中华人民共和国建筑工业行业标准
建筑遮阳热舒适、视觉舒适性能检测方法
Test methods of building shading product on indoor environment thermal and visual comfor
JG/T 356-2012
发布部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
发布日期:2012-01-06
实施日期:2012-05-01
前 言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准使用重新起草法参考DIN EN 14500:2008《遮阳帘和百叶窗-热舒适和视觉舒适-检测和计算方法》,与DIN EN 14500:2008的一致性程度为非等效。
本标准由住房和城乡建设部标准定额研究所提出。
本标准由住房和城乡建设部建筑制品与构配件产品标准化技术委员会归口。
本标准负责起草单位:北京中建建筑科学研究院有限公司、福建省建筑科学研究院。
本标准参加起草单位:中国建筑一局(集团)有限公司、广东省建筑科学研究院、广州市建筑科学研究院、天津建科建筑节能环境监测有限公司、天津市建筑工程质量检测中心、中国建筑标准设计研究院、广西建筑科学研究设计院、华南理工大学建筑学院、广州市建筑材料工业研究所有限公司、中国建筑材料检验认证中心有限司、上海市建筑科学研究院(集团)有限公司、中国建筑科学研究院、沈阳紫微机电设备有限公司、珀金埃尔默仪器有限公司、岛津国际贸易(上海)有限公司、北京市建设工程质量第六检测所有限公司。
本标准主要起草人:段恺、王云新、吴月华、涂逢祥、马扬、任静、任俊、杜家林、张金花、虞晓童、李攀、张树君、朱惠英、赵立华、徐春桃、薛刚、郁露、李华、叶锦亭、刘翼、张华、刘月莉、司晶、李胜英、李建斌、刘强、王济宁、郭永海、费义娟、崔新阳、王志勇、白胜芳、王观颖、崔晔婷。
1 范围
本标准规定了建筑遮阳热舒适与视觉舒适性能检测方法的术语和符号、热舒适性能、视觉舒适性能和检测报告。
本标准适用于除荧光材料和定向反射遮阳装置外,与玻璃窗平面平行的建筑遮阳装置的热舒适与视觉舒适性能检测方法。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
JGJ/T 151-2008 建筑门窗玻璃幕墙热工计算规程
JG/T 277-2010 建筑遮阳热舒适、视觉舒适性能与分级
3 术语和符号
JGJ/T 151-2008、JG/T 277-2010界定的以及下列术语和符号适用于本文件。
3.1 术语
3.1.1
遮阳面 plane of solar shading
遮阳产品完全伸展时与玻璃窗贴近且平行的平面,遮阳百叶特指叶片中心轴所处的平面。
3.1.2
太阳能总透射比 total solar energy transmittance
传入室内的太阳辐射与入射太阳辐射的比值。
3.1.3
遮阳装置遮阳系数 shading coefficient of building shading product
遮阳装置与玻璃窗(或标准窗)组合体的太阳能总透射比与该玻璃窗(或标准窗)的太阳能总透射比的比值,遮阳装置在外时也称外遮阳系数。
3.1.4
眩光调节性能 glare control
通过调节遮阳装置,改变视野中的亮度、对比度或分布范围,以降低视觉不舒适感,提高观察细部和目标能力的性能。
3.1.5
夜间私密性能 night privacy
遮阳装置在完全伸展且闭合时,正常照明状态下阻隔外部观察,避免被外界透视的性能。
注:正常照明状态通常是指人或物体所在位置的照度值不大于300 lx。外部观察是指外界观察者在距遮阳装置(伸展且闭合)5m远的地方辨别室内距该遮阳装置l m的人或物体的能力。
3.1.6
透视外界性能 visual contact with the outside
当遮阳装置完全伸展且闭合时在室内对外界透视的能力。通常是指在有光的条件下,当遮阳装置完全伸展时,观察者站在室内距离其1m处,识别室外距该装置5m处的人或物的能力。该能力受室外不同光照条件的影响。
3.1.7
日光利用性能 daylight utilization
日光利用性能是指在室内需要照明时,调节遮阳装置以减少照明,提高日光利用率的能力。
遮阳装置日光利用的能力与其本身构造及内表面反射比、房间的尺寸和形状、窗户的尺寸和类型、建筑立面朝向等环境条件有关。
[JG/T 277-2010,定义3.1.16]
3.1.8
标准窗 standard window
为方便遮阳装置遮阳系数的计算而定义的窗,规定传热系数U为6.5 W/(m2·K),遮阳系数SC为0.72。
3.1.9
向室内侧的二次传热 secondary internal heat transfer factor
通过玻璃窗和遮阳装置组合体吸收的太阳辐射释放到室内的部分与入射太阳辐射的比值。
3.2 符号
3.2.1 本标准采用下列符号:
A——面积
