屋顶容器式轻型绿化热工性能分析

通过2008年夏季在厦门进行的室内空调环境下屋顶有、无容器式绿化的热工参数对比测试,得到主要结果:采用容器式轻型绿化的屋顶,内表面温度与室内空气温度相差在1.5℃左右,热流在5 W/m2左右,附加当量热阻大于1.0 m2.K/W。当容器式轻型绿化应用于夏热冬暖地区的建筑节能工程时,可达到屋顶节能要求。     

屋顶绿化隔热等效热阻

针对自然气候作用下的草地式屋顶绿化形式,提出采用屋顶绿化隔热效果实测与屋顶热传导计算分析相结合的方法确定绿化层等效热阻,并在重庆选择通风屋顶有绿化层和无绿化层的实例进行了连续5个月的夏季隔热效果现场实测,结果表明:气温越高、太阳辐射越强,屋顶绿化层的隔热效果越好.实测数据的理论分析得到屋顶绿化层的等效热阻为0.56 m2·K/ W.     

闽南砖木结构官式大厝热环境与节能措施分析——以厦门市新垵村新垵社为例

对厦门市海沧区新垵村新垵社典型砖木构官式大厝民居进行夏季热环境实测和调查,分析闽南官式大厝砖木结构的热环境特征.结果显示:室外一日内的温度波幅为13.6℃,而室内的仅为4.1℃;室外一日内的相对湿度波幅为37.6%,而室内的仅为17.6%.说明砖木构大厝在保温隔热、调节室内外温度和湿度方面具有良好的热工性能,但是其窗、屋顶和地面仍有许多的不足,应对建筑局部构造进行节电改造,设置防水屋面,组织建筑采光,利用绿化,改善庭院地面等.     

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.     

浅谈节能型屋面

中国建筑节能技术正处在发展的初期,建筑能耗很高,能源利用率还很低,我国南方地区在夏季太阳辐射和室外气温的综合作用下,从屋顶传入室内的热量要比从墙体传入室内的热量多得多,因此,建筑屋面的隔热节能尤为重要.     

建筑屋面节能技术

中国建筑节能技术正处在发展的初期，建筑能耗很高，能源利用率还很低，我国南方地区在夏季太阳辐射和室外气温的综合作用下，从屋顶传入室内的热量要比从墙体传入室内的热量多得多，因此，建筑屋面的隔热节能尤为重要。     

夏热冬暖地区乡村建筑立体绿化节能改造性能研究

夏热冬暖地区既有乡村建筑围护结构热工性能较差,室内热环境不佳,空调使用能耗高,在新农村建设工程中有必要对其进行绿色节能改造。立体绿化能够有效利用原有建筑结构,实现建筑低成本的节能改造。搭建了立体绿化热工性能对比测试室,对夏热冬暖地区屋顶绿化及垂直绿化围护结构的热工性能进行了测试;建立了既有乡村建筑能耗分析模型,分析了其围护结构在不同绿化形式下的节能改造效果。结果显示:与普通屋面相比,绿化屋面内外表面温度更稳定,其屋面内表面温度最高下降4.4℃,屋面外表面最高下降16.8℃,逐时空调负荷最大值减小14.79%,空调季耗冷量减小15.85%;与普通墙体相比,采用附架式垂直绿化时,墙体外表面风速和太阳辐照度分别减少了80%和90%,逐时空调负荷最大值减小16.32%,空调季耗冷量减小16.62%;如同时采用屋面绿化及墙体垂直绿化,逐时空调负荷最大值减小32.26%,空调季耗冷量减小33.90%。     

建筑屋面节能技术

中国建筑节能技术正处在发展的初期,建筑能耗很高,能源利用率还很低,我国南方地区在夏季太阳辐射和室外气温的综合作用下,从屋顶传入室内的热量要比从墙体传入室内的热量多得多,因此,建筑屋面的隔热节能尤为重要,本文对屋面节能技术进行探讨。     

