一种遮阳装置的节能分析方法、系统及存储介质与流程
本发明属于建筑技术领域，特别涉及一种遮阳装置的节能分析方法、系统及存储介质。
背景技术：
在夏热冬冷地区，夏季需要使用室内空调的制冷效果来平衡室外进入室内的辐射热量，冬季需要使用室内空调的制热效果来增加室内的温度，以增加用户的舒适感。
为了降低空调能耗，一般会在窗户、玻璃幕墙外设置遮阳板，通过遮阳板来遮挡部分进入室内的辐射热量。目前，在设计遮阳装置时都是通过遮阳装置的遮阳效果来进行设计的。而遮阳板是固定设置在窗户外的，若遮阳板的遮阳效果过好，则会导致冬季进入室内的辐射热量变小，会增加空调的能耗；若遮阳板的遮阳效果欠佳，则会导致夏季进入室内的辐射热量增加，同样会增加空调的能耗。因此，采用现有方法设计的遮阳装置无法更好地降低能耗。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种遮阳装置的节能分析方法、系统及存储介质，可使设计的遮阳装置达到较优的节能效果，以降低能耗。
本发明提供的技术方案如下：
一方面，提供一种遮阳装置的节能分析方法，包括：所述遮阳装置包括水平遮阳板和竖直遮阳板，所述水平遮阳板设置于窗户的上方，所述竖直遮阳板设置于所述窗户的侧边；
所述节能分析方法包括：
计算无遮阳装置时每个单位时间内进入室内的第一辐射热量；
计算设置遮阳装置时每个单位时间内进入室内的第二辐射热量；
计算每个单位时间内所述第二辐射热量与所述第一辐射热量的比值，得到所述遮阳装置在每个单位时间内的遮阳系数；
根据所述遮阳装置在每个单位时间内的遮阳系数，计算夏季时间段内所述遮阳系数的平均值得到夏季遮阳系数，并计算冬季时间段内所述遮阳系数的平均值得到冬季遮阳系数；
计算所述冬季遮阳系数与所述夏季遮阳系数的比值，得到所述遮阳装置的节能效果系数。
进一步优选地，所述计算无遮阳装置时每个单位时间内进入室内的第一辐射热量具体包括：
根据公式(1)计算辐射在所述窗户上的表面直射辐射强度；
根据所述表面直射辐射强度和公式(2)，计算得到无遮阳装置时每个单位时间内进入室内的第一辐射热量；
jd＝jdn×cosh×cos(a-ay)(1)
p1＝jd×w+js×w×0.5(2)
其中，jd为每个单位时间内辐射在窗户上的表面直射辐射强度；jdn为每个单位时间内太阳法向直射辐射强度；h为太阳高度角；a为太阳方位角；ay为窗户的朝向角度；p1为第一辐射热量；js为每个单位时间内太阳水平面散射辐射强度；w为窗户的面积。
进一步优选地，所述计算设置遮阳装置时每个单位时间内进入室内的第二辐射热量具体包括：
计算设置遮阳装置时所述窗户上的阴影面积；
计算所述遮阳装置的视系数；
计算辐射在所述窗户上的表面直射和散射辐射强度；
根据所述阴影面积、所述视系数、所述表面直射辐射强度和公式(3)，计算得到设置所述遮阳装置时每个单位时间内进入室内的第二辐射热量；
其中，p2为第二辐射热量；jd为每个单位时间内辐射在窗户上的表面直射辐射强度；js为每个单位时间内太阳水平面散射辐射强度；w为窗户的面积；s为阴影面积；η为遮阳板的透射比；f为设置遮阳装置时的视系数；scg为玻璃的遮阳系数；
进一步优选地，所述计算设置遮阳装置时所述窗户上的阴影面积具体包括：
判断所述窗户前方和侧边是否有遮挡；
当所述窗户前方和侧边均无遮挡时，获取所述遮阳装置在墙面上所能覆盖的面积；
根据所述遮阳装置的端点以及窗户的端点，将所述面积划分为多个区域；
获取所述遮阳装置的外侧端点在所述面积中的投影位置；
根据所述投影位置所在的区域，计算所述阴影面积。
进一步优选地，所述计算设置遮阳装置时所述窗户上的阴影面积还包括：
当所述窗户前方有遮挡时，将所述窗户的面积确定为所述阴影面积；
