建筑外窗节能因素分析探讨

外窗是建筑外围护结构中热工性能最薄弱的部分,是建筑物能耗的关键部位。本论述通过分析与探讨建筑外窗节能的主要影响因素:传热系数、密封性能、玻璃辐射、窗型选择、窗墙比的影响。提出外窗节能措施,通过优化节能设计、应用节能玻璃、正确选择节能型材及优质附件,从而达到提高门窗节能效果的目的。     

低辐射中空玻璃对办公建筑能耗的影响

透明围护结构对建筑能耗有重要影响,其中窗墙比和玻璃类型是重要影响因素。针对不同气候区条件下典型城市的办公建筑,采用不同镀膜位置的低辐射中空玻璃,应用EnergyPlus能耗模拟软件,分别考虑外窗方位和窗墙比变化情况下,计算房间的制冷能耗、供暖能耗和综合能耗。结果表明：随着窗墙比增大,制冷能耗均增大,窗在南侧房间供暖能耗均减小;哈尔滨外窗在南向时采用A型玻璃更佳,其他方位采用C型玻璃更佳,广州、南京和北京外窗均采用B型玻璃更佳;广州、南京、北京窗在西侧采用B型玻璃且窗墙比为0.7时综合节能率最大,值分别为20.0%、19.2%、15.4%,哈尔滨窗在东侧采用C型玻璃且窗墙比为0.7时综合节能率最大,值为9.6%。     

夏季遮阳对建筑制冷照明能耗的影响

对3种不同遮阳特性的典型卷帘进行了遮阳系数和光学性能的实验测定.提出制冷照明综合能耗以及综合节能系数,构建了相应的典型房间尺寸和窗墙比,以此就遮阳装置对于制冷和照明能耗的全面影响进行综合研判.结果表明,可见光透过率高,遮阳系数低的卷帘更为节能.当窗墙比分别为0.3和0.5时,与标准玻璃相比,所研究卷帘的节能率达到66%和47%.当窗墙比为0.3,使用荧光灯时,对卷帘的开启度进行控制优化较之没有控制的情况节能5.4%.如采用光效较低的卤钨灯,节能率可达20.7%.基于模拟计算结果,在考虑光热环境的情况下节能的遮阳装置应该具有较高的可见光透过率和太阳能直接反射比.     

新疆寒冷地区外窗对住宅能耗的影响

外窗性能在节能方面具有至关重要的作用,但对新疆寒冷地区的相关研究较少,外窗对能耗影响因素的模拟研究很有必要性,能为完善建筑设计、建筑节能提供数据基础。本文以和田地区某典型多层住宅建筑为研究对象,采用Sketch Up建立建筑模型,运用Energy Plus模拟研究外窗对住宅能耗的影响,分别从窗墙比、玻璃材料、窗框材料方面对比分析了住宅建筑能耗的变化趋势,得出新疆寒冷地区住宅建筑外窗的最佳设计方案。研究结果表明:在保证采光和通风的条件下尽量减小北向窗墙比,并且使其小于0.4,南向窗墙比可以适当增大,但不大于0.6;当南向窗墙比为0.5时建筑能耗最小;玻璃材质选择其中一层为Low-E的双层玻璃时节能效果最佳,且此时南向窗墙比可增至0.6;窗框材质选择塑钢时,整个建筑能耗最小。     

围护结构的光学特性与建筑能耗的关系

通过对现有有关围护结构光学参数与建筑能耗关系的文献进行系统分析,得到北半球建筑最佳窗墙比与纬度的关系,给出建筑南立面和北立面最佳窗墙比的参考范围;发现在炎热地区的夏季,有色玻璃、热致变色玻璃和Low-E玻璃的节能效果很好,且Low-E玻璃对寒冷地区的冬季也有较好的节能效果;在气候炎热地区,非透明围护结构使用反射隔热涂料会大大降低全年建筑能耗,寒冷地区采用上述措施后,全年建筑能耗的减小量并不十分明显,甚至有可能加大全年的建筑能耗.文章指出围护结构传热量与得热量是各种参数综合影响下的结果,应该对各种光学参数影响下的建筑节能进行多因素分析,并且在优化光学材料的节能性能的基础上降低建筑节能的成本.     