磷石膏空腔模无梁屋盖等效热阻理论分析

磷石膏空腔模无梁楼(屋)盖是以预制磷石膏空腔模为永久性施工内模的整体现浇空心板,具备混凝土用量优于实体板、结构高度小、施工便捷等优势,但对该类新型结构体系的热工性能研究尚鲜见报道,热工设计参数的缺乏阻碍了该结构体系的进一步推广应用。本文以T形截面双向密肋式磷石膏空腔模无梁屋盖为研究对象,建立6种截面高度的传热模型及模拟电路,根据等效热阻理论,计算夏季隔热及冬季保温两种工况的等效热阻,并与实心混凝土屋盖、自保温混凝土屋盖对比分析。研究表明:夏季隔热工况的等效热阻比冬季保温工况大;磷石膏空腔模无梁屋盖的保温隔热性能比实心混凝土屋盖好,但其热阻小于自保温混凝土屋盖临界热阻,基于热工性能的截面形式有待进一步改良。     

拓展型绿色屋顶的热工性能

为探究拓展型绿色屋顶的热工性能,在东华大学综合实验楼上进行绿色屋顶与普通屋顶的对比试验,采用稳态叶片平衡理论对试验植物的叶片温度进行计算。结果表明:绿色屋顶可以减小屋顶结构层的温度升高幅度,且1d内绿色屋顶的平均温度比普通屋顶低3～7℃;验证了绿色屋顶在特定时期出现的逆流特性,且试验期间绿色屋顶植物层的平均热阻为0.56 W/(m·K);稳态叶片平衡理论计算结果与测试结果基本吻合。     

皖南民居夏季热环境实测分析

通过对几座代表性皖南民居夏季室内热环境的现场详细测试以及室内外气温的连续监测 ,澄清了一些错误看法 ,如认为民居高大空间内温度分层明显 ,以及“冷巷”空气可被用于室内降温等 ;此外 ,结合天井、屋檐、屋顶等建筑细部处理的特点以及测试结果 ,指出遮阳是皖南民居设计中优先考虑的问题 ,自然通风设计则作为辅助手段加以考虑。     

屋面夏季日得热总量与晴空指数的关系

以江西南昌地区近30年的气象数据为基础,用非线性曲线拟合的方法,分析了该地区夏季晴空指数与室外气温的随动性关系;采用数值计算的方法,研究晴空指数对屋面平均温度、传热通量等热工参数的影响,分析晴空指数与屋面全天得热总量的定量关系。结果表明:室外空气温度最大值及室外气温日较差与晴空指数的相关性较大;晴空指数与屋面夏季日热总量的相关性非常明显,可以将屋面日得热总量表达成晴空指数的函数。     

基于暖体假人实验的防刺服热阻和湿阻研究

为有效提高防护服装舒适性、降低人员体力消耗、加快人体防护装备研制与开发,开展了利用出汗暖体假人测量防刺服在不同环境下的热阻与湿阻特性的研究.根据国际标准,假人只适用于常温环境下服装的热阻和湿阻测量.对原有热阻模型进行修正,结合热电偶测量方法以及暖体假人测量技术,实现高温下防刺服热阻和湿阻测量.在温、湿度可控制的气候室内,设置不同环境工况,获得两套防刺服的热阻和湿阻特性,比较了不同防刺基板材料对防刺服热阻和湿阻的影响,以及防刺服不同部位热阻和湿阻的差异.实验结果表明,防刺服热阻随着温度升高而降低;而湿阻随着环境温度升高而增大,随着湿度增加而减少.      

夏热冬冷地区绿化屋顶节能与生态效益研究

【目的】研究夏热冬冷地区绿化屋顶的节能效益,分析包括固碳释氧、空气净化、水源涵养和节能减排4个方面的生态效益。【方法】以无锡地区有无绿化的屋顶为研究对象,对比绿化屋顶的保温隔热及节电效果,并进行屋顶绿化生态效益的量化分析。【结果】在冬季,绿化屋顶内、外表面平均温度比非绿化屋顶分别高2.5 ℃和5.5 ℃,通过屋顶的热流相对减少36.4%,绿化房间空调日平均节电量为0.90(kW·h); 在夏季,绿化屋顶内、外表面平均温度比非绿化屋顶分别低3.1 ℃、5.6 ℃,通过屋顶的热流相对减少48.6%,日平均空调节电量为4.23(kW·h)。计算可得,绿化屋顶每年可节约空调用电量15.39(kW·h)/m²; 佛甲草屋顶绿化可创造的固碳释氧效益为1.887元/(m²·a),净化空气效益为2.45×10^-2元/(m²·a),涵养水源效益为0.957元/(m²·a),节能效益可达到12.875元/(m²·a),减排效益达9.613元/(m²·a),综合生态效益是25.357元/(m²·a),动态投资回收期为7 a。【结论】屋顶绿化在冬季可提高屋顶内外表面温度,在夏季降低屋顶内外表面温度,减少通过屋面的热流,达到保温隔热和降低空调能耗的节能效果。屋顶绿化的生态效益显著,投资回收期短,应予以政策鼓励和支持。     

