准窗户后增加的空调能耗，aep为年能效性能指标，aep是一个无量纲量。
可选地，步骤s6中，所述分级评价包括：
第一等级：当aep＞1，该遮阳产品可减少住宅建筑的空调能耗；
第二等级：当aep＝1，该遮阳产品可消除由窗户造成的年空调能耗；
第三等级：当0＜aep＜1，该遮阳产品可减少由窗户造成的年空调能耗；
第四等级：当aep＝0，该遮阳产品对建筑的年空调能耗无影响；
第五等级：当aep＜0，该遮阳产品会增加建筑的年空调能耗。
第二方面，本发明实施例提供一种建筑用遮阳产品能效性能分析系统，其包括：
敏感性参数测试与分析模块，用于对遮阳产品的光热特性参数和结构参数进行敏感性测试和分析，并筛选出敏感性的光热特性参数与敏感性的结构参数；
遮阳产品模型构建模块，用于根据敏感性的光热特性参数与敏感性的结构参数，构建遮阳产品模型；
典型建筑模型构建模块，根据所处地区的建筑室内负荷标准、围护结构标准以及空调形式，构建典型建筑模型；
行为影响数据库，用于存储人行为对遮阳产品使用的影响的数据；
遮阳产品使用时间表模型，用于根据人行为对遮阳产品使用的影响的数据，生成遮阳产品使用时间表；
空调能耗计算模块，用于根据所述遮阳产品模型、所述遮阳产品使用时间表以及与所处地区的典型气象年数据，计算在典型建筑模型中使用遮阳产品的空调能耗；
能效评估模块，用于根据所述使用遮阳产品的空调能耗并结合无遮阳时的空调能耗以及布置绝热窗户时的空调能耗，得出遮阳产品的能效性能指标；并基于遮阳产品的能效性能指标对遮阳产品进行分级评价。
第三方面，本发明实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质，其包括：
至少一个处理器；
以及与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如上所述的一种建筑用遮阳产品能效性能的评估方法。
(三)有益效果
本发明的有益效果是：本发明提出的遮阳产品的年能效性能评价指标(aep)是一个无量纲指数，它与建筑类型、建筑面积、窗户大小等无关，相比于节能量，它能够更好地反应遮阳产品的节能效果。此外，该评价指标仅与遮阳产品本身性能相关，因此可以对不同遮阳产品进行统一的评价分级。该能效分级能够帮助消费者快速、便捷地了解遮阳产品的节能潜力从而选择最合适的产品；此外，遮阳产品制造厂商能够根据基于能效性能指标对产品进行合理地优化设计，实现遮阳产品的优胜劣汰，从而促进遮阳行业的发展。
附图说明
图1为本发明提供的一种建筑用遮阳产品能效性能的评估方法的流程示意图；
图2为本发明提供的一种建筑用遮阳产品能效性能的评估方法的步骤s1的具体流程示意图；
图3为本发明提供的一种建筑用遮阳产品能效性能的评估方法的典型建筑模型示意图；
图4为本发明提供的一种建筑用遮阳产品能效性能的评估方法的遮阳产品的使用状态示意图；
图5为本发明提供的一种建筑用遮阳产品能效性能的评估方法的年供暖能效性能指标的示意图；
图6为本发明提供的一种建筑用遮阳产品能效性能的评估方法的年制冷能效性能指标的示意图；
图7为本发明提供的一种建筑用遮阳产品能效性能的评估方法的能效性能指标的构建流程图。
具体实施方式
为了更好地解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
本发明实施例提出的一种建筑用遮阳产品能效性能的评估方法，图1为本发明提供的一种建筑用遮阳产品能效性能的评估方法的流程示意图，如图1所示，其方法的流程为：首先，根据遮阳产品的光热特性参数与结构参数，构建遮阳产品模型；其次，根据所处地区的建筑室内负荷标准、围护结构标准以及空调形式，构建典型建筑模型；接着，基于收集的人行为对遮阳产品使用的影响的数据，确定遮阳产品使用时间表；再者，基于遮阳产品模型、遮阳产品使用时间表以及所处地区的典型气象年数据，计算在典型建筑模型中使用遮阳产品的空调能耗；然后，根据使用遮阳产品的空调能耗并结合无遮阳时的空调能耗以及布置绝热窗户时的空调能耗，得出遮阳产品的能效性能指标；最后，基于遮阳产品的能效性能指标对遮阳产品进行分级评价。
本发明提出的针对遮阳产品的年能效性能评价指标(aep)是一个无量纲指数，它与建筑类型、建筑面积、窗户大小等无关，相比于节能量，它能够更好地反应遮阳产品的节能效果。此外，该评价指标仅与遮阳产品本身性能相关，因此可以对不同遮阳产品进行统一的评价分级。该能效分级能够帮助消费者快速、便捷地了解遮阳产品的节能潜力从而选择最合适的产品；此外，遮阳产品制造厂商能够根据基于能效性能指标对产品进行合理地优化设计，实现遮阳产品的优胜劣汰，从而促进遮阳行业的发展。
