基于有限元的竹编织外遮阳板抗风性能分析.pdf 4页

建筑技术第46卷第11期2015年11月·1034·ArchitectureTechnologyV_01．46No．11NOV．2015基于有限元的竹编织外遮阳板抗风性能分析、吕瑶(慕尼黑工业大学建筑学院，D一80333，德国慕尼黑)摘要：纵横向不等厚竹编遮阳板由横条厚竹条与纵条薄竹条组成，不仅能够有效遮挡直射太阳辐射，减少制冷能耗，同时可以允许充足的漫射光透射进入室内，从而保持良好均衡的室内光环境，是一种节能可持续的理想遮阳板。通过对4种尺寸的该类竹编遮阳板分别建立有限元模型，对不同风速和不同风攻角下遮阳板结构的力学性能进行数值模拟仿真。计算结果表明，lmXlm、1．5mX1．5m、3mXlm三种结构均能满足刚度要求，而3mX3m结构由于变形量过大不能满足刚度要求，建议采用lm×lm或1．5mX1．5m或3mXlm结构进行组合。由于竹材具有良好的力学性能，各尺寸结构均能满足强度要求。该研究成果可为该类竹编遮阳板设计和使用参考。关键词：竹编；遮阳板；应力；变形中图分类号：TU311文献标志码：A文章编号：1000-4726(2015)1卜1034—04STUDYOFTHEANTI．WINDPERFORMANCEoFAWOVENBAMBooSHADINGSCREENBASEDoNTHEFINITEELEMENTMETHoDLYUYao(SchoolofArchitecture，TechnicalUniversityofMunich，D-80333，Munich，Germany)Abstract：BambooshadingscreenswovenbythickhorizontalbamboostripsandthinverticalbamboostripscaneffectivelyblockthedirectsolarradiationSOthatthecoolingenergyconsumptioncanbereduced．Atthesametime，itenablesadequatedifusedaylightpenetrationintotheroom，SOastomaintainabrightandstableindoordaylightenvironment．Thus，itisconsideredtobeanenergy—efficientandsustainablesolarshadingscreen．Inthispaper,thefiniteelementmodelsofsuchbambooshadingsinfourdiferentsizeswereestablished，andthemechanicalpropertiesoftheshadingstructuresweresimulatedunderdiferentwindspeedsandwinddirections．Theresultsshowthat，threestructuresinsizesof1m×1m，1．5m×1．5m，3m×1mmeetthestiffnessrequirements，whilestructureinasizeof3m×3mfailstomeettherigidityrequirementduetothedeformationexcessive．Acombinedstructurebylm×lmor1．5m×1．5mor3m×lmissuggestedforalargesizeofshadingscreen．Becausebamboohasgoodmechanicalproperties，eachsizeofthestructurecanmeetthestrengthrequirement．Resultsofthisstudycanbeusedasareferenceforthedesignandapplicationofsuchwovenbamboosolarshadingscreens．Keywords：wovenbamboo；solarshadingscreen；stress；deformation随着使用外遮阳遮挡太阳辐射，减少制冷能耗栅格板可以有效地遮挡直射太阳辐射，但是对漫射是一种经验证有效的被动式太阳能节能技术¨]。外光的透射也带来了不利的影响，从而造成虽然减少遮阳的遮阳板类型根据构造方式的不同可以分为：了制冷能耗，却带来了室内光环境较差的1司题，增遮阳板，活动百叶，遮阳篷，遮阳卷帘等[2]。其中遮加了照明用电能耗。编织金属网虽然可以带来充足阳板因其遮阳效果显著、构造简单、耐久性好等特点的室内自然光光照，但是由于编织条较细，不能对而被广泛应用。常见的遮阳板材料包括穿孔金属板，直射太阳辐射进行有效阻挡。因而，本文结合二者金属编织网，木栅格，实木板等[3-4]o诸多文献对遮的优点，利用我国本土材料，设计研制了一种新型阳板的开洞密度，开洞形式，洞深，编织方式，安装遮阳板，该遮阳板由纵横向不同厚度的竹条编织而旋转角度等问题进行了深入的量化研究[5‘”。成(图1)，将厚竹条作为横条，将薄竹条作为纵条，根据研究成果可知，均衡材质的穿孔板或者木充分利用薄厚不同的各自优点对编织结构进行了量化设计，根据夏季太阳高度角，设计横向竹条的厚度，收稿日期：2015-08—09同时根据采光需求调整编织网孔隙率及编织结构侧作者简介：吕瑶(1984～)，女，陕西西安人，博士研究生，主要研向透光率，使该结构既能有效遮挡直射太阳辐射进究方向是建筑立面技术与设计方向，e—mail：l—yao@hotmail．com．