当所述窗户前方无遮挡且所述窗户侧边有遮挡时，获取所述窗户的朝向角度和当前时刻的太阳方位角；
判断所述窗户的朝向角度是否大于当前时刻的太阳方位角；
若是，则判断所述窗户的东侧结构发挥遮挡作用，并根据公式(4)和公式(5)计算所述阴影面积；
若否，则判断所述窗户的西侧结构发挥遮挡作用，并根据公式(4)和公式(6)计算所述阴影面积；
s＝s′+(s1-s′)×λ(4)
其中，s′为窗户前方和侧边均无遮挡时窗户上的阴影面积；s1为窗户面积；λ为侧遮挡阴影系数；θ为窗户朝向角度与太阳方位角的角度差；a为窗户的宽度；x东为东侧遮挡物的进深；y东为东侧遮挡物与窗户边缘的距离；x西为西侧遮挡物的进深；y西为西侧遮挡物与窗户边缘的距离。
另一方面，还提供一种遮阳装置的节能分析系统，包括：所述遮阳装置包括水平遮阳板和竖直遮阳板，所述水平遮阳板设置于窗户的上方，所述竖直遮阳板设置于所述窗户的侧边；
所述节能分析系统包括：
热量计算模块，用于计算无遮阳装置时每个单位时间内进入室内的第一辐射热量；
所述热量计算模块，还用于计算设置遮阳装置时每个单位时间内进入室内的第二辐射热量；
比值计算模块，用于计算每个单位时间内所述第二辐射热量与所述第一辐射热量的比值，得到所述遮阳装置在每个单位时间内的遮阳系数；
系数计算模块，用于根据所述遮阳装置在每个单位时间内的遮阳系数，计算夏季时间段内所述遮阳系数的平均值得到夏季遮阳系数，并计算冬季时间段内所述遮阳系数的平均值得到冬季遮阳系数；
所述系数计算模块，还用于计算所述冬季遮阳系数与所述夏季遮阳系数的比值，得到所述遮阳装置的节能效果系数。
进一步优选地，所述热量计算模块包括：
阴影面积计算单元，用于计算设置遮阳装置时所述窗户上的阴影面积；
视系数计算单元，用于计算所述遮阳装置的视系数；
辐射强度计算单元，用于计算辐射在所述窗户上的表面直射和散射辐射强度；
辐射热量计算单元，用于根据所述阴影面积、所述视系数、所述表面直射辐射强度和公式(3)，计算得到设置所述遮阳装置时每个单位时间内进入室内的第二辐射热量；
其中，p2为第二辐射热量；jd为每个单位时间内辐射在窗户上的表面直射辐射强度；js为每个单位时间内太阳水平面散射辐射强度；w为窗户的面积；s为阴影面积；η为遮阳板的透射比；f为设置遮阳装置时的视系数；scg为玻璃的遮阳系数；
进一步优选地，所述阴影面积计算单元包括：
判断子单元，用于判断所述窗户前方和侧边是否有遮挡；
获取子单元，用于当所述窗户前方和侧边均无遮挡时，获取所述遮阳装置在墙面上所能覆盖的面积；
区域划分子单元，用于根据所述遮阳装置的端点以及窗户的端点，将所述面积划分为多个区域；
所述获取子单元，用于获取所述遮阳装置的外侧端点在所述面积中的投影位置；
计算子单元，用于根据所述投影位置所在的区域，计算所述阴影面积。
进一步优选地，所述阴影面积计算单元还包括：
确定子单元，用于当所述窗户前方有遮挡时，将所述窗户的面积确定为所述阴影面积；
所述获取子单元，用于当所述窗户前方无遮挡且所述窗户侧边有遮挡时，获取所述窗户的朝向角度和当前时刻的太阳方位角；
所述判断子单元，还用于判断所述窗户的朝向角度是否大于当前时刻的太阳方位角；
所述计算子单元，还用于当所述窗户的朝向角度大于当前时刻的太阳方位角时，判断所述窗户的东侧结构发挥遮挡作用，并根据公式(4)和公式(5)计算所述阴影面积；
所述计算子单元，还用于当所述窗户的朝向角度小于当前时刻的太阳方位角时，判断所述窗户的西侧结构发挥遮挡作用，并根据公式(4)和公式(6)计算所述阴影面积；
s＝s′+(s1-s′)×λ(4)
其中，s′为窗户前方和侧边均无遮挡时窗户上的阴影面积；s1为窗户面积；λ为侧遮挡阴影系数；θ为窗户朝向角度与太阳方位角的角度差；a为窗户的宽度；x东为东侧遮挡物的进深；y东为东侧遮挡物与窗户边缘的距离；x西为西侧遮挡物的进深；y西为西侧遮挡物与窗户边缘的距离。
