目前全球气候变化与资源紧缺是全人类面临的共同话题,日益恶化的环境带来的负面作用及资源浪费的现状影响着人们,“绿水青山是金山银山”,环境资源的节约与利用是全球共同面临的重大挑战。目前,世界上最大的发达国家认为建筑业是应对气候变化的关键部门,这也与建筑能耗占据世界资源的比例的提升,更大的建设量带来更大的资源消耗,而建筑节能主要通过发展节约资源、节能环保的绿色建筑来应对近几年气温不断升高同时降低建筑能耗。我国近几年经济发展迅猛,一线二线城市高楼拔地而起,近几年气温不断升高,造成夏季空调负荷加大,尤其是高层办公建筑增加大量建筑能耗,是节能的重点对象。大部分的高层办公大楼都受到极简主义趋势的影响,这种趋势寻求建筑立面的简洁性,以及内部视觉功能的需要。立面使用大面积的无遮阳玻璃。由于缺乏遮阳板技术,夏季室内温室效应加剧,热环境质量下降。为降温而投入的空调能耗巨大,因此,在带有玻璃幕墙的高层办公大楼中增加外部遮阳,可以在一定程度上提高建筑的能源效率。目前,遮阳设计的研究和应用主要集中在夏热冬冷等南方地区,北方寒冷地区研究较少。一方面是南方地区夏季日照较强的原因,另一方面,是南方地区玻璃幕墙建筑较多应用的原因。然而随着我国经济发展和近几年气温不断升高,北方地区采用玻璃幕墙的高层办公建筑逐渐增多,能耗逐渐增大,高层玻璃幕墙的办公建筑的节能设计问题也渐渐走入视线。面对幕墙玻璃的高能耗现状,遮阳设计显得尤为重要,针对不同气候条件外遮阳的优化研究会不同,对于寒冷气候区,有必要同时考虑夏季遮阳和冬季太阳辐射,以及室内的照明能耗受到的影响。因此,针对寒冷气候区的玻璃幕墙外遮阳研究显得逐渐重要。本文使用能效软件Energyplus探索高层办公建筑构件结构的外遮阳类型和外遮阳定性尺寸,包括外遮阳类型,出挑长度,间距等如何影响高层办公建筑的照明,空调,采暖等分项能耗和整体能耗使得玻璃幕墙办公楼能效较低,采用某种形式的遮阳后,在东,南,西和北四个方向定性定义的结构尺寸,可能导致最低建筑物的总体能耗。希望将来在寒冷地区设计高层办公建筑的外遮阳时,可以为建筑的外遮阳设计策略和数据提供一定的参考价值。首先,本文介绍了研究的背景,研究目的和必要性,并强调了研究建筑外遮阳设计的重要性。其次,介绍一下国内及其他地区的高层办公建筑遮阳的研究现状,包括遮阳方法,最新的遮阳类型,高能效的遮阳趋势以及实践。外遮阳应用较好的高层办公大楼实例。再次,建立一个具有普遍性的单体模拟房间,结合寒冷气候区气候特点,利用Energyplus能耗模拟软件,对其外遮阳构件定性尺寸和朝向进行分类模拟,得出各种类型遮阳构建尺寸对表面太阳辐射得热,照明能耗,采暖能耗,空调能耗及节能率的影响和合适的取值范围,横向对比各个构造定性尺寸对能耗影响的区别。最后,选取一例西安市某高层办公建筑,结合该建筑现有遮阳措施,对建筑进行遮阳优化设计改造,并进行案例分析,对比改造后建筑的表面太阳辐射,照明能耗,空调系统制冷及采暖能耗值,分析并优化外遮阳达到更好的综合节能效果,验证研究的结论成果并探讨今后在实例中的具体应用。