重庆地区太阳能建筑一体化应用的实测与分析

根据重庆地区的气候特征和太阳能资源分布特点,提出了适于重庆地区的太阳能建筑一体化应用技术思路——太阳能辅助室内通风降温措施,即充分利用重庆地区夏季强烈的太阳辐射,强化烟囱效应,促进建筑内部自然通风,从而改善夏季室内酷暑闷热的热湿环境,达到节能目的,实现太阳能的被动式利用。通过实测分析,在太阳能的热作用下,室内产生了0.16～0.22m/s的风速,同比提高14%～40%,同时室内平均温度比室外的平均温度降低2.6～3.4℃,有效改善了室内热环境舒适状态。     

基于不同功能房间的宁夏乡村民居冬季室内热舒适研究

为提高乡村建筑室内热舒适和降低能源消耗,以我国宁夏中卫乡村民居为例,应用测试和问卷的研究方法,评估了当地民居冬季室内外热环境、室内采暖用能情况,分析了居民对不同功能房间的热舒适需求特性,探究了差异化的冬季室内舒适温度.结果表明,当地乡村民居室内热环境差、采暖能耗高,居民对室内热舒适的满意度低,但该地区具有发展太阳能建筑...     

天水地区乡村居住建筑热环境调查与优化

为了解乡村民居冬季室内热环境现状,改善乡村居住建筑冬季室内热环境舒适性和节能性,现选取甘肃天水市街亭镇典型乡村民居作为研究对象,对当地现有民居冬季各功能房间室内温湿度、室外温度以及日太阳辐射量进行逐时测量。根据对建筑环境参数,目标建筑空间结构与功能的综合分析,发现当地典型民居存在空间设计不合理、构造措施简陋、用能方式单一等缺陷,室内热环境的舒适性仍达不到规范要求。结合当地冬季寒冷,阳光充足气候特点,考虑到偏远地区经济发展的局限性,从建筑空间设计、围护结构和太阳能资源利用等3方面提出建筑节能优化方案,以满足典型寒冷地区乡村民居热舒适性、经济性、节能性的指标。基于改进的建筑节能改造与优化方案,通过建筑模拟软件Ecotect建立建筑热工分析模型,利用计算机虚拟仿真手段对新方案建筑的热工性能进行模拟分析,评价各项节能设计的效果。结果表明,通过对乡村民居热环境参数的调查与分析,发现在乡村新建与改造建筑设计方案中,立足于当地的气候条件与自然资源,合理设置建筑空间分隔、提高围护结构防寒与保温性能以及增设附加式阳光间门厅以提高建筑被动式得热能力等措施,可有效改善寒冷地区典型乡村民居建筑冬季室内热环境。     

自然运行下乡村太阳能建筑热工参数对室内空气温度的影响

我国西北地区太阳能资源丰富,但传统乡村建筑的太阳能热利用效率并不理想。以宁夏中卫地区的气候特征和乡村建筑模型为例,采用调研测试与建筑热平衡分析相结合的方法,揭示了自然运行条件下乡村太阳能建筑的构造参数对冬季室内空气温度的影响规律。结果表明,建筑的南向窗墙面积比、外墙传热系数对冬季室内温度影响显著,而外窗的构造及热工参数影响较小。南向窗墙面积比由0.30增大至0.55时,采暖期室内平均温度可提高35.9%,最冷月室内平均温度可提高153.3%。南向窗墙面积比为0.5时,采用SI-3型夹芯保温构造墙体,自然运行条件下,采暖期平均室内温度可达10.2℃,1月份室内平均温度可达5.2℃。研究结果可为西北乡村太阳能采暖建筑构造优化及室内热环境改善提供理论参考。     