又一方面，还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述所述的遮阳装置的节能分析方法的步骤。
与现有技术相比，本发明提供的一种遮阳装置的节能分析方法、系统及存储介质具有以下有益效果：通过计算遮阳装置在冬季的遮阳系数与在夏季的遮阳系数的比值来得到遮阳装置的节能效果系数，使得在设计阶段可通过该节能效果系数来分析遮阳装置的节能效果，以使设计的遮阳装置达到较优的节能效果，达到降低空调能耗的目的。
附图说明
下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对一种遮阳装置的节能分析方法、系统及存储介质的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是本发明一种遮阳装置的节能分析方法的一个实施例的流程示意图；
图2是遮阳装置与窗户的位置示意图；
图3是设置水平遮阳板后可观察到的天空范围示意图；
图4是设置垂直遮阳板后可观察到的天空范围示意图；
图5是遮阳装置在墙面上所能覆盖的区域划分示意图；
图6是太阳光的光线路径示意图；
图7是窗户侧边有结构遮挡时的示意图；
图8是本发明一种遮阳装置的节能分析系统的一个实施例的结构示意框图；
图9是本发明一种遮阳装置的节能分析系统的另一个实施例的结构示意框图；
图10是本发明一种遮阳装置的节能分析系统的又一个实施例的结构示意框图。
附图标号说明
100、热量计算模块；110、阴影面积计算单元；111、判断子单元；112、获取子单元；113、区域划分子单元；114、计算子单元；115、确定子单元；120、视系数计算单元；130、辐射强度计算单元；140、辐射热量计算单元；200、比值计算模块；300、系数计算模块。
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本申请。在其他情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所述描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或集合的存在或添加。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
本发明提供一种遮阳装置的节能分析方法的一个实施例，如图6所示，遮阳装置包括水平遮阳板和竖直遮阳板，水平遮阳板设置于窗户的上方，竖直遮阳板设置于窗户的侧边；
如图1所示，遮阳装置的节能分析方法包括：
s100计算无遮阳装置时每个单位时间内进入室内的第一辐射热量；
s200计算设置遮阳装置时每个单位时间内进入室内的第二辐射热量；
s300计算每个单位时间内所述第二辐射热量与所述第一辐射热量的比值，得到所述遮阳装置在每个单位时间内的遮阳系数；
s400根据所述遮阳装置在每个单位时间内的遮阳系数，计算夏季时间段内所述遮阳系数的平均值得到夏季遮阳系数，并计算冬季时间段间内所述遮阳系数的平均值得到冬季遮阳系数；
s500计算所述冬季遮阳系数与所述夏季遮阳系数的比值，得到所述遮阳装置的节能效果系数。
具体地，本发明的节能分析方法可针对单个窗户的不同挑出长度的水平遮阳板或者垂直遮阳板或者水平遮阳板+垂直遮阳板的节能效果系数。
在分析遮阳装置的节能效果时，可先获取中国气象局气象信息中心气象资料室发布的各个城市的典型气象年数据作为数据库。气象数据中包括各个城市的经纬度，每个城市全年中每小时对应的水平面总辐射强度、水平面散热总辐射强度、法向直射辐射强度、温度等数据。根据数据库中的数据可计算得到全年中每小时对应的太阳高度角、太阳方位角、太阳轮廓角等数据。在实际使用时，可根据需要分析的城市获取对应的气象数据。
