北方乡村住宅节能与热舒适的形体参数多目标优化设计

为进一步降低北方乡村住宅采暖能耗、改善室内热舒适,依托Rhino-Grasshopper可视化编程平台,构建北方乡村住宅形体参数多目标优化设计框架.结合天津乡村实地调研数据,对北方乡村住宅规划和单体层面的9项形体参数进行了多目标优化,应用TOPSIS(technique for order preference by similarity to an ideal solution )综合评价法对帕累托解集进一步筛选,得到L型及U型乡村住宅形体参数最终设计方案.结果显示:优化后的L型乡村住宅采暖能耗及热舒适表现均优于U型;L型、U型乡村住宅形体优化方案在基准建筑基础上分别节约采暖能耗16.6%~18.0%,16.3%~26.4%,室内热舒适改善16.5%~17.5%,2.1%~19.0%.     

地板辐射采暖系统的热舒适性评价

通过热舒适平衡方程、热平衡评价指标（PMV）及用来表示热舒适不满意百分率的（PPD）指标对地板辐射采暖的热舒适性进行评价．从而得出采用地板辐射采暖系统,当室内设计温度在14-17℃,人们就会感觉比较舒适,不但降低了室内设计温度,也达到了节能的目的。     

基于热舒适度和焓值的室内环境联控策略

在科技发展与节能减排的大环境下,舒适性与节能性成为室内环境调控的重要目标。以北京市某大学办公区域为研究对象,以舒适性和节能性为室内环境调控的目标,提出了一种室内环境联控策略。该策略充分考虑当地气候环境特点,设置室内外环境交换的条件,基于热舒适度对室内环境进行调。通过实测环境数据以及EnergyPlus的能耗模拟对该策略进行了验证,同时针对不同的室内环境控制模式下北京地区夏秋两季办公室室内环境进行了舒适性与节能性的分析。结果显示所提出的室内联控策略在改善室内热环境与节能方面有一定的优越性,不仅满足了室内环境的舒适度需求,而且较普通温控策略累计节省约68%能耗,该策略为室内办公环境的舒适性和节能性协调控制提供了参考方案。     

多区域变风量空调系统送风温度的优化节能控制

在分析变风量空调系统局部控制的基础上,提出了两种实时的优化控制方案。其一是利用变风量末端风门开度的信号,将它们作为各区域相对负荷的指示信号,对送风温度进行实时优化;其二是针对周边区域采用定风量末端控制太阳辐射热负 空调系统,根据周边区域相对负荷大小,实时优化定风量末端的开／停控制。     

内蒙古西部超低能耗草原民居多能互补供暖系统集成配制

内蒙古西部草原民居冬季取暖以传统火炕和土暖气为主,由于供暖效果较差,无法满足居民热舒适需求。为改善供暖效果,充分利用太阳能、风能等可再生能源,通过实地调研,统计得出内蒙古西部典型草原民居最冷月室内外温度,利用数值模拟方法建立太阳能、风能等多能互补的内蒙古西部草原民居供热模型,并进行模拟验证。结果表明:多能互补供暖方式下客厅和主次卧的最冷月日平均温度均值分别提高7. 0℃、6. 2℃和7. 5℃,室内温度和热稳定性显著提高,热舒适性较好。研究结果为草原民居设计建造中充分利用太阳能、风能资源,构建多能互补供暖方式,提高室内温度和热舒适性提供了理论依据。     

寒冷地区被动房冬季室内热舒适评价模型

关于热舒适的研究主要针对空调房间,而被动房主要通过被动技术来保证室内环境舒适,为研究寒冷地区被动房冬季的热环境状况,了解被动技术对热舒适的影响,选取天津地区某被动房为实验对象,分为供暖和无供暖工况,通过室内环境测试及问卷调查,得到每种工况下的实际热感觉投票值TSV,数据拟合后对比TSV模型与PMV模型,对偏差较大的无供暖工况下原始热舒适预测模型进行修正,最终得到适用于寒冷地区被动房供暖与无供暖工况下的热舒适评价模型。结果表明,无供暖工况下,有44%的人希望温度升高,单纯通过被动技术无法完全满足寒冷地区被动房冬季热舒适,但无供暖工况下,比预测可接受温度下限降低1.93 ℃,用户对热环境的适应性强,可以适当延长过渡季时间。     

厦门地区典型农村住宅夏季室内热环境实测与分析

实地测试厦门地区具有代表性农村住宅的夏季室内热环境参数,运用统计分析方法对测试结果进行对比分析.结果表明:受测农宅的室内空气温度变化趋势与室外温度变化趋势基本相同,低于室外空气温度,室内空气温度与黑球温度差别小;海拔高度高、建筑密度低的农宅室内空气温度低、热稳定性差,静风状态下的热舒适性较高;混合结构的农宅室内温度比采用传统建材的高,但稳定性更好,建筑材料对农宅室内热环境的舒适性影响相对较大.     