为了更好地理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
具体地，本发明提供的一种建筑用遮阳产品能效性能的评估方法，包括：
s1、根据遮阳产品的光热特性参数与结构参数，构建遮阳产品模型。本发明实施例中的遮阳产品包括卷帘、蜂巢帘、遮阳帘、百叶帘与百褶帘，遮阳产品可安装于窗户内侧(面向室内环境)或外侧(面向室外环境)。
图2为本发明提供的一种建筑用遮阳产品能效性能的评估方法的步骤s1的具体流程示意图，如图2所示，步骤s1包括：
s11、对遮阳产品的光热特性参数和结构参数进行敏感性测试与分析，筛选出敏感性的光热特性参数与敏感性的结构参数。
s12、根据敏感性的光热特性参数与敏感性的结构参数，构建遮阳产品模型。
其中，敏感性的光热特性参数包括外侧发射率、内侧发射率、太阳辐射透射率、太阳辐射反射率、红外透射率、导热系数与渗透系数；敏感性的结构参数包括遮阳产品与窗户的上下间距与左右间距。
s2、图3为本发明提供的一种建筑用遮阳产品能效性能的评估方法的典型建筑模型示意图，如图3所示，根据所处地区的建筑室内负荷标准、围护结构标准以及空调形式，构建典型建筑模型。建筑围护结构的热工特性按《公共建筑节能设计标准》gb50189-2015和《民用建筑热工设计规范》gb50176-2016设置；建筑室内负荷按照《实用供热空调设计手册》设置。
接着，供暖为主的城市的空调形式为空调 燃气炉，制冷为主的城市的空调形式为空调。典型建筑模型上各个朝向均布置若干个基准窗户，且典型建筑模型的四个方向的外墙的窗墙比均相同。
s3、基于获取的人行为对遮阳产品使用的影响的数据，确定遮阳产品使用时间表。人行为对遮阳产品使用的影响的数据是通过行为影响数据库中调用的，行为影响数据库用于存储以往人行为对遮阳产品使用的影响的数据，并能通过大数据分析获取更多特征数据。
再者，遮阳产品使用时间表包括遮阳产品的使用时间和使用状态。使用状态包括全开、半开以及全关，全开表示未使用遮阳产品(遮阳帘)，半开表示遮阳产品(遮阳帘)的使用高度为窗户高度的一半，全关表示遮阳产品(遮阳帘)的使用高度与窗户高度一致。图4为本发明提供的一种建筑用遮阳产品能效性能的评估方法的遮阳产品的使用状态示意图，如图4所示，从左至右分别表示：全开，半开以及全关。
s4、基于遮阳产品模型、遮阳产品使用时间表及所处地区的典型气象年数据，计算在典型建筑模型中使用遮阳产品的空调能耗。
s5、根据使用遮阳产品的空调能耗并结合无遮阳时的空调能耗以及布置绝热窗户时的空调能耗，得出遮阳产品的年能效性能指标。
进一步地，遮阳产品的年能效性能指标aep为：
eb-s＝eb-es，
eb-a＝eb-ea，
其中，eb表示布置基准窗户时的年空调能耗(gj)，es表示布置带有遮阳产品的年空调能耗(gj)，ea表示布置绝热窗户时的年空调能耗(gj)，eb-s表示布置遮阳产品后减少的空调能耗(gj)，eb-a表示由窗户系统而增加的空调能耗(gj)，aep为年能效性能指标，aep是一个无量纲量，年能效性能指标aep包括年供暖能效性能指标和年制冷能效性能指标。
在本发明实施例中，对遮阳产品进行能效计算，不同遮阳产品的年供暖能效性能指标和年制冷能效性能指标如图5和图6所示。图5为本发明提供的一种建筑用遮阳产品能效性能的评估方法的年供暖能效性能指标的示意图，由图5可得：随着u值的降低和太阳得热系数(shgc)的升高，该遮阳产品的年供暖能效性能指标增大，越节能。而图6为本发明提供的一种建筑用遮阳产品能效性能的评估方法的年制冷能效性能指标的示意图，如图6所示：随着u值的降低和太阳得热系数的降低，该遮阳产品的年制冷能效性能指标越大。
s6、基于遮阳产品的年能效性能指标对遮阳产品进行分级评价。
表1
表1为分级评价表，如表1所示，步骤s6中，分级评价包括：
第一等级：当aep＞1，该遮阳产品可减少住宅建筑的空调能耗。
第二等级：当aep＝1，该遮阳产品可消除由窗户造成的年空调能耗。
第三等级：当0＜aep＜1，该遮阳产品可减少由窗户造成的年空调能耗。
第四等级：当aep＝0，该遮阳产品对建筑的年空调能耗无影响。
第五等级：当aep＜0，该遮阳产品会增加建筑的年空调能耗。
接着，本发明还提供了一种建筑用遮阳产品能效性能分析系统，其包括：
