夏热冬冷地区太阳辐射对建筑围护结构能耗影响分析

为解决夏热冬冷地区建筑热工设计时,建筑物夏季要"挡"太阳辐射、冬季要"用"太阳辐射这一看似矛盾的问题,采用理论推导与模拟计算及实验验证的方法,以夏热冬冷气候区内典型建筑为研究对象,分析围护结构(墙体与屋顶)在不同设计参数时,其内外表面温度变化及建筑冷热负荷需求特性.研究结果表明:随着围护结构外表面材料太阳辐射吸收系数由0.9减小到0.3,围护结构外表面温度明显降低,其中外表面最高温度最大降幅20.2℃(屋顶),平均温度最大降幅6.9℃(屋顶),而内表面温度降幅不大;降低太阳辐射吸收系数,可以明显降低建筑夏季冷负荷需求,对冬季热负荷影响甚微;增大围护结构(墙体与屋顶)热阻能够降低建筑冬季热负荷需求,并且热阻与节能量近似呈线性关系,但其对降低夏季冷负荷的效果不如降低冬季热负荷明显,并且有"反节能"风险.该研究可为夏热冬冷气候区建筑围护结构的优化设计,解决夏季隔热及全年综合降低空调能耗问题提供参考.     

购物中心被动设计节能潜力的标准化模拟

通过标准化的建模及模拟,对购物中心被动设计在方案阶段的节能潜力展开量化评价。以寒冷地区为例,提取出具有典型气候特征的3种购物中心标准几何模型和运行参数;并选取Grasshopper和EnergyPlus分别作为参数化建模和能耗模拟软件;同时,从场地、建筑和围护结构3个层面,总结出影响购物中心节能潜力的24个被动设计参量;最终通过模拟得到24个被动设计参量在3种标准模型中的节能潜力及排序。结果表明：入口风速、走廊空间、天窗面积比和屋面传热系数是影响寒冷地区购物中心节能潜力的4个重要设计参量,此结果可为设计师在方案阶段进行建筑优化设计提供量化指导。     

建筑冷热负荷有关计算参数选用的探讨

设计是工程的龙头,系统设计的优劣直接影响其使用性能,而建筑冷热负荷的计算是设计的重要内容之一,当前普通存在一个现象就是设计工期短,许多设计人员为了节省时间,错误地利用设计手册中供方案设计或初步设计时估算冷、热负荷用的单位建筑面积冷、热负荷指标,直接作为施工图设计阶段确定冷热负荷依据,往往使得总负荷偏大,从而导致空调采暖设备偏大,初投资增高,运行费用增加,能量消耗增加.即使是进行冷热负荷计算的也普遍存在有关计算参数选用不正确的问题.     

严寒地区近零能耗办公建筑负荷特性分析

目的 研究严寒地区某近零能耗办公建筑负荷特性,以便逐步完善近零能耗办公建筑的性能化设计方案,达到近零能耗建筑预定的性能目标。方法 以处于设计阶段的某近零能耗办公建筑为研究对象,使用DesignBuilder软件对参照建筑与目标建筑分别进行能耗模拟,并对结果进行分析比较。结果 目标建筑全年累计热负荷指标为15.96 (kW·h)/m²,全年累计冷负荷指标为19.94 (kW·h)/m²;目标建筑与65%的节能建筑相比,累计总负荷指标降低45.86%,热负荷指标降低64.34%,冷负荷指标降低5.89%。结论 近零能耗办公建筑夏季冷负荷指标略高于冬季热负荷指标,各项节能技术对降低热负荷指标及累计总负荷指标均有促进作用,内部热扰和外窗太阳得热对冷热负荷指标影响应予以重视。     

辽滨沿海经济区动态负荷的预测与研究

目的为提升区域规划的科学性,提出典型建筑分类法,以了解地区建筑用能特性.方法采用建筑环境模拟软件DeST,建立了办公类建筑、商场类建筑、宾馆类建筑和住宅类建筑的动态负荷分析模型,针对各类型建筑建筑模型进行逐时动态热负荷模拟.结果通过研究逐时动态负荷,分析商服核心区各类建筑的冷热负荷特性,得到了商服核心区区域建筑全年逐时冷、热负荷的分布情况,通过本方法预测的设计日采暖供热负荷总量比常规方法预测值节能约16%.结论在区域能源规划中引入动态负荷计算方法比传统的计算方法更为科学,可起到节约能源,节省投资的作用,为实现区域能源的供需平衡、高效利用和建筑的低碳节能奠定基础.     