g——窗(幕墙)的太阳能总透射比
qi——向室内侧的二次传热
SD——遮阳装置遮阳系数
U——传热系数
ε——远红外线半球发射率
ρ——反射比
a——吸收比
τ——透射比
3.2.2 本标准的符号采用下列注脚:
B ——遮阳装置
D ——带角度的百叶窗或百叶帘的直射
dir ——直射
dif ——散射
d ——带角度的百叶窗或百叶帘的散射
e ——太阳光、太阳能
Hole——孔洞
h ——半球(直射光与散射光之和) S ——带角度的百叶窗或百叶帘的遮阳系统
tot ——遮阳装置与玻璃窗(玻璃幕墙)组合体
total——全部、总
V ——可见光
W ——玻璃窗或玻璃幕墙
4 热舒适性能
4.1 一般规定
热舒适性能检测应包括太阳能总透射比、向室内侧的二次传热、太阳光直射-直射透射比三个参数进行综合评价。参数应通过测试被测试件的光学参数计算得出;对于可调节叶片角度的遮阳装置至少应计算太阳高度角45°、方位角0°且叶片倾角45°时的太阳能总透射比、向室内侧的二次传热。
4 热舒适性能
4.1 一般规定
热舒适性能检测应包括太阳能总透射比、向室内侧的二次传热、太阳光直射-直射透射比三个参数进行综合评价。参数应通过测试被测试件的光学参数计算得出;对于可调节叶片角度的遮阳装置至少应计算太阳高度角45°、方位角0°且叶片倾角45°时的太阳能总透射比、向室内侧的二次传热。
4.2 太阳能总透射比的测试和计算
4.2.1 太阳光直射-半球透射比
4.2.1.1 原理
在太阳光谱区域内用具有积分球的分光光度计,测试透过试样的光通量与透过相同厚度的空气层的光通量之比,再采用标准太阳辐射相对光谱分布进行加权,计算被测试样的太阳光直射-半球透射比;为方便测试采用太阳光法向-半球透射比替代太阳光直射-半球透射比。
4.2.1.2 试样
被测试样应符合下列要求:
a)试样的大小应根据仪器的规定从遮阳材料上截取,试样表面应无折痕、洁净、干燥、无划痕;
b)根据试样特性选择测试点及测试辅助工具,并按下列要求清理试样:
1)试样有弧度时,应选择其弧线中垂线方向为测试点,见图1;
图1 有弧度样品测点示意图
2)试样为柔软材料时,应采用辅助工具将其完全伸展撑开并保证试验尺寸无变化;
3)试样为半透明材料时,应对试样进行特殊处理,以减小外侧的光损失引起的测量误差,特殊处理方法见附录A;
4)试样部分有孔洞时,应测试无孔洞部分的光学参数,其整体光学性能应按面积加权平均求得。
4.2.1.3 仪器
双光束分光光度计,见附录A。
4.2.1.4 试验
试验应按下列步骤:
a)测试基线;
b)将试样放入分光光度计的积分球前端直射-半球透射比测试通道,其外表面朝向入射光束,且入射光束垂直于试样表面,测试直射-半球光谱透射比τe,dir-h(λ)并记录,见图2。
a)基线测试 b)试样测试
说明:
1——试样光束;
2——参比光束;
3——试样。
图2 直射-半球透射比测定示意图
4.2.1.5 结果处理
太阳光直射-半球透射比τe,dir-h应按式(1)计算:
………………………………(1)
式中:
τe,dir-h——太阳光直射-半球透射比;
τe,dir-h( λ)——太阳光直射-半球光谱透射比;
Sλ——标准太阳辐射相对光谱分布,取值见JGJ/T 151-2008附录D;
△λ ——波长间隔,取值见JGJ/T 151-2008附录D。
4.2.2 太阳光直射-半球反射比
4.2.2.1 原理
采用带积分球的分光光度计,在太阳光谱区域内测试试样反射的光通量与参比标准(参比白板或标准镜面)反射的光通量之比,再采用标准太阳辐射相对光谱分布进行加权,即可计算获取试样的太阳光直射-半球反射比。
4.2.2.2 试样
试样应符合4.2.1.2要求。
4.2.2.3 仪器
双光束分光光度计,见附录A。
4.2.2.4 试验
4.2.2.4.1 试样按图3要求放置于积分球后部,并按下列步骤试验:
a)放置参比标准于反射比测试通道,测试基线;
b)移去参比标准,试样放置于反射比测试通道且外表面朝向入射光线方向,测出试样的直射-半球光谱反射比ρe,dir-h(λ)数据并记录。
a)基线测试 b)试样测试
说明:
1——试样光束;
2——参比光束;
3——参比标准;
4——试样。
注1:此方法仅适用于能够与反射比通道紧密贴合且无漏光的薄试样。
注2:薄试样指无强烈漫反射特性的试样。
图3 直射-半球反射比测定示意图
4.2.2.4.2 试样置于积分球中心:
a)直接法:
1)试样支架悬挂于积分球中心,放置参比标准于反射比测试通道,测试基线;
2)试样置于积分球中心的试样支架,试样背面应装有一块黑色不透明的吸光材料(≤ρe,n-h0.02且≤ρv,n-h0.02),吸光材料的另一面涂白,见图4,试样的外表面朝向入射光线方向,测试试样直射半球反射比光谱数据并记录。
说明:
1——试样;
2——白色材料;
3——黑色不透明吸光材料。
注1:此方法适用于薄试祥和厚试样。
注2:厚试样指具有强烈漫反射特性的试样。
图4 试样悬挂在积分球中心的直接法反射比的测定示意图
b)间接法:
1)试样支架悬挂于积分球中心,放置参比标准于反射比测试通道,测试基线;
2)将试样置于积分球中心的试样支架,试样背面无挡板,外表面朝向入射光线方向,测试试样的直射-半球光谱透射比和光谱反射比总和(τ+ρ)e,dir-h(λ)并记录,见图5。
说明:
1——试样光束;
2——参比光束;
3——厚试样。
图5 试样悬挂在积分球中心的间接法反射比的测定示意图
3)太阳光直射-半球光谱反射比ρe,dir-h(λ)应按式(2)计算:
ρe,dir-h(λ)=(τ+ρ)e,dir-h(λ)-τe,dir-h(λ) …………………(2)
式中:
τe,dir-h(λ) ——太阳光直射-半球光谱透射比;
(τ+ρ)e,dir-h(λ)——太阳光直射-半球光谱透射比和光谱反射比总和。
4.2.2.5 结果处理
太阳光直射-半球反射比ρe,dir-h应按式(3)计算:
……………………(3)
式中:
ρe,dir-h ——太阳光直射-半球反射比;
ρe,dir-h(λ)——太阳光直射-半球光谱反射比;
Sλ ——标准太阳辐射相对光谱分布,取值见JGJ/T 151-2008附录D;
△λ ——波长间隔,取值见JGJ/T 151-2008附录D。
4.2.3 太阳能总透射比计算
4.2.3.1 遮阳装置太阳光直射-半球透射比和太阳光直射-半球反射比应按附录B计算;
4.2.3.2 遮阳装置与玻璃窗(或标准窗)组合体的太阳能总透射比应按JGJ/T 151-2008中8.4计算,结果修约到1%。计算实例参见附录C。
4.3 向室内侧的二次传热
遮阳装置与玻璃窗(或标准窗)组合体的向室内侧的二次传热qi,tot,根据4.2的结果,应按式(4)和式(5)进行计算,结果修约到1%:
qi,tot= gtot—τe,tot ……………………………………(4)…………………………………………(5)
式中:
gtot——遮阳装置与玻璃窗(或标准窗)组合体的太阳能总透射比;
τe,tot——遮阳装置与玻璃窗(或标准窗)组合体的太阳光直射-半球透射比;
τe ——玻璃窗(或标准窗)玻璃太阳光直射-半球透射比;
ρe ——玻璃窗(或标准窗)面向遮阳侧的太阳光直射-半球反射比;
τe,B——遮阳装置太阳光直射-半球透射比,按4.2的方法测试,按附录B计算;
ρe,B——遮阳帘面向玻璃窗(或标准窗)侧的太阳光直射-半球反射比,按4.2的方法测试,按附录B计算。
4.4 太阳光直射-直射透射比
4.4.1 原理
采用带积分球的分光光度计,在太阳光谱区域内,测试入射角为90°直射条件下,透过试样的光通量与透过相同厚度的空气层的光通量之比,再采用标准太阳辐射相对光谱分布进行加权,即可计算获取试样的太阳光直射-直射透射比。
直射-直射透射比τe,dir-dir由直射-半球透射比τe,dir-h减去直射-散射透射比τe,dir-dif得到。
4.4.2 试样
试样应符合4.2.1.2的要求。
4.4.3 仪器
双光束分光光度计,见附录A。
4.4.4 试验
试验应按下列步骤:
a)按照4.2的试验方法测试直射-半球光谱透射比τe,dir-h(λ);
b)放置参比标准于反射比测试通道位置5,位置3不放置试样,测试基线;移走参比标准将位置5打开,放置试样于位置3,其外表面朝向入射光束,测出直射-散射光谱透射比τe,dir-dif(λ)并记录,见图6。
说明:
1——参比光束Φr; 5——开孔5;
2——样品光束Φs; 6——开孔6;
3——开孔3; 7 ——检测器(在积分球的最高处或最低处)。
4——支架4;
图6 有积分球的双光束分光光度计示意图
4.4.5 结果处理
4.4.5.1 遮阳装置直射-直射透射比τe,dir-dir应按式(6)和式(7)计算:
……………………………………………(6)
τe,dir-dir(λ)=τe,dir-h—τe,dir-dif(λ) …………………………………………………(7)
式中:
τe,dir-dir——太阳光直射-直射透射比;
τe,dir-dir(λ)——太阳光直射-直射光谱透射比;
Sλ——标准太阳辐射相对光谱分布,取值见JGJ/T 151-2008附录D;
△λ ——波长间隔,取值见JGJ/T 151-2008附录D。
4.4.5.2 遮阳装置与玻璃窗(或标准窗)组合体的太阳光直射-直射透射比
应按JGJ/T 151-2008第8章计算太阳光直射-直射透射比,将玻璃窗(或标准窗)与遮阳装置分别等效为一层玻璃,结果修约到1%。
4.4.6 遮阳装置的遮阳系数
遮阳装置的遮阳系数SD应按式(8)计算,结果修约到1%:
SD=gtot/g …………………………………(8)
式中:
gtot——遮阳装置与玻璃窗(或标准窗)组合体的太阳能总透射比;
g——玻璃窗(或标准窗)的太阳能总透射比。
注:本标准光学参数名称和符号与JG/T 277-2010对照参见附录D。
5 视觉舒适性能
5.1 一般规定