根据数据库中的数据可计算在窗口有阳光直射的时间段内，未设置遮阳装置时每个单位时间内进入室内的第一辐射热量以及设置遮阳装置时每个单位时间内进入室内的第二辐射热量。单位时间可根据时间情况进行设置，如可设置为一小时，即在窗口有阳光直射的时间段内，分别计算每个小时内进入室内的辐射热量。
得到全年内每个小时分别对应的第一辐射热量和第二辐射热量后，计算每个小时分别对应的第二辐射热量与第一辐射热量的比值，得到遮阳装置在有阳光辐射时全年内每个小时分别对应的遮阳系数。
遮阳系数是指遮挡或抵御太阳光的能力，其定义为建筑物玻璃幕墙外设有遮阳装置时进入室内的太阳辐射热量与在相同条件下无外遮阳设施时进入室内的太阳辐射热量的比值；其中，太阳辐射热量包括直射辐射量和天空漫射辐射量，天空漫射辐射量默认具有均一性，与窗户朝向无关。由于太阳不停转动，遮阳系数应该是一个实时变化的值。根据中国气象局气象信息中心发布的典型气象年数据，可以考虑到全年不同时刻的太阳位置变化和散射光情况以及天气特点，并且可以实时计算出任意朝向的冬夏季遮阳系数。
然后根据每个小时分别对应的遮阳系数，计算在整个夏季时间段内遮阳系数的算术平均值，以及在整个冬季时间段内遮阳系数的算术平均值，分别得到夏季遮阳系数和冬季遮阳系数。
夏季时间段的计算范围为夏季空调起止时间，如可取连续5天平均温度大于22℃的开始日期为夏季开始时间，取连续5天平均温度小于22℃的开始日期为夏季结束时间。同理可确定冬季时间段，如取连续5天平均温度低于10℃的开始日期为冬季开始时间，取连续5天平均温度大于10℃的开始日期为冬季结束时间。在实际确定夏季和冬季时间段的过程中，可适应性的调整设置的温度。
最后计算冬季遮阳系数与夏季遮阳系数的比值，得到遮阳装置的节能效果系数。节能效果系数为遮阳装置的全年遮阳性能，其值越大，说明其性能越好，即夏季遮阳效果好的同时不影响冬季采光得热，进而可降低空调的能耗。通过计算遮阳装置的节能效果系数，可分析该遮阳装置的节能效果。
本实施方式中，通过计算遮阳装置在冬季的遮阳系数与在夏季的遮阳系数的比值来得到遮阳装置的节能效果系数，使得在设计阶段可通过该节能效果系数来分析遮阳装置的节能效果，以使设计的遮阳装置达到较优的节能效果，达到降低空调能耗的目的。
在现有技术中，各个省市的节能规范中为了计算方便都将遮阳系数计算简化。比如对于如图2所示的遮阳装置，居住建筑中主要采用各个气候区的居住建筑节能设计标准中的外遮阳系数简化计算公式进行计算，其计算公式为：遮阳系数sd＝a1x2+b1x+1，其中，
x为挑出系数，采用水平和垂直遮阳时，分别为遮阳板自窗面外挑长度a与遮阳板端部到窗对边距离b之比；采用挡板遮阳时，为正对窗框的挡板高度a与窗高b之比；当x≥1时，取x＝1；a1和b1分别为系数，可从表1中得到。
表1
其中，南向定义为南偏东西30°，东向为东偏南北60°，西向为西偏南北60°，北向为北偏东西30°。不同气候区的不同朝向拟合系数不同，但是整体来说比较固定。由于太阳一直都在运动，所以每时每刻的遮阳系数均不同，该方法计算结果数值往往偏大，准确性较低，没有考虑到不同季节，不同朝向角度对遮阳系数的影响。
本发明根据该地的气候数据，计算任意朝向的窗户全年每小时的窗户得热量(进入室内的辐射热量)，然后根据得热量计算遮阳系数，使得计算得到的遮阳系数更准确。
在一种实施方式中，步骤s100计算无遮阳装置时每个单位时间内进入室内的第一辐射热量具体包括：
根据公式(1)计算辐射在所述窗户上的表面直射辐射强度；
根据所述表面直射辐射强度和公式(2)，计算得到无遮阳装置时每个单位时间内进入室内的第一辐射热量；