陕北新农村建设住宅改造方案模拟分析

利用DeST-h模拟软件,对陕北志丹县新农村建设设计方案的室内热环境和节能问题进行分析。通过对不同建筑方案的模拟分析,得出覆土结构适合于当地气候和生态条件;带阳光房的建筑能吸收并蓄存太阳辐射得热,冬季室内热环境明显改善。最后本文通过模拟四种通风换气条件下,建筑夏季室内逐时基础室温及建筑冷热负荷变化,分析了通风量对室内热环境的影响,为新农村建设住宅设计提供了参考。     

不同安装方式下保温卷帘节能窗对建筑冷、热负荷的影响

为解决现有节能玻璃窗节能灵活性不足和时节适应性差等问题,提出将保温卷帘与普通玻璃窗进行组合以实现节能的构想.分别以寒冷地区山西省太原市某简化建筑和实际建筑为考察对象,进行单因素分析和正交分析.首先,通过模型实验与DeST软件模拟进行对比,验证DeST软件模拟的可行性.其次,利用DeST软件模拟分析保温卷帘与普通玻璃的不同组合安装对考察对象全年冷、热负荷的影响.结果表明:南向玻璃窗配置外保温卷帘,在窗墙比为0.6和遮阳板框至少为1 m的情况下,可以有效降低冷、热负荷;北向玻璃窗配置内保温卷帘,在窗墙比为0.4的情况下,可以有效降低冬季热负荷;将保温卷帘与普通玻璃窗进行组合用于寒冷地区,白天收起卷帘进行采光和太阳得热,夜间放下卷帘减少辐射和对流失热,是一种较为灵活和理想的保温模式.     

基于DeST的住宅建筑负荷模拟研究

以气候差异较大的广州、哈尔滨住宅建筑为研究对象,利用De ST能耗模拟软件,分析了换气次数与传热系数36种不同组合工况对住宅建筑冷、热负荷的影响。结果表明:对寒冷住宅地区,当传热系数为0.16,换气次数介于2.0～2.5次/h时,对冷负荷影响最大,当传热系数为0.6,换气次数介于2.0～2.5次/h时,对热负荷影响最大;对温暖住宅地区,当传热系数为0.2,换气次数介于4.0～4.5次/h时,对冷负荷影响最大,当传热系数为0.8,换气次数介于3.4～4.0次/h时,对热负荷影响最大。换气次数对冷负荷影响较大,两者对热负荷影响相差较小。     

港区生产与生活用能分析

调研港区内电力的使用情况;生产辅助区、生活区典型建筑的电、热、冷负荷量与周期内负荷变化情况。采用建筑能耗分析软件Enegry Plus进行动态负荷逐时模拟和计算,得到全年小时建筑冷、热、电负荷的分布数据。为港区建筑物采用分布式能源积累有效数据。     

夏热冬冷地区公共建筑空调排风热回收的节能分析

以夏热冬冷地区3个典型建筑为例,分析了3类典型建筑的总冷(热)负荷、新风冷(热)负荷分布情况,计算了采用排风热回收装置处理新风后降低的负荷量,并对采用新风换气装置后的投资进行了经济性分析.采用新风换气装置后总投资变化不大,但运行费用却能大大降低.     

面向功能分区的大型商场建筑冷负荷预测方法

针对大型商场面向建筑整体冷负荷预测不能为商场各区域按需供冷提供合理控制策略的问题,通过研究商场不同区域冷负荷特点,采用灰色关联度分析法筛选影响商场不同区域冷负荷的关键影响因素,针对实际情况中各输入特征对冷负荷影响程度的不稳定性,提出了基于双重注意力机制和LSTM的短期分区冷负荷预测模型。LSTM网络充分考虑空调冷负荷与相关特征变量之间的非线性关系,特征注意力自主分析历史信息和输入变量之间的关系,提取重要特征,时序注意力选取LSTM网络关键时刻的历史信息,提升较长时间段预测效果的稳定性。以西安某大型商场建筑的冷负荷数据集为实验数据,实验结果表明所提模型相比于LSTM模型、CNN-LSTM模型和Attention-LSTM模型,误差指标MAPE和RMSE均有显著降低,R2明显增加且稳定0.99以上,具有较好的泛化能力和较强的稳定性。     

建筑采光屋顶面积对建筑节能的影响研究

结合成都万达商业广场步行街采光顶,利用DeST软件进行全年逐时的供冷、采暖和采光能耗的分析,对不同采光顶面积下进行了能耗对比,给出了不同采光顶面积下的能耗规律和经济性角度上的最优节能面积,为以后城市综合体建设提供基础.     