视觉舒适性能检测应包括不透光度、眩光调节性能、夜间私密性能、透视外界性能及日光利用性能。应对五个参数进行综合评价。眩光调节性能、透视外界性能、夜间私密性能和日光利用性能应通过测试被测试件的光学参数计算得出;不透光度应通过测试产品或材料的透光等级得出。
5.2 不透光度
5.2.1 原理
不透光度试验装置包括两个区域。区域3为均匀照亮试样的照明区域,发光设备能达到附录F中表F.1和表F.2要求的光照等级,且应均匀的照射到试样上。区域1为不透光的观察区域,表面为黑色(最大反射率ρ小于0.1),靠近照明区域的一端开口用于安装试样;另一端确保观察者的眼睛完全处在不透光的环境并与试样中心点在同一轴线上,见图7。
说明:
1——观察区域;
2——试样;
3——样品的照明区域。
图7 测试方法示意图
5.2.2 试样
试样应符合下列要求:
a)织物试样:不应小于200mm×200mm;
b)产品试样:不应小于1000mm×1000mm;
c)产品试样应按照出厂技术说明进行安装,织物试样应有代表性,且确保边缘不漏光。
5.2.3 仪器
不透光度检测仪,参见附录E。
5.2.4 试验
5.2.4.1 光照强度
根据被测产品或织物,按附录F中表F.1和表F.2选取光照强度值,调整光照强度使试样表面光照强度在选取值的100%~140%之间。
5.2.4.2 观察
光照强度稳定后,观察者(观察者应具备感光能力)应在5min内判定通过样品的光线是否能看见,并记录。
试验由两个不同的观察者各做一次试验,若两个观察者的结果相矛盾,再由第三个观察者重复一次试验。试验结果由第三个观察者确定。
5.3 眩光调节性能
5.3.1 试样
产品和试样应符合4.2.1.2要求。
5.3.2 仪器
双光束分光光度计,见附录A。
5.3.3 试验
5.3.3.1 可见光直射-散射透射比
可见光直射-散射透射比应按4.4.4规定的太阳光直射-散射透射比的试验方法进行测定,其中光谱范围选择380nm~780nm。
5.3.3.2 可见光直射-直射透射比
可见光直射-直射透射比测试方法与4.4中的太阳光直射-直射透射比方法相同,其中光谱范围选择380nm~780nm。
5.3.4 结果处理
5.3.4.1 可见光直射-散射透射比τv,dir-dif应按式(9)计算,结果修约到1%:
……………………………………(9)
式中:
τv,dir-dif——可见光直射-散射透射比;
τv,dir-dif(λ)——可见光直射-散射光谱透射比;
Sλ——D65标准光源相对光谱分布,取值见JGJ/T 151-2008附录D;
△λ——波长间隔,取值见JGJ/T 151-2008附录D。
5.3.4.2 可见光直射-直射透射比τv,dir-dif应按式(10)计算,结果修约到1%:
………………………………(10)
式中:
τv,dir-dir ——可见光直射-直射透射比;
τv,dir-dir(λ)——按4.4方法测得的可见光直射-直射光谱透射比;
Sλ——D65标准光源相对光谱分布,取值见JGJ/T 151-2008附录D;
△λ ——波长间隔,取值见JGJ/T 151-2008附录D。
5.4 夜间私密性能和透视外界性能
5.4.1 试样
产品和试样应符合4.2.1.2的要求。
5.4.2 仪器
双光束分光光度计,见附录A。
5.4.3 试验
5.4.3.1 可见光直射-散射透射比应按5.3.3.1的方法测定。
5.4.3.2 可见光直射-直射透射比应按5.3.3.2的方法测定。
5.4.4 结果处理
与5.3.4相同。
5.5 日光利用性能
5.5.1 试样
产品和试样应符合4.2.1.2的要求。
5.5.2 仪器
双光束分光光度计,见附录A,但需在积分球的透射通道前加一个散射体(如:毛玻璃)。
5.5.3 试验
可见光散射-半球透射比的测试方法与4.2.1.4相同,辐照应为散射条件。
5.5.4 结果处理
可见光散射-半球透射比τv,dif-h应按式(11)计算,结果修约到1%:
……………………………………(11)
式中:
τv,dif-h——可见光散射-半球透射比;
τv,dif-h(λ)——按4.2.1.4的方法测得的可见光散射-半球光谱透射比;
Sλ ——D65标准光源相对光谱分布,取值见JGJ/T 151-2008附录D;
△λ ——波长间隔,取值见JGJ/T 151-2008附录D。
注:本标准光学参数名称和符号与JG/T 277-2010对照参见附录D。
6 检测报告
检测报告应包括下列内容:
a)报告编号;
b)检测依据;
c)完整识别试验样品的全部必要信息,包括产品名称、规格型号、生产厂家、生产日期等;
d)测试条件,当试样为可调节叶片角度的遮阳装置时,应包括太阳高度角、方位角、叶片倾角和间距比(d/l)等;
e)检测仪器的必要信息,包括名称、型号等;
f)结果应包括参数名称,数值,分级等;
g)遮阳装置安装位置,如内置遮阳等;
h)若需对遮阳产品进行分级,参见附录F。
附 录 A
(规范性附录)
双光束分光光度计
A.1 参考样品
参考样品须有足够的尺寸,防止光在入口边缘泄漏。其大小应该与仪器样品舱的大小相匹配。参考样品应洁净干燥。应该遵循生产商所说明的储藏和清理步骤。