jd＝jdn×cosh×cos(a-ay)(1)
p1＝jd×w+js×w×0.5(2)
其中，jd为每个单位时间内辐射在窗户上的表面直射辐射强度；jdn为每个单位时间内太阳法向直射辐射强度；h为太阳高度角；a为太阳方位角；ay为窗户的朝向角度；p1为第一辐射热量；js为每个单位时间内太阳水平面散射辐射强度；w为窗户的面积。
具体地，公式(1)和(2)中的水平面散射辐射强度、法向直射辐射强度、太阳高度角、太阳方位角可根据气象数据得到。窗户的面积可由用户手动输入。
根据上述公式(1)和(2)即可计算出未设置遮阳装置时每个单位时间内从窗户进入室内的第一辐射热量。
在一种实施方式中，步骤s200计算设置遮阳装置时每个单位时间内进入室内的第二辐射热量具体包括：
s210计算设置遮阳装置时所述窗户上的阴影面积；
s220计算所述遮阳装置的视系数；
s230计算辐射在所述窗户上的表面直射和散射辐射强度；
s240根据所述阴影面积、所述视系数、所述表面直射辐射强度和公式(3)，计算得到设置所述遮阳装置时每个单位时间内进入室内的第二辐射热量；
其中，p2为第二辐射热量；jd为每个单位时间内辐射在窗户上的表面直射辐射强度；js为每个单位时间内太阳水平面散射辐射强度；w为窗户的面积；s为阴影面积；η为遮阳板的透射比；f为设置遮阳装置时的视系数；scg为玻璃的遮阳系数；
具体地，公式(3)中的表面直射辐射强度可根据气象数据以及公式(1)计算得到，水平面散射辐射强度根据气象数据得到。
窗户的面积为已知的可由用户手动输入。遮阳板的透射比根据遮阳板的材质确定，如当遮阳板为玻璃或有机玻璃类时，若太阳透射比小于0.6，则遮阳板的透射比为0.5；若太阳透射比大于0.6，则遮阳板的透射比为0.8。当遮阳板为金属穿孔板时，若穿孔率小于0.2，则遮阳板的透射比为0.15；若0.2＜穿孔率＜0.4时，遮阳板的透射比为0.3；若0.4＜穿孔率＜0.6时，遮阳板的透射比为0.5；若0.6＜穿孔率＜0.8时，遮阳板的透射比为0.7；即当遮阳板的材质和规格确定后，遮阳板的透射比也可确定，其值可通过查表得到。
玻璃的遮阳系数可通过查表得到。玻璃的遮阳系数是指安装在窗户上的玻璃的遮阳系数，不同种类的玻璃的遮阳系数不同，确定安装的玻璃种类后即可确定玻璃的遮阳系数。窗户的窗框面积比也可通过查表得到，一般pvc塑料窗的窗框比为0.7，木窗的窗框比为0.7，铝合金的窗框比为0.8；即确定窗户的窗框类型后即可确定窗户的窗框面积比。
遮阳装置的视系数是指设置遮阳装置后，站在窗户内侧可以看到的天空的范围。图3示出了设置水平遮阳板后可观察到的天空范围，图4示出了设置垂直遮阳板后可观察到的天空范围。当水平遮阳板形成的角度为α，垂直遮阳板形成的角度为β时，视系数
通过以上分析可知，在根据公式(3)计算第二辐射热量时重点是需要计算设置遮阳装置时窗户上的阴影面积。
在计算阴影面积时，首先需要判断窗户前方和侧边是否有遮挡，判断前方是否有遮挡的计算公式为：[前楼高度-(所在层数-1)×层高-窗户的窗台高度]/
窗户侧边的遮挡是指窗户侧边凸出设置的阳台、飘窗等结构的遮挡。当窗户前方和侧板均无遮挡时，获取遮阳装置在墙面上所能覆盖的面积。如图5所示，然后根据遮阳装置的端点以及窗户的端点，将遮阳装置在墙面上所能覆盖的面积划分为6个区域，其中区域2为窗户玻璃区域。
假设在当前时间太阳光线从左边照射过来，如图6所示，遮阳装置左侧端点a投影在上述面积中的位置a′，a′可能落在区域1-6中的任意一个区域。图6中，a表示窗户宽；b表示窗户高；m表示竖直遮阳板与窗户侧边的距离；n表示水平遮阳板与窗户上顶边的距离；
当a′落在区域1时，即wtanθ＜m且
当a′落在区域2时，即