Thermal Comfort in Waiting Room at Railway Station in Cold Region in China

A field study and analysis about the thermal comfort was carried out in the waiting room at Bei-jing West Rail Station in Chinese cold region.Passengers'TSV(thermal sense vote) was obtained using statisti-cal method on the basis of more than 1200 questionnaires.The linear regression between TSV and indoor tem-perature indicates that thermal neutral temperature is 25.2℃.According to the percentage of satisfaction a-mong all passengers under different indoor temperatures,the acceptable temperature range in the waiting room is 24.2～30.2℃.It is also found that passengers'temporary stay should be taken into consideration for the ther-mal comlort analysis.Passengers'TSV is not a constant value after they enter the waiting room.In fact,△TSV increases as passengers are waiting for the train.and the growing rate is dependent on indoor-outdoor tempera-ture difference.The greater the temperature difference,the faster △TSV increases.At last, a linear regressionbetween indoor comfortable temperature and outdoor temperature was generated as the adaptive comfort model.     

重庆市中低海拔村镇旅游区住宅热湿环境实测与热舒适研究

通过问卷调研与现场实测的方法,分析了重庆市中低海拔村镇旅游区住宅各季节的热湿环境特性,并进行了热舒适研究.对比国家现行相关规范中的热舒适限值与实测值,发现旅游区夏季和过渡季温湿度范围偏离限值较小,冬季偏离限制最大.通过大样本问卷调查与实测进一步得到如下结论:各季节预测平均投票数PMV的修正值PMVe分别为夏季+0.67,过渡季+0.32,冬季-1.20;热感觉投票值TSV分别为夏季+0.63,过渡季-0.64,冬季-1.53;夏季和过渡季的热舒适度较高,冬季最差.根据APMV、PMVe与TSV值对比发现,影响夏季、过渡季和冬季热舒适性的最不利因素分别为:室内温度、室内湿度、室内温度.因此,为提高村镇旅游区住宅热舒适度,可采取的措施为:夏季通风降温,过渡季在外墙中加入防潮材料建立防潮层,冬季采用"空气源热泵+太阳能房"或在条件允许时采用地表水源热泵.     

夏热冬暖地区居住建筑室内热舒适性研究

针对亚热带气候条件下广州气候特征导致的几个城市环境问题,根据室内热舒适性评价的计算公式,在相关简化条件下,计算出不同温度和湿度环境条件下的PMV-PPD指标;同时根据热环境评价理论进行了夏热冬暖地区热湿环境的主观评价调查问卷,根据问卷调查结果,分析了夏热冬暖典型城市———广州居民对居住环境的主观感受;最后通过实验测定广州地区室内外干湿球温度、围护结构表面温度、平均辐射温度等参数,根据实验所测参数对室内热舒适状况进行了定量对比分析。为改善和提高室内居住热舒适性提供实验依据。     

太阳能炕的蓄热特性研究及其对睡眠热舒适度的影响

结合北方传统火炕的特点,建立了与太阳能热水系统结合的太阳能炕理论模型,并搭建太阳能炕系统实验台,进行了实验测试,模拟计算结果与实验测试结果吻合较好.依据通过实验验证的模型,采用合肥实测的气象数据,分析了太阳能炕系统在冬天工作时对睡眠热舒适度和室内热环境的影响.结果显示:在室外平均温度0℃左右和炕面温度不超过35℃的条件下,室内空气温度维持在8～15℃之间,在晚上21点太阳能热水系统对炕停止加热后,人所处的睡眠环境能保持在28.5～34℃的热舒适温度区间,太阳能贡献率为34.5%.     

湿热地区教室内的热舒适测试与分析

目前人们对室内热舒适度的研究更多集中在一些高档居住建筑和办公建筑上,忽略了大量存在的高校教室内热舒适度,尤其是湿热地区教室内的热环境,只有改善了教室内的热舒适度,才能保证学生的身心健康和学习效率.通过实验设备测试和问卷调查相结合的方法,对深圳某高校教室室内外温度、湿度进行了测试,对教室内南北两大区域学生进行问卷调查.通过实验数据和问卷计算与分析,得到室内外温湿度之间的关系变化,和南北同学对热感的不同灵敏性.     

重庆地区传统村寨建筑冬季室内热环境及空气品质特性

传统村寨建筑与城镇现代建筑间存在明显差异，为准确评估传统村寨建筑冬季热环境及空气品质质量，对重庆地区村寨建筑的热湿特性开展了实地测试和监测，对居住者在冬季的热湿环境感受进行了详细访谈。通过对测试和访谈结果的分析，冬季村寨建筑的室内热湿环境温度普遍偏低、空气湿度普遍较高；不同地区所呈现的温湿度分布区间明显不同，居住者所反映出的可接受区间也差异明显；对于村寨建筑室内空气质量，居民生活习惯则是造成其质量污染的主要因素。本文研究针对村寨建筑冬季室内热湿环境和空气品质的特性进行了定量讨论，提出了对于村寨建筑室内环境标准量化研究的要点。     