参考样品应该与测试样品具有相似的反射透射性能(如:漫反射的参考样品用来测试漫反射类样品)要证明参考样品具备下列几条精确性:
a)反射率在0.85与1之间的漫反射参考样品(如:低密度烧结聚四氟乙烯),绝对精确度应小于或等于0.04;
b)反射率在0.85与1之间的镜面类参考样品(如:镜面),绝对精度应小于或等于0.03;
c)透射率在0.75与1之间的直接透射类参考样品(如:玻璃板),绝对精度应小于或等于0.03。
在考虑了额外的不确定性并且精确度可溯源的情况下,可以使用实验室自行标定的二级参考样品。
A.2 光学测试设备
A.2.1 几何条件
应符合下列几何要求:
a)在测试样本具有方向性的情况下(如:板条、窗帘和一些单色或多色的织物),入射面或观察面的角度方向必须限定。
注:入射面是包含了待测样品表面的法线和入射光方向在内的平面。
b)对于无方向性均匀的样品,用入射角θ就可以表现入射光线的方向。θ是指样品表面法线与入射光线光轴方向的夹角。
c)样本照射的面积和样品的尺寸相比较应该足够大,这样才能使测试结果与入射光照射在样品上的位置无关。如果无法达到上述要求,应该多次测试样品的不同位置的值,面积加权后算出平均值。在相关区域的辐射度应该均匀分布。
注:在倾斜照射或照明的情况下,照射的面积随1/cosθ增长而增长,θ是指入射角。对于大角度,应该注意满足上述要求。
d)应当避免样品照射区域外的杂散光。
e)在定向照射的情况下,在相应区域的每一个点上,入射角的规定偏差为±5°。相应区域的大小取决于样品的类型。样品越“厚”,相关区域应越大。相关示意见图A.1所示。
f)在漫反射的情况下,应当采用积分球。
说明:
1——入射光束直径;
2——相关区域直径;
3——光斑大小;
4——样本。
图A.1 测试涉及的区域
A.2.2 偏振
遮阳设备或材料的非垂直入射的特点取决于入射光束的偏振状态。假如光源及聚焦光学系统未出现偏振现象,并且探测器对偏振不够灵敏,那么可直接测试非偏振的入射光。一般情况下,对于非垂直入射的测试,应该进行两次即入射光分别垂直于入射面以及平行于入射面进行测试。计算两个结果并取平均值,作为对非偏振光入射的特征值。
注1:即使入射光是非偏振的,透射光及反射光通常带有部分偏振性。
注2:从一个光源发出的光,一般情况下带有部分偏振性的。进入积分球的光线通过在球内的多次反射来消除偏振。
A.2.3 积分球
A.2.3.1 积分球(或乌尔伯利特球)是一个中空的球体,其内表面为白色漫反射面。这种光学装置是用来收集从样品反射或透射过来的光,或者从一个完整半球提供样品的等方向性光线。积分球有一个开孔用来接收和检测能量,并且有另外的开孔,用来放置样品或参考样本。
推荐用积分球配置在辐射计、光度计或分光辐射度计上,用来测试:
a)直射-半球反射比和透射比;
b)漫反射比和漫透射比。
注1:当测试半透明的厚样本(如印有图案的玻璃板条)的透射和反射时要特别注意,对样品进行防漏光处理,因为透射光和反射光有可能会从侧面丢失。
注2:积分球不适合用来测试发光材料。
注3:积分球涂层材料的反射率越高,检测灵敏度就越高。
注4:常见的球体涂层材料是硫酸钡和压制的低密度烧结聚四氟乙烯板。
注5:积分球的基本原理是,积分球内壁的间接照射/辐射度与待测样本和参考样本的透射/反射光通量成一定比例。这符合封闭的球体内壁具有完美的等方向性的漫反射率。球体直接照射部分的照射/辐射度与光通量并不成比例。因此,必须在球体内安装挡板。
A.2.3.2 带检测器的积分球应该满足下列要求:
a)为了遮挡样本/参考样品口和检测器之间的直射光线,所有检测器的入光口都应当安装额外的挡板。这确保了光线不是直接照射到检测器上。该挡板应该涂有一层漫反射性的,反射系数很高且反射率均匀的材料(垂直-半球反射率应大于92%)。
b)检测器应该满足下列条件之一:
1)辐射计/光度计对来自积分球的所有可能的方向的光线都敏感。辐射计/光度计应根据余弦定理来评估入射光。
2)辐射计/光度计可视角很窄。在这种情况下,有必要遮挡住球内的检测器直接检测到的小块观察区域。只有这个观察区域的信号才能被检测器检测到。
3)球的外表面应涂成黑色,以避免样品和球外表面产生相互之间的反射。
注:许多无光样本(如乳白玻璃片层)被磨损,或者在接触黑色涂料的情况下,有可能被污染。对于这些材料,用一张黑纸包裹样品,可以防止样品被污染。
c)积分球的开口面积不应超过球内表面积的十分之一。关闭或者涂了与球内壁相同材料的不使用的开口,不作为考虑对象。
d)在样品开口周围的球内壁应该有锋利的边缘,确保在球内壁和样品表面间无间隙(见图A.2)。
注:所需积分球开口的数量、位置和直径决定于测试方法、测试样品的种类和测试的参数。
说明:
1——样品;
2——积分球。
图A.2 积分球锐边与样品的连接
e)样品开口的直径大小不应超过球直径的六分之一。推荐样品开口的直径小于球直径的十分之一(推荐用150mm的积分球)。
f)测试反射率时,入射光束的直径应小于入射孔开口的直径。