不同地域下采光顶材料对建筑能耗的影响

为了定量研究采用不同的采光顶材料,以及在不同地理位置条件下,建筑的逐时能耗和自然照明的变化.以成都万达商业广场步行街采光顶为计算模型,利用能耗模拟软件DeST进行了全年逐时的供冷、采暖和采光能耗的模拟计算和分析.对于采用中空夹胶玻璃和真空Low-e玻璃的建筑采光顶空调的能耗较小;而对于不同地区,由于采光顶的存在,夏季冷负荷的增加比热负荷的增加都大.这样采光顶形式在不同地域下的应用提供了指导依据.     

城市综合体三联供系统应用分析

城市三联供系统是一项既经济又环保的优化方案。文中阐述了城市综合体的负荷特点和三联供系统的运行特点,并以湖南省某城市综合体为例,在估算建筑物的冷热电负荷的基础上,提出了三联供系统应用于该类建筑的可行性和系统设备配置及运行方式选择的最优化方案。比较三联供系统与常规市电供电系统的经济和环保效益,结果表明:三联供系统应用于城市综合体有效实用。三联供系统有更大的收益率,充分体现出燃气发电清洁能源的环保特点。     

软弱地层开挖荷载引起管棚内力敏感度分析

为了解管棚直径对管棚作用效果的影响，针对软弱地层浅埋暗挖法施工中管棚分析模型，采用解析法推导了单开挖步序地层释放荷载引起管棚内力对管棚惯性矩的敏感度分析方程．就我国常用的管棚直径情况，对内力敏感度及其主要影响因素进行了分析．分析表明：管棚直径从79mm到108mm范围内，为内力敏感度急剧变化范围，在该范围内，管棚直径的提高对于管棚内力影响较为显著；直径108mm以上，管棚直径改变对于内力敏感度影响相对较小；超过159mm直径，对于内力敏感度几乎没有影响,棚架体系中，作为刚度较大的支护条件改变对内力敏感度影响相对较大．     

影响冷轧双相钢生产稳定因素的控制

生产稳定性控制是双相钢汽车板质量与成本控制的关键。对某钢厂冷轧双相钢生产过程中的实际问题进行分析和实践,结果表明,酸轧焊机的后加热参数、激光功率和焊接速度以及连退焊机的合理参数决定了焊缝质量;冷轧机生产时钢种过渡强度差是引起勒辊和断带的主要因素;连退快冷工序冷却负荷分配控制是连退机组生产稳定的关键因素。通过对不同工序的参数进行优化,提高了双相钢生产的稳定性和产品性能均匀性。     

夏热冬冷地区居住建筑屋顶保温层最佳厚度分析

考虑太阳辐射对屋顶传热影响及空调采暖设备全天和夜间2种运行模式,采用等效空调和采暖度时数计算空调采暖能耗。在此基础上应用P1-P2经济性模型和全生命周期理论对夏热冬冷地区上海、长沙、韶关和成都居住建筑不同外表面颜色典型屋顶的4种保温层最佳厚度进行研究,并对采用最佳厚度保温层时的生命周期总投资、净收益及回收周期进行计算。研究结果表明:保温层最佳厚度由大到小依次为胶粉聚苯颗粒、膨胀聚苯乙烯、无机保温砂浆、挤塑聚苯乙烯;空调采暖设备全天运行时,4种材料保温层厚度为85~161 mm,生命周期总投资为125.4~251.4元/m2,净收益为363.9~787.3元/m2。与之相比,空调采暖设备在夜间运行时保温层最佳厚度、生命周期总投资和净收益分别减小约21%,16%,40%。     

Discontinuous Operation of Geothermal Heat Exchangers

IntroductionGround- source heat pumps (GSHPs) have beenextensively used in heating and air- conditioning ofbuildings in the United States and Europe since theoil crisis in the early1 970 s.This technology hasalso aroused more and more interest in China in…     

内可逆Carnot制冷机和热泵输出率密度分析与优化

以内可逆Carnot循环的输出率密度(对循环最大体积平均的循环输出率),即Carnot制冷机的制冷率密度和Carnot热泵的供热率密度作为热力性能指标,分别对内可逆Carnot制冷机和热泵进行分析与优化,导出了最佳换热器面积分配关系式,通过数值计算分析了热源温比对输出率密度与性能系数关系的影响。结果表明,考虑循环体积后,Carnot制冷机的制冷率密度与制冷系数特性关系呈抛物线型,这与传统分析中单调递减的制冷率与制冷系数特性关系完全不同;Carnot热泵的供热率密度与供热系数特性关系呈抛物线型,也与传统分析得到的单调递减的供热率与供热系数特性关系不同。