宁夏中卫地区被动式太阳能民居测试研究

我国西北地区生态环境脆弱、城镇化水平较低、气候条件严酷,乡村民居冬季室内热环境改善与采暖用能及生态环境保护间的矛盾日益突出。宁夏中卫地区地处西北腹地,位于地处宁、甘、蒙三省区交汇地带,其气候特征及民居特点具有显著的代表性。为探索利用太阳能解决乡村民居冬季采暖问题,本文对宁夏中卫地区某一被动式太阳能采暖民居进行了冬季室内外热环境参数的测试,并采用操作温度对室内热环境进行了分析与评价。结果表明,当地太阳能资源丰富,适于发展被动式太阳能建筑,并且乡村建筑通过直接受益窗以及温度过渡区的合理设置,能有效提高主要房间的热环境质量。但现有乡村建筑的冬季室内热环境质量并不理想,室内温度偏低、波动较大,需要加强建筑的集热与蓄热设计。     

上海地区冬季建筑室内热环境实测分析

对上海市非空调房间冬季室内热环境进行了连续测试，并在对测试结果进行详细分析和讨论的基础上，与北方典型城市非采暖房间冬季室内热状况进行了对比，指出了上海市非空调房间冬季建筑室内热环境特征。     

通透式庭院建筑冬季室内热环境分析

通过对通透式庭院建筑和行列式建筑冬季室内温湿度的逐时测量,比较了两种不同形式的建筑室内热环境.分析通透式庭院建筑对太阳能的利用程度及其与行列式建筑室内热环境的差异.实测数据表明,由于通透式庭院建筑自然通风量较大,弱化了太阳辐射对冬季室内热环境的改善效果,但主要表现在对南向房间的影响.     

基于人工神经网络的建筑多目标预测模型

为得出一种能快够速且准确预测建筑能耗和室内热舒适状况的方法,提出应用人工神经网络来预测建筑能耗和室内热舒适状况的方法,并通过遗传优化算法对神经网络的连接权进行优化;其次,对影响建筑能耗和室内热舒适状况的主要因素进行分析,并针对这些主要因素建立基于GA-BP网络的建筑能耗和室内热舒适状况的预测模型;结合EnergyPlus模型计算所得出的144组样本数据,训练和测试所建立的住宅建筑能耗和室内热舒适状况的GA-BP网络模型,测试结果表明该模型有较高的预测精度.该预测方法的建立使建筑师在设计阶段能够简单且准确地获得设计建筑的能耗和室内舒适状况,从而使设计向着有利于建筑节能和改善室内热环境的方向发展.     

太阳能热气流发电系统流道优化研究

基于相对压力概念,构建了太阳能热气流发电系统新数学模型,并对西班牙太阳能热气流电站模型进行数值模拟,分析了其流场和温度场,并据此对原始模型进行优化.计算结果表明:通过对发电系统集热棚出口和烟囱进口的局部流道进行优化,使烟囱进口处局部流速增大约14%,温度场更加均匀,相对压力减小约50%,提高了系统做功能力和能量转换效率,同时减上蒂统能量损失.数值模拟结果为太阳能热气流发电系统的设计和应用提供理论依据.     

基于遗传算法的太阳能烟囱发电站结构优化

为了研究太阳能烟囱发电站的几何参数与其输出功率之间的关系,本文提出了一个考虑系统不可逆损失的太阳能烟囱发电站理论分析模型。首先用西班牙Manzanares太阳能烟囱试验电站的实验数据验证所建立的理论模型的可靠性,结果表明该理论模型能较好地预测系统输出功率,不考虑系统不可逆损失时系统输出功率会高约24%。然后利用该理论模型对集热棚半径、烟囱高度和烟囱半径进行参数敏感性分析,结果表明:集热棚半径增大到一个"拐点"后建筑成本依然近似线性增长但系统各项性能变化不明显;增加烟囱高度要比增加集热棚半径更有助于系统输出功率和热效率的提高;烟囱半径增大到一定程度后系统输出功率趋于稳定,上升气流速度不断减小但系统质量流量显著增大。最后基于遗传算法利用提出的理论模型和建筑成本模型开发了太阳能烟囱发电站的多目标结构优化程序。对西班牙Manzanares太阳能烟囱试验电站进行结构优化,优化后总建筑成本是原型的2.47倍,但是输出功率可达到原型的3.91倍。该研究内容可为太阳能烟囱发电站的设计提供理论指导。