敏感性参数测试与分析模块，用于对遮阳产品的光热特性参数和结构参数进行敏感性测试和分析，并筛选出敏感性的光热特性参数与敏感性的结构参数。
遮阳产品模型构建模块，用于根据敏感性的光热特性参数与敏感性的结构参数，构建遮阳产品模型。
典型建筑模型构建模块，根据所处地区的建筑室内负荷标准、围护结构标准以及空调形式，构建典型建筑模型。
行为影响数据库，用于存储人行为对遮阳产品使用的影响的数据，并与外界的服务器连接。
遮阳产品使用时间表模型，用于根据人行为对遮阳产品使用的影响的数据，生成遮阳产品使用时间表。
空调能耗计算模块，用于根据遮阳产品模型、遮阳产品使用时间表以及与所处地区的典型气象年数据，计算在典型建筑模型中使用遮阳产品的空调能耗。
能效评估模块，用于根据使用遮阳产品的空调能耗并结合无遮阳时的空调能耗以及布置绝热窗户时的空调能耗，得出遮阳产品的能效性能指标；并基于遮阳产品的能效性能指标对遮阳产品进行分级评价。
此外，本发明还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，其包括：至少一个处理器；以及与处理器通信连接的至少一个存储器，其中，存储器存储有可被处理器执行的程序指令，处理器调用程序指令能够执行如上所述的一种建筑用遮阳产品能效性能的评估方法。
综上所述，本发明提出了一种建筑用遮阳产品能效性能的评估方法、系统以及存储介质，并给出了一个无量纲评价指标，即年能效性能指标aep，用于不同遮阳产品的统一评级。图7为本发明提供的一种建筑用遮阳产品能效性能的评估方法的能效性能指标的构建流程图，如图7所示，本发明通过对遮阳产品光热特性参数及结构参数的测试，包括但不限于外侧发射率，内侧发射率，太阳辐射透射率，太阳辐射反射率，红外透射率，导热系数与渗透系数，以及遮阳产品与窗户的上下，左右间距建立遮阳产品模型。此外，根据前期收集的大量人行为对遮阳产品使用的影响的数据，确定遮阳产品使用时间表。基于遮阳产品模型和遮阳产品使用时间表，计算在典型建筑中使用遮阳产品的空调能耗，并结合无遮阳时和布置绝热窗户时的建筑供暖及制冷能耗，得出遮阳产品的年供暖能效性能指标和年制冷能效性能指标，最后基于年供暖能效性能指标和年制冷能效性能指标对遮阳产品分级评价。值得一提的是，本发明实施例中遮阳产品模型以及典型建筑物模型均为通过软件生成的三维立体模型。
本发明对不同遮阳产品进行统一的能效性能计算和评级，指导遮阳产品制造商对遮阳产品进行性能优化设计，使遮阳产品达到最优的节能效果。遮阳市场能够根据年能效性能指标采取优品优价策略，加速产品的优胜劣汰，促进遮阳行业的良性发展。
由于本发明上述实施例所描述的系统/装置，为实施本发明上述实施例的方法所采用的系统/装置，故而基于本发明上述实施例所描述的方法，本领域所属技术人员能够了解该系统/装置的具体结构及变形，因而在此不再赘述。凡是本发明上述实施例的方法所采用的系统/装置都属于本发明所欲保护的范围。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例，或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。
应当注意的是，在权利要求中，不应将位于括号之间的任何附图标记理解成对权利要求的限制。词语“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之前的词语“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件来具体体现。词语第一、第二、第三等的使用，仅是为了表述方便，而不表示任何顺序。可将这些词语理解为部件名称的一部分。
此外，需要说明的是，在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述，是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域的技术人员在得知了基本创造性概念后，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，权利要求应该解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种修改和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也应该包含这些修改和变型在内。
