建筑与当地气候条件相适应是建筑设计中应遵循的一项基本原则。在建筑的围护结构中,窗户是热工性能较弱的构件,若透过窗户进入房间过多的太阳辐射,会引起房间室内过热,构成了夏季空调的主要负荷。建筑遮阳是减少太阳辐射进入室内最有效的措施,并且随着透明围护结构的普遍应用,遮阳的重要性越来越突出,因此,建筑遮阳也成为建筑设计师在方案设计中应用最为广泛的夏季防热措施。然而,建筑遮阳作为一种被动式技术,受太阳辐射来向逐时变化的影响,建筑遮阳设计效果与设计计算时段密切相关。建筑遮阳设计应包含三部分:室外气候条件分析、遮阳构件形式设计以及建筑遮阳设计效果分析。本研究对标《民用建筑热工设计规范》(GB 50176-2016),针对热工规范中“缺少建筑遮阳设计室外计算参数”的问题,明确了不同类型房间的遮阳计算时段的判定条件,分别提出了基于室外气候条件和基于室内热环境需求的遮阳计算时段确定方法,建立了建筑遮阳设计室外计算参数的统计计算方法并编写了参数生成程序;完成了我国10个典型城市的建筑遮阳设计室外计算参数集,主要研究工作如下:(1)通过分析中国的气候特点与建筑遮阳的关系,提出空气温度和太阳辐射是确定设置建筑遮阳的基本条件;在前人研究的基础上,提出了“建筑遮阳设计应以室内热环境需求为导向,遮阳计算时段的确定应以室内空气温度为主要判定依据”;根据房间运行方式的不同(自然通风、间歇空调运行、连续空调运行),明确了三种遮阳设计的目标:“减少房间太阳辐射得热量,防止室内过热”、“削弱室外高温的影响,增加热舒适时数”、“减弱房间降温需求,降低夏季空调冷负荷”,并确定了相应的遮阳计算时段判定条件,提出了“必须”、“应”、“宜”三个等级的遮阳设计要求。(2)通过对原始室外气象数据进行逐时化,获得了历年室外空气温度逐时值和太阳辐射逐时值,为建筑遮阳设计室外计算参数的确定提供数据基础;提出采用累年每月逐时平均干球温度的平均值来表征每个月的温度变化情况,通过构建遮阳计算时段确定用“虚拟年”的方法来确定遮阳计算时段起止日期;对于具体的建筑方案,提出了根据室外气候条件、围护结构构造及房间运行方式,通过计算温差累积值来分析遮阳需求,确定遮阳计算时段;建立了我国10个典型城市的建筑遮阳设计室外计算参数集,可为建筑师在方案设计阶段进行建筑气候分析提供参数依据;(3)对《民用建筑热工设计规范》(GB 50176-2016)中建筑遮阳系数的计算方法进行提升,通过计算整个遮阳时段内的建筑遮阳系数来表征建筑遮阳设计效果;提出了以热不舒适度ITD(intensity of thermal discomfort)、热不舒适频率FTD(frequency of thermal discomfort)以及热不舒适的波动FD(fluctuation of thermal discomfort)为室内热环境评价指标来评价建筑遮阳设计对改善室内热环境的作用大小,结合案例分析得出:在合理设计的前提下,建筑遮阳可以有效改善室内热环境,但在过热季节建筑遮阳虽可以削弱室外气候的影响,但已无法完全满足室内热舒适需求,即需要采用主动式设备给房间进行降温;因此,遮阳设计的最重要的效果就是充分延迟主动式设备开启的时间,延长满足室内热舒适的时段。