注1:理想情况下,内表面应该对光线均匀地漫反射。
注2:测试可见光谱时,积分球涂层宜选择硫酸钡或低密度烧结聚四氟乙烯;测试太阳光谱时,积分球涂层宜采用低密度烧结聚四氟乙烯或其他反射率大于90%的涂层。
注3:对于宽谱段测试,球内部涂层对光线的反射应尽可能均匀。均匀性K(λ)rel的测试应按式(A.1)计算。
……………………………………(A.1)
式中:
ρk(λ)——积分球内部涂层的垂直-半球反射率;
ρk,max——最大值。
注4:在宽谱段测试的情况下,均匀性应比高反射率重要。利用反射系数为0.8且均匀性高的反射材料代替硫酸钡球体是非常有必要的,尽管硫酸钡在某一点具有很高的反射率,大约为0.98。
注5:球体涂料均匀性系数K(λ)rel被列为波长的函数。
附 录 B
(规范性附录)
遮阳装置太阳光直射-半球透射比和太阳光直射-半球反射比的计算方法
B.1 平行于玻璃窗平面的遮阳装置(可调节开启角度和带孔的遮阳装置除外)直射-半球透射比、反射比可用材料本身直射-半球透射比、反射比表示。
B.2 带孔的铝合金片、塑料片等非透明遮阳帘片材料,其太阳光直射-半球透、反射比可按式(B.1)和式(B.2)计算:
……………………………(B.1)
……………………………(B.2)
式中:
τe,B ——遮阳装置直射-半球透射比;
ρe,B ——遮阳装置直射-半球反射比;
Atotal——材料总面积,单位为平方米(m2);
Ahole ——孔洞面积,单位为平方米(m2);
τe,dir-h——材料非带孔洞部分测试所得太阳光直射-半球透射比;
ρe,dir-h——材料非带孔洞部分测试所得太阳光直射-半球反射比。
B.3 可调节叶片角度的百叶遮阳装置的太阳光直射半球透、反射比的详细计算,应按JGJ/T 151-2008第8章规定进行。
B.4 为简化计算,设定百叶类遮阳装置满足下列条件:其太阳光直射-半球透射比、反射比按式(B.3)~式(B.10)计算:
B.4.1 遮阳百叶可调节至完全关闭状态,遮挡全部太阳光透射;
B.4.2 遮阳百叶的透射与反射均为散射,不适用于镜面反射;
B.4.3 可调节叶片角度的遮阳装置直射太阳光的光学性能应按式(B.3)~式(B.6)计算(关闭状态除外):
…………………(B.3)
…………………(B.4)
………………………………(B.5)
…………………………(B.6)
式中:
Φij ——区域i~j角系数(图B.1),部分情况下的角系数见表B.1~表B.5;
τS,D ——可调节叶片角度的遮阳装置的太阳光直射-直射透射比;
ρS,D ——可调节叶片角度的遮阳装置的太阳光直射-直射反射比;
τe,dir-h——叶片太阳光直射-半球透射比;
ρe,dir-h——叶片外表面太阳光直射-半球反射比;
ρ'e,dir-h——叶片内表面太阳光直射-半球反射比。
B.4.4 可调节叶片角度的遮阳装置太阳光散射光学性能应按下式(B.7)和式(B.8)计算(关闭状态除外):
…………………………………… (B.7)
………………………………………… (B.8)
式中:
τS,d ——可调节叶片角度的遮阳装置的太阳光直射-散射透射比;
ρS,d ——可调节叶片角度的遮阳装置的太阳光直射-散射反射比;
τe,dir-h——叶片太阳光直射-半球透射比;
ρe,dir-h——叶片外表面太阳光直射-半球反射比;
ρ'e,dir-h——叶片内表面太阳光直射-半球反射比。
B.4.5 可调节叶片角度的遮阳装置的太阳光直射-半球透射比τs太阳光直射-半球反射比ρs,应按式(B.9)和式(B.10)计算:
τs=0.85·τS,D+0.15τS,d …………………………………(B.9)
ρs=0.85·ρS,D+0.15ρS,d …………………………(B.10)
式中:
B.4.6 下表中的角系数适用于间距比d/l为72/80或43/50或22/25或14/16的遮阳百叶。
B.4.6.1 太阳光垂直叶片入射,叶片倾角45°,间距比d/l=1.0时的角系数Φij宜按表B.1取值。
表B.1 角系数(太阳光垂直叶片入射,叶片倾角45°,间距比d/l 1.0)
Φij i | j | |||
1 | 2 | 3 | 4 | |
1 | 0.000 | 0.307 | 0.076 | 0.617 |
2 | 0.307 | 0.000 | 0.617 | 0.076 |
3 | 0.076 | 0.617 | 0.000 | 0.307 |
4 | 0.617 | 0.076 | 0.307 | 0.000 |
5 | 0.059 | 0.707 | 0.000 | 0.233 |
6 | 0.538 | 0.089 | 0.373 | 0.000 |
B.4.6.2 太阳光垂直叶片入射,叶片倾角65°,间距比d/l=0.87时的角系数Φij宜按表B.2取值。
表B.2 角系数(太阳光垂直叶片入射,叶片倾角65°,间距比d/l=0.87±0.03)
Φij | j | |||
1 | 2 | 3 | 4 | |