节能建筑复合墙体的非稳态热工性能

为节约土地资源和降低建筑主体结构工程造价，采用有限差分法、谐波法和反应系数法对节能建筑复合墙体的非稳态热工性能进行全面分析．复合墙体的传热反应系数、衰减倍数、延迟时间、热惰性指标和逐时壁温的计算结果表明，复合墙体对冬季供暖和夏季空调都具有良好的节能效果，其热稳定性和室内舒适性较传统非节能墙体有所提高；尽管外保温复合墙体的热惰性指标有所降低，但其夏季隔热性能却有所提高；外保温墙体的热工性能在冬夏两季均优于内保温墙体。     

基于温度场反演算法的保温层最佳厚度

为了实现屋顶保温层厚度的经济优化和节能,针对屋顶围护物件设计平屋顶保温层厚度,通过热传导完成几何建模,利用有限差分法对平屋顶室内温度进行数值模拟,应用二分法对保温层厚度进行反演,正演模拟得到的温度和反演得到的温度范围确定出最佳保温层厚度,利用Matlab得到室内温度的仿真结果并进行分析比较。结果表明,根据该方法得出的最佳保温层厚度为29 cm,为实际生产提供了理论依据。     

Investigation into the energy consumption of a data center with a thermosyphon heat exchanger

A data center test model was used to analyze the energy dissipation characteristics and energy consumption of a data center.The results indicate that adequate heat dissipation from a data center cannot be achieved only from heat dissipation through the building envelope during Beijing winter conditions.This is because heat dissipation through the building envelope covers about 19.5% of the total data center heat load.The average energy consumption for an air conditioner is 4 to 5 kW over a 24-h period.The temperature difference between the indoor and outdoor air for the data center with a thermosyphon heat exchanger is less than 20°C.The energy consumption of the thermosyphon heat exchanger is only 41% of that of an air conditioner.The annual energy consumption can be reduced by 35.4% with a thermosyphon system.In addition,the effect of the outdoor temperature on the en-ergy consumption of an air conditioner is greater than the indoor room temperature.The energy consumption of an air conditioner system increases by 5%to 6%for every 1°C rise in the outdoor temperature.     

被动式超低能耗木结构建筑外围护结构节能设计

在被动式超低能耗木结构建筑能量损失中外围护结构的传热损失占比最高,为了降低能耗,研究了被动式超低能耗木结构建筑外围护结构节能设计方案。通过标定热箱法对建筑外围护结构保温性进行测试,获取建筑外围护结构传热系数或热阻。分析了建筑外围护外墙、屋顶和外窗,研究了各外围护组成部分的传热系数。将屋顶、外墙和外窗当成正交实验的三个因素,通过等水平正交实验表获取实验方案组合。将研究的被动式超低能耗木结构建筑当成基准建筑,将其冷热总负荷和各外围护结构节能设计方案全年空调总负荷的差值当成对应组合方案的总负荷节能值,获取节能设计方案。利用Energyplus软件对设计节能方案进行能耗模拟,获取前三个最优方案在一段时间内的能耗值,对节能设计方案进行验证。结果表明：4号节能设计方案空调总负荷节能值最高,其次是2号节能设计方案,再次为8号节能设计方案;方案4能耗低,二氧化碳减排量高,舒适性好。可见桁架屋顶、玻璃纤维保温棉填充墙体、low-E中空（断热铝窗框）外窗组成的外围护结构节能设计方案最优。     

浅谈外墙保温构造技术

我国北方采暖地区,建筑能源消耗水平高,能源利用效率低,其中建筑物外墙未采取有效的保温措施是上述问题的主要原因之一。阐述了建筑实施外墙保温的方法和构造特点,并就建筑外墙保温构造改进措施进行了分析。     

建筑空调复合节能技术初探

外墙热工性能对空调能耗有重要意义，空调排风所损失的能量也很可观，本文提出在建筑外墙的内部设置空气层作为空调系统排风通道，通过排风与墙体进行热交换，回收利用空调排风所带能量，可望在降低外墙传热造成的能耗损失、回收空调排风所带走的能量、降低室外环境温度变化与室内热舒适性之间相关性等三个方面获得益处。