辐射耦合空调系统的局部热舒适实验研究及仿真分析

为研究辐射冷板与独立新风耦合系统下人体局部热舒适,以长沙某住宅小区某用户房间为研究对象,进行了实验研究;并对该热环境相关参数进行仿真分析。通过实测数据与仿真数据对比,从辐射温度不对称、室内气流分布、人体垂直温差和地面温度四个方面定量分析了辐射耦合空调系统的热舒适环境。同时,通过多表面模型与离散坐标模型模拟结果的对比,分析了两种辐射模型的适用性。结果表明:在采用辐射冷板+独立新风空调系统而且空间包含人体热源的情形下,DO辐射模型的仿真结果更接近实验测试结果;室内测试及仿真结果符合ASHRAE对局部热舒适的标准要求;利用CFD仿真方法可以对局部热舒适进行较准确的分析。     

城村古建民居的建筑物理环境测试与分析

针对福建省武夷山市城村的古建民居,分别在冬季和夏季进行了室内外建筑物理环境测试.测试内容包括村落室外气象参数、室外风环境、室内热环境和室内光环境等.测试结果表明:城村的主街巷道全年风速适宜,热环境良好.冬季民居大厅白天较舒适,在夜晚偏冷,而卧室全天较为舒适.夏季民居大厅和卧室在夜晚较舒适,而在白天偏热.全年的室内空气湿度都比较高,不利于人体的热舒适.室内平均风速很低,基本无风压和热压通风.大厅采光较为充足,而卧室采光严重不足.相比民居,新宅大厅气温在夜晚较高,新宅卧室气温全天明显较高,而空气湿度则相对较低.针对测试结果,提出了城村民居的改造方案.     

基于PMV指标的室内环境热舒适度控制器设计

针对目前室内热环境调节缺少合理控制方法的问题,本文在分析温度、湿度、风速和平均辐射温度四个热环境参数对PMV指数影响的基础上,基于人体舒适度模型的模糊控制,将嵌入式ARM9芯片作为主控制芯片,结合无线传感网络,设计了一种室内舒适度控制器,并阐述了其系统构成与决策方法。该控制器不仅布设方便,而且能够在保证人体室内舒适度的情况下,减少调节室内热环境过程中带来的能耗。     

基于PMV指标的列车空调模糊控制研究

采用热舒适控制不仅能满足人体的舒适感,而且还能满足系统节能的需要.对热舒适控制中的各变量进行了分析,采用模糊控制技术,选择空气温度作为直接受控的参数,并通过调节送风量来实现.以车厢内PMV值的偏差及偏差变化率作为模糊控制器的输入,进行新风量的合理控制,使列车空调的控制随着人体舒适感的变化而变化.     

寒冷地区高校教室冬季室内热环境与热舒适性分析

以寒冷地区太原市某大学供暖季教室为研究对象,对教室室内外热环境进行现场实测,同时对室内人体热舒适情况进行主观问卷调查.研究结果表明:教室内实测热中性温度为25.21 ℃,80%满意度热舒适温度范围为19.64~30.78 ℃,而根据PMV(predicted mean vote)计算得到的室内热中性温度为21.07 ℃,80%满意度热舒适温度范围为16.61~25.53 ℃.说明PMV模型预测的热感觉与实测热感觉之间存在一定偏差,而验证Griffiths模型可以准确预测该地区教室内热舒适温度,预测值为24.69 ℃.利用最小二乘法优化PMV-PPD(predicted percent dissatisfied)模型,建立适应性PMV修正方程,最终提出适用于寒冷地区高校教室冬季热环境评价数学模型.     

室内沙疗室实验阶段气固耦合热环境的数值模拟

研究室内沙疗室实验阶段空气和沙体间热量传递规律。运用计算机流体力学(CFD)技术建立了室内沙疗室实验阶段三维热物理模型及数学模型,应用Fluent软件计算了沙疗室内气固耦合传热问题,数值模拟与实验验证了空气和沙体温度场的变化。结果表明模拟与实验中空气和沙体的温度场变化规律吻合良好;与吐鲁番沙疗场相对照,模拟得到了适宜室内进行沙疗的温度稳态层及其埋沙深度;通过单口热压自然通风使室内沙疗室的空气热环境具有一定的热舒适度。因而,室内沙疗室可提供沙疗所需温度且相对舒适的热环境,为进一步完善室内沙疗系统的设计提供理论和实践依据。     

辽南地区农村住宅优化设计

面向辽宁南部地区农村住宅,对住宅围护结构热工性能、冬季室内热环境等方面展开实地调研,提出基于自然室温的农村住宅优化设计方法,并基于正交试验设计通过数值模拟分析研究围护结构各参数、平面布局、住宅体型对室内温度的影响.结果表明:南向窗墙比是影响室内温度的主要因素,南向窗户尺寸是农村住宅优化设计的重点.依据获得的各参数最佳组合,提出一套适用于辽宁南部地区的优化住宅,为该地区新农村建设提供理论指导.