1 | 0.000 | 0.339 | 0.168 | 0.494 |
2 | 0.339 | 0.000 | 0.494 | 0.168 |
3 | 0.150 | 0.430 | 0.000 | 0.424 |
4 | 0.430 | 0.150 | 0.424 | 0.000 |
5 | 0.085 | 0.611 | 0.000 | 0.304 |
6 | 0.256 | 0.217 | 0.526 | 0.000 |
B.4.6.3 太阳高度角45°,方位角0°,叶片倾角45°,间距比d/l=0.87时的角系数Φij宜按表B.3取值。
表B.3 角系数(太阳高度角45°,方位角0°,叶片倾角45°,间距比d/l=0.87±0.03)
Φij i | j | |||
1 | 2 | 3 | 4 | |
1 | 0.000 | 0.251 | 0.081 | 0.658 |
2 | 0.261 | 0.000 | 0.658 | 0.081 |
3 | 0.070 | 0.570 | 0.000 | 0.357 |
4 | 0.570 | 0.070 | 0.357 | 0.000 |
5 | 0.049 | 0.707 | 0.000 | 0.244 |
6 | 0.444 | 0.089 | 0.467 | 0.000 |
B.4.6.4 太阳高度角30°,方位角0°,叶片完全关闭,间距比d/l=0.87时的角系数Φij宜按表B.4取值。
表B.4 角系数(太阳高度角30°,方位角0°,叶片完全关闭,间距比d/l=0.87±0.03)
Φij | j | |||
1 | 2 | 3 | 4 | |
1 | 0.000 | 0.352 | 0.199 | 0.488 |
2 | 0.353 | 0.000 | 0.447 | 0.199 |
3 | 0.173 | 0.389 | 0.000 | 0.438 |
4 | 0.390 | 0.173 | 0.438 | 0.000 |
5 | 0.172 | 0.390 | 0.000 | 0.438 |
6 | 0.389 | 0.173 | 0.438 | 0.000 |
B.4.6.5 太阳高度角60°,方位角0°,叶片倾角90°,水平状态,间距比d/l=0.87时的角系数Φij宜按表B.5取值。
表B.5 角系数(太阳高度角60°,方位角0°,叶片倾角90°,间距比d/l=0.87±0.03)
Φij i | j | |||
1 | 2 | 3 | 4 | |
1 | 0.000 | 0.373 | 0.313 | 0.313 |
2 | 0.374 | 0.000 | 0.313 | 0.313 |
3 | 0.272 | 0.272 | 0.000 | 0.445 |
4 | 0.272 | 0.272 | 0.445 | 0.000 |
5 | 0.178 | 0.366 | 0.000 | 0.456 |
6 | 0.178 | 0.366 | 0.456 | 0.000 |
a)遮阳百叶的区域划分示意图说明: b)遮阳百叶示意图
说明:
1 ——相邻叶片形成的室内侧平面; a——室内;
2、6——背向太阳光的叶片内表面; b——室外;
3、5——被太阳光照射到的叶片外表面; d——板条轴间距;
4 ——相邻叶片形成的室外侧平面; l——板条的宽度;
a——倾角。
图B.1 遮阳百叶及其区域划分示意图
B.4.7 可调节叶片角度的遮阳装置太阳光直接透射比及反射比计算实例:
计算各参数设置如下:太阳光垂直叶片入射,叶片倾角45°,间距比d/l=1.0,角系数Φij取值见表B.1,计算结果见表B.6。
表B.6 可调节叶片角度的遮阳装置计算结果
叶片 | τS,D | ρS,D | τS,d | ρS,d | |
τe,dir-h | ρe,dir-h=ρ'e,dir-h | ||||
0.00 | 0.30 | 0.03 | 0.22 | 0.35 | 0.12 |
0.00 | 0.70 | 0.12 | 0.52 | 0.44 | 0.30 |
0.20 | 0.60 | 0.23 | 0.52 | 0.51 | 0.31 |
附 录 C
(资料性附录)
遮阳装置与玻璃窗组合体的太阳能总透射比计算实例
C.1 本附录给出了一种浅色半透明材质的遮阳装置与双层透明玻璃窗组合后处在三种不同位置下的计算举例,公式参照JGJ/T 151-2008中第8章。
C.2 已知玻璃窗与遮阳装置的光学参数如下:
C.2.1 玻璃窗的光学参数:
g=0.75;UW=3.0 W/(m2·K);
C.2.2 遮阳装置的光学参数:
τe,B=0.2;ρe,B=0.4;ae,B=1—0.2—0.4=0.4;
C.3 遮阳装置处于玻璃窗外侧时组合体太阳能总透射比应按式(C.1)和式(C.2)计算:
………………………………………………………(C.1)
……………… (C.2)
C.4 遮阳装置处于玻璃窗内侧时组合体太阳能总透射比应按式(C.3)和式(C.4)计算:
…………………………………………………… (C.3)
……………………………………… (C.4)
C.5 遮阳装置处于双层玻璃中间、封闭的两层窗(或幕墙)之间时组合体(内置遮阳百叶窗)太阳能总透射比应按式(C.5)和式(C.6)计算:
……………………………………………… (C.5)
…………………(C.6)
附 录 D
(资料性附录)
光学参数对照表
D.1 本标准光学参数的名称和符号与JG/T 277-2010不一致处见表D.1 。
表D.1 光学参数的名称和符号对照表
本标准符号 | 本标准名称 | 对应JG/T 277-2010符号 | 对应JG/T 277-2010名称 |
τe,dir-dir | 太阳光直射-直射透射比 | τe,n-n | 太阳光法向-法向透射比 |
τv,dir-dir | 可见光直射-直射透射比 | τv,n-n | 可见光法向-法向透射比 |
τv,dir-dif | 可见光直射-散射透射比 | τe,n-dif | 可见光法向-法向透射比 |
SD | 遮阳装置遮阳系数 | Fc | 遮阳系数 |
注:本标准中直射光学参数测试时入射光线为90°的直射光线即法向入射。 |
附 录 E
(规范性附录)
不透光度测试仪
E.1 产品测试装置
E.1.1 该测试装置分为观察区域和照明区域,由黑白两个箱体组成。被测产品或材料置于两个区域中间。测试装置见图E.1。
说明:
1——观察者; 5——白色箱体;
2——观察孔; 6——反射材料;
3——黑色箱体; 7——灯;
4——样品; 8——白色墙体。
注:该测试装置主要用于整个遮阳产品的不透光度检测,也可以用于其他产品或材料的不透光度检测。
图E.1 产品测试装置示意图
E.1.2 照明区域对面是一面白色墙体,灯光通过墙体反射均匀地照射到样品表面。
E.1.3 观察区域不透光,并能容纳观察者进入,通过观察孔观察产品的不透光度。
E.1.4 测试装置由黑白两个箱体构成,均能移动,移动轨道垂直于白墙,以改变样品表面的照度,满足附录F中表F.1所界定的产品的照度等级要求。
E.2 织物测试装置
E.2.1 该测试装置分为观察区域和照明区域,由黑白两个箱体做成。被测的织物置于两个区域中间。测试装置见图E.2。
说明:
1——反射材料; 5——样品;
2——灯; 6——黑色箱体;
3——白色箱体; 7——观察面罩;
4——样品支架; 8——观察者。
图E.2 织物测试装置示意图
E.2.2 照明区域内有固定的灯具,灯光均匀照射,其强度可以调节,以便达到附录F中表F.2所界定的织物的照度等级要求。
E.2.3 观察区域不透光,观察者在观察区域外,通过观察面罩对织物进行观察。
E.3 技术要求
E.3.1 照明区域的技术要求
E.3.1.1 样品应放置于靠近观察区域的端面,发光设备安装在观察区域相对的另一端,且发光设备为能达到附录F中F.2.1要求的光照等级的灯具。
E.3.1.2 样品的照明区域和发光设备的设计应相应符合E.1或E.2的要求,且应均匀的照射到样品上。
E.3.2 观察区域的技术要求
表面应为黑色(最大反射率ρ小于0.1);整个区域应不透光;靠近照明区域的一端应能开口以便安装试样;应确保观察者的眼睛完全处在不透光的观察区域,可通过观察面罩(观察者身体在观察区域外)或观察者完全处在观察区域内;该区域的设计应确保观察者的眼睛与试样中心的轴线处在一条水平线上。
观察区域的设计应确保观察者和试样的距离符合下列要求:
a)产品试验时距离满足样品最小尺寸(宽高均可)的80%±5%;
b)织物试验时距离满足样品最小尺寸(宽高均可)的250%±10%;
c)当光照超过75 000 lx时,应采用安全装置以免眼睛受到光线的直接照射;
d)观察区域的光密性可采用一个不透明板代替试样的试验进行验证。
附 录 F
(资料性附录)
热舒适性能与视觉舒适性能分级
F.1 热舒适性能分级
热舒适性能分级应按JG/T 277-2010第4章表1进行。
F.2 视觉舒适性能分级
F.2.1 不透光度应按表F.1和表F.2进行分级。
表F.1 遮阳产品不透光度分级
产品性能 | 产品分级 | |
在超过10 lx光照下无光感 | 半暗 | 1 |
在超过1000 lx光照下无光感 | 2 | |
在超过75 000 lx光照下无光感 | 全暗 | 3 |
表F.2 织物不透光度分级
产品性能 | 产品分级 | |
在超过1000 lx光照下无光感 | 半暗 | 1 |
在超过10 000 lx光照下无光感 | 全暗 | 2 |
F.2.2 眩光调节应按JG/T 277-2010第5章表2进行分级。
F.2.3 夜间私密性应按JG/T 277-2010第5章表3进行分级。
F.2.4 透视外界的能力应按JG/T 277-2010第5章表4进行分级。
F.2.5 日光利用应按JG/T 277-2010第5章表5进行分级。
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