①e·w·tanθ＞m时，阴影面积
其中，x1＝a+m-wtanθ；
或
②e·w·tanθ≤m时，
当a′落在区域3时，即
当a′落在区域4时，即
①
其中，
②
③
当a′落在区域5时，即
①
②
③
当a′落在区域6时，即
根据上述方法即可计算出窗户上的阴影面积。同理，当光线从右边方向照射过来时对称予以考虑。当太阳光线从左边照射过来时，上述计算公式中的e为e2，当太阳光线从右边照射过来时，上述计算公式中的e为e1。
计算出窗户上的阴影面积后，即可根据公式(3)计算出第二辐射热量。
当所述窗户前方有遮挡时，窗户上的阴影面积为即为窗户的面积；
如图7所示，当所述窗户前方无遮挡且所述窗户侧边有结构遮挡时，获取所述窗户的朝向角度和当前时刻的太阳方位角；
判断所述窗户的朝向角度是否大于当前时刻的太阳方位角；
若是，则判断所述窗户的东侧结构发挥遮挡作用，并根据公式(4)和公式(5)计算所述阴影面积；
若否，则判断所述窗户的西侧结构发挥遮挡作用，并根据公式(4)和公式(6)计算所述阴影面积；
s＝s′+(s1-s′)×λ(4)
其中，s′为窗户前方和侧边均无遮挡时窗户上的阴影面积；s1为窗户面积；λ为侧遮挡阴影系数；θ为窗户朝向角度与太阳方位角的角度差；a为窗户的宽度；x东为东侧遮挡物的进深；y东为东侧遮挡物与窗户边缘的距离；x西为西侧遮挡物的进深；y西为西侧遮挡物与窗户的距离。
应理解，在上述各实施例中，各步骤序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各步骤的执行顺序应以功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
本发明还提供一种遮阳装置的节能分析系统的一个实施例，如图6所示，所述遮阳装置包括水平遮阳板和竖直遮阳板，所述水平遮阳板设置于窗户的上方，所述竖直遮阳板设置于所述窗户的侧边；
如图8所示，节能分析系统包括：
热量计算模块100，用于计算无遮阳装置时每个单位时间内进入室内的第一辐射热量；
热量计算模块100，还用于计算设置遮阳装置时每个单位时间内进入室内的第二辐射热量；
比值计算模块200，用于计算每个单位时间内所述第二辐射热量与所述第一辐射热量的比值，得到所述遮阳装置在每个单位时间内的遮阳系数；
系数计算模块300，用于根据所述遮阳装置在每个单位时间内的遮阳系数，计算夏季时间段内所述遮阳系数的平均值得到夏季遮阳系数，并计算冬季时间段内所述遮阳系数的平均值得到冬季遮阳系数；
系数计算模块300，还用于计算所述冬季遮阳系数与所述夏季遮阳系数的比值，得到所述遮阳装置的节能效果系数。
可选地，如图9所示，热量计算模块100包括：
阴影面积计算单元110，用于计算设置遮阳装置时所述窗户上的阴影面积；
视系数计算单元120，用于计算所述遮阳装置的视系数；
辐射强度计算单元130，用于计算辐射在所述窗户上的表面直射和散射辐射强度；
辐射热量计算单元140，用于根据所述阴影面积、所述视系数、所述表面直射辐射强度和公式(3)，计算得到设置所述遮阳装置时每个单位时间内进入室内的第二辐射热量；
其中，p2为第二辐射热量；jd为每个单位时间内辐射在窗户上的表面直射辐射强度；js为每个单位时间内太阳水平面散射辐射强度；w为窗户的面积；s为阴影面积；η为遮阳板的透射比；f为设置遮阳装置时的视系数；scg为玻璃的遮阳系数；
可选地，如图10所示，阴影面积计算单元110包括：
判断子单元111，用于判断所述窗户前方和侧边是否有遮挡；
获取子单元112，用于当所述窗户前方和侧边均无遮挡时，获取所述遮阳装置在墙面上所能覆盖的面积；
区域划分子单元113，用于根据所述遮阳装置的端点以及窗户的端点，将所述面积划分为多个区域；