1.一种建筑用遮阳产品能效性能的评估方法，其特征在于，包括：
s1、根据遮阳产品的光热特性参数与结构参数，构建遮阳产品模型；
s2、根据所处地区的建筑室内负荷标准、围护结构标准与空调形式，构建典型建筑模型；
s3、基于获取的人行为对遮阳产品使用的影响的数据，确定遮阳产品使用时间表；
s4、基于所述遮阳产品模型、所述遮阳产品使用时间表以及所处地区的典型气象年数据，计算在所述典型建筑模型中使用遮阳产品的空调能耗；
s5、根据所述使用遮阳产品的空调能耗并结合无遮阳时的空调能耗以及布置绝热窗户时的空调能耗，得出遮阳产品的年能效性能指标；
s6、基于遮阳产品的年能效性能指标对遮阳产品进行分级评价。
2.如权利要求1所述的一种建筑用遮阳产品能效性能的评估方法，其特征在于，步骤s1包括：
s11、对遮阳产品的光热特性参数和结构参数进行敏感性测试与分析，筛选出敏感性的光热特性参数与敏感性的结构参数；
s12、根据敏感性的光热特性参数与敏感性的结构参数，构建遮阳产品模型。
3.如权利要求2所述的一种建筑用遮阳产品能效性能的评估方法，其特征在于，所述敏感性的光热特性参数包括外侧发射率、内侧发射率、太阳辐射透射率、太阳辐射反射率、红外透射率、导热系数与渗透系数；所述敏感性的结构参数包括遮阳产品与窗户的上下间距与左右间距。
4.如权利要求1所述的一种建筑用遮阳产品能效性能的评估方法，其特征在于，供暖为主的城市的空调形式为空调 燃气炉，制冷为主的城市的空调形式为空调。
5.如权利要求1所述的一种建筑用遮阳产品能效性能的评估方法，其特征在于，所述典型建筑模型上各个朝向均布置若干个基准窗户，且所述典型建筑模型的四个方向的外墙的窗墙比均相同。
6.如权利要求1所述的一种建筑用遮阳产品能效性能的评估方法，其特征在于，所述遮阳产品使用时间表包括遮阳产品的使用时间和使用状态，使用状态包括全开、半开以及全关。
7.如权利要求4所述的一种建筑用遮阳产品能效性能的评估方法，其特征在于，所述遮阳产品的年能效性能指标为：
eb-s＝eb-es，
eb-a＝eb-ea，
其中，eb表示布置基准窗户时的年空调能耗，es表示布置带有遮阳产品的年空调能耗，ea表示布置绝热窗户时的年空调能耗，eb-s表示布置遮阳产品后减少的空调能耗，eb-a表示布置基准窗户后增加的空调能耗，aep为年能效性能指标，aep是一个无量纲量。
8.如权利要求7所述的一种建筑用遮阳产品能效性能的评估方法，其特征在于，步骤s6中，所述分级评价包括：
第一等级：当aep＞1，该遮阳产品可减少住宅建筑的空调能耗；
第二等级：当aep＝1，该遮阳产品可消除由窗户造成的年空调能耗；
第三等级：当0＜aep＜1，该遮阳产品可减少由窗户造成的年空调能耗；
第四等级：当aep＝0，该遮阳产品对由窗户导致的年空调能耗无影响；
第五等级：当aep＜0，该遮阳产品会增加由窗户导致的年空调能耗。
9.一种建筑用遮阳产品能效性能分析系统，其特征在于，包括：
敏感性参数测试与分析模块，用于对遮阳产品的光热特性参数和结构参数进行敏感性测试和分析，并筛选出敏感性的光热特性参数与敏感性的结构参数；
遮阳产品模型构建模块，用于根据敏感性的光热特性参数与敏感性的结构参数，构建遮阳产品模型；
典型建筑模型构建模块，根据所处地区的建筑室内负荷标准、围护结构标准以及空调形式，构建典型建筑模型；
行为影响数据库，用于存储人行为对遮阳产品使用的影响的数据；
遮阳产品使用时间表模型，用于根据人行为对遮阳产品使用的影响的数据，生成遮阳产品使用时间表；
空调能耗计算模块，用于根据所述遮阳产品模型、所述遮阳产品使用时间表以及与所处地区的典型气象年数据，计算在典型建筑模型中使用遮阳产品的空调能耗；
能效评估模块，用于根据所述使用遮阳产品的空调能耗并结合无遮阳时的空调能耗以及布置绝热窗户时的空调能耗，得出遮阳产品的能效性能指标；并基于遮阳产品的能效性能指标对遮阳产品进行分级评价。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，包括：
至少一个处理器；
以及与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中，所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如权利要求1至8任一项所述的一种建筑用遮阳产品能效性能的评估方法。
技术总结