获取子单元112，用于获取所述遮阳装置的外侧端点在所述面积中的投影位置；
计算子单元114，用于根据所述投影位置所在的区域，计算所述阴影面积。
可选地，阴影面积计算单元110还包括：
确定子单元115，用于当所述窗户前方有遮挡时，将所述窗户的面积确定为所述阴影面积；
获取子单元112，用于当所述窗户前方无遮挡且所述窗户侧边有遮挡时，获取所述窗户的朝向角度和当前时刻的太阳方位角；
判断子单元111，还用于判断所述窗户的朝向角度是否大于当前时刻的太阳方位角；
计算子单元114，还用于当所述窗户的朝向角度大于当前时刻的太阳方位角时，判断所述窗户的东侧结构发挥遮挡作用，并根据公式(4)和公式(5)计算所述阴影面积；
计算子单元114，还用于当所述窗户的朝向角度小于当前时刻的太阳方位角时，判断所述窗户的西侧结构发挥遮挡作用，并根据公式(4)和公式(6)计算所述阴影面积；
s＝s′+(s1-s′)×λ(4)
其中，s′为窗户前方和侧边均无遮挡时窗户上的阴影面积；s1为窗户面积；λ为侧遮挡阴影系数；θ为窗户朝向角度与太阳方位角的角度差；a为窗户的宽度；x东为东侧遮挡物的进深；y东为东侧遮挡物与窗户边缘的距离；x西为西侧遮挡物的进深；y西为西侧遮挡物与窗户边缘的距离。
本实施例中的各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。
本发明还提供一种遮阳装置的节能分析系统的另一个实例，该遮阳装置的节能分析系统包括主界面、策略判断模块、气象角度计算模块、遮阳计算模块和城市气象数据库。用户可在主界面上输入数据。主界面上包括基本信息项、建筑信息项和遮阳信息项。
1、基本信息项：
【城市】包含需要考虑夏季遮阳设计的19个主要城市，其中寒冷b区6个城市(北京、天津、石家庄、济南、郑州、西安)，夏热冬冷地区9个城市(上海、南京、杭州、合肥、南昌、武汉、长沙、重庆、成都)，夏热冬暖地区4个城市(广州、深圳、福州、厦门)。当选择城市后会自动判断其热工分区，冬夏季开始结束日期，以及显示该城市日轨图和同朝向与夏季太阳辐射量的关系图。
【角度】可以输入具体的朝向角度，正南为0，南偏西为+，南偏东为-，当输入具体角度数值时，会自动判断其朝向，其中南(-30°～+30°)，北(-150°～-180°，+150°～+180°)，西(+31°～+149°)，东(-31°～-180°)。
【窗墙比】该窗户洞口面积与所处房间立面单元面积(即建筑层高与开间定位线围成的面积)之比。
2、建筑信息项
【窗户形状】只能分析常规形状矩形，可以设置窗户宽度a和窗户高度b。
【房间尺寸】输入房间面宽和进深用于计算其房间面积，从而得出判断是否需要遮阳时的控制总辐射量。
【前后遮挡关系】对于常规的住宅小区，通过输入层高，窗台高度，所在层数，前楼高度和前楼距离可以判断该窗户是否有遮挡。
【结构遮挡关系】因为大部分建筑轮廓是有曲折的，有曲折必会有结构遮挡，在此简单输入窗户东侧结构件与窗户东边界的距离，东侧结构件遮挡进深；西侧结构件与窗户西边界的距离，西侧结构件遮挡进深；从而算出东西侧结构件对窗户遮挡的一个系数，即面积比。
3、遮阳信息项
【遮阳板形状】输入项中包括遮阳板高度n，遮阳板侧伸m，水平遮阳板进深w，东西垂直遮阳板比e1,e2；东西侧垂直遮阳板进深为e1*w，e2*w；具体参考图6。
【窗框】输入窗框面积比，即窗框面积/窗户面积，可以参照表2，一般默认0.2。
【玻璃】不同的玻璃类型有其相应的窗户玻璃的遮阳系数scg，可以从玻璃产品册中获取，一般默认0.7。
【遮阳板透光率η】考虑到有的遮阳板会有半透明的情况，在此可以设定遮阳板的透光率，默认为不透明0。
4、舒适度控制项
在舒适度控制项中，包括三个参数，其中控制室外温度为必须项，其余两个参数只要有一个环境参数超过其控制参数时，便判断需要遮阳。可以得出全年需要遮阳小时数，以及采取外遮阳措施后的需要遮阳小时数，从而可以得出采取外遮阳措施后的需要遮阳小时数比。
【控制室外温度】默认设置为29℃；【单平控制辐射强度】默认设置为30w/㎡；【控制阳光进深】默认设置为0.5m。
当输入了上述一系列输入项后，便可立即得到结果，当更改任意一个输入项时，其结果都会相应发生变化。
结果主要包括三部分内容，分别是:
【遮阳系数】其中包括外遮阳系数sd，和考虑到窗框面积比和玻璃遮阳系数的窗户综合遮阳系数scw，对于寒冷b区和夏热冬冷地区的的城市不仅可以得出夏季的遮阳系数，还可以得出冬季遮阳系数。并且可以通过节能效果系数来判断在该地区遮阳的有效性，其定义为冬季综合遮阳系数除以夏季综合遮阳系数的比值，其值越大，代表其遮阳越有效，即夏季遮阳效果好，同时不影响冬季得热。
【辐射量】这一部分主要是计算由于采取了遮阳措施，还有考虑到窗框面积比和玻璃本身的遮阳性能，通过该扇窗户进入房间的辐射量和单位面积总辐射量。总辐射量包括直射辐射量和天空散射辐射量。在此显示采用遮阳措施后的总辐射量接受比和直射辐射量接受比，从而可以从削减辐射量的角度判断其遮阳有效性。
【舒适度判断】这一部分主要是根据前面舒适度控制部分的控制条件得出在不采取外遮阳措施的的前提下需要遮阳的小时数，以及采取遮阳板外遮阳措施后需要遮阳的小时数，得出目前采取措施后的遮阳时间比例，从而可以从舒适度的角度来判断遮阳措施的有效性。
其中舒适度判断这一项可以相对独立，如果在输入部分对舒适度没有输入控制，这一项输出便可以忽略。
辐射量可以得到夏季采用外遮阳措施后夏季总辐射量和直射辐射量以及其与未采用外遮阳措施的辐射量的比例。
计算公式如下：
每小时直射辐射得热量＝表面直射辐射强度×窗户的面积；
房间每平米总辐射量＝夏季总辐射量/(房间面宽*房间进深)；
总辐射量接受比＝采用遮阳后夏季总辐射量/未采用遮阳后夏季总辐射量；
直射辐射量接受比＝采用遮阳后夏季直射辐射量/未采用遮阳后夏季直射辐射量；
关于舒适度控制：
舒适度控制有三个因素，分别是室外干球温度、房间单平辐射强度、直射阳光进深，其中室外干球温度为必要条件，一般设置为29℃，其余只要有一个因素超出控制值，便可得出该时间段需要遮阳，否则便不需要。房间单平辐射强度为该时刻所接受的辐射量/(房间面宽×房间进深)，直射阳光进深＝窗户高度×该时刻太阳光的轮廓角。由此可以判断出该时刻是否需要遮阳，并且计算出当采取固定外遮阳时全年需要遮阳的小时数和与未采取外遮阳措施的需要遮阳时间比。
策略判断模块主要用于确定各个城市的冬夏季起止时间。气象角度计算模块主要用于采集城市气象数据库中相应的数据并且计算不同朝向的太阳辐射量、太阳方位角、太阳高度角、太阳轮廓角等。遮阳计算模块主要用于计算该扇窗户全年逐时的太阳辐射接受量、直射光进深、逐时遮阳系数、节能效果系数等，并且可以根据舒适度控制项判断全年逐时的遮阳需求。在城市气象数据库中可以只存储获取的“水平面总辐射强度”、“水平面散射辐射强度”、“法向直射辐射强度”、“温度”四项数据即可。
本发明实施方式还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的遮阳装置的节能分析方法。
本发明实现上述实施例的控制方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
应当说明的是，上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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