窗墙比和透射率对室内自然采光系数影响量化分析

办公建筑室内自然采光的影响因素的研究对改善室内光环境、降低照明能耗具有重要的意义,通过Ecotect软件建立模型,利用Radiance对办公建筑侧窗采光的影响因素(窗墙比、玻璃可见光透射率)进行研究分析,建立影响因素的影响效应量化模型。结果表明,窗墙比和玻璃可见光透射率均对采光系数具有显著影响,且窗墙比的影响最为显著。窗墙比和玻璃可见光透射率与采光系数成线性关系,且2个因素对采光系数的影响存在叠加效应,随着窗墙比和透射率的增加,面积效应、透射效应、叠加效应和叠加效应度均增大,且面积效应的影响最大。     

湖南地区住宅建筑能耗探讨

通过对湖南地区住宅建筑的抽样调查,统计了建筑能耗状况、体形系数、窗墙比及窗墙材料等情况,提出在建筑设计时就应做好体形系数、窗墙比及窗户等的规划设计,在使用过程中要注意采取绿化措施,提高居民的节能意识．     

建筑南窗的节能分析

通过对不同地点、不同类型窗净得热量的计算分析,指出窗户的面积窗墙比应根据窗户的净得热量计算结果而定。若窗户净得热量为正,则窗户为得热部件,增大窗墙比有利于节能;若窗户净得热量为负,则窗户为失热部件,增大窗墙比不利于节能。     

严寒地区冬季农宅南向外窗与室内热舒适性的相关研究

调查了严寒地区农宅外窗类型及比例,测试了不同类型外窗的传热系数,并采用DEST软件对严寒地区室外综合温度进行了模拟计算.在相同材料的墙体围护结构条件下,针对不同窗户传热系数和不同窗墙比对室内环境场的影响进行了数值模拟.研究表明,双层铝窗、单层双玻璃塑钢窗、双层木窗,对应的最优窗墙比为0.32、0.35、0.38,而当外窗传热系数大于4.5 W/(m~2·℃)时,最优窗墙比为0.29,此时室内热舒适性最佳.     

公共建筑节能设计简易判定方法探讨

一、前言 在公共建筑节能设计中,只要设计建筑的体形系数、窗墙面积比、各外围护结构的传热系数及窗户的气密性等各项指标都满足《公共建筑节能设计标准》（GB50189-2005）规定的要求时,就可直接判定该设计建筑为节能的公共建筑;当设计建筑的体形系数、或窗墙面积比、外围护结构的传热系数及窗户的气密性,只要其中之一不满足要求,     

夏热冬冷地区绿色建筑外墙节能特性的LBM模拟及效益分析

针对夏热冬冷地区绿色建筑中外墙的典型保温方式和常见保温材料,采用多松弛时间格子玻尔兹曼方法建立瞬态共轭传热数值模型,分析间歇耗能条件下墙体的瞬态热传导过程,进而得出不同类型保温外墙的节能特性。在此基础上,发展保温墙体增量综合效益的计算方法,分析绿色建筑外墙的增量成本及其增量效益,进而建立外墙增量综合效益评价模型,获取保温外墙最优设计方案。研究数据表明,采取内保温方式的外墙在该地区具有最佳的节能特性,尽管采用不同保温方式和保温材料的外墙均具有一定的节能特性,然而,在其全生命周期内,使用外保温方式以及增量成本较高的保温材料的墙体的增量综合效益出现负值,因此,不适宜在工程实践中应用。此外,研究结果显示,尽管增加保温层厚度可以在一定程度上强化外墙的保温性能,然而,增加保温层厚度会产生额外的增量成本,因此,绿色建筑项目实践中应综合考虑墙体节能特性及其增量成本进而选取适宜的保温层厚度,从而实现其全生命周期内增量综合效益的最大化。     

住宅建筑围护结构的节能技术研究

选择住宅建筑作为研究载体,着重依据我国西部地区的自然条件和技术条件,研究和探索围护结构的节能隔热技术,并对屋顶、门窗和墙等进行相关的技术分析和论证,指出了外墙外保温、屋面通风隔热等节能技术的优越性.     

外墙外保温与自保温体系相结合的超高层建筑节能方法

当前通常只选用外墙外保温方式或外墙自保温体系实现超高层建筑节能,效果不佳。为此,提出一种外墙外保温与自保温体系相结合和的超高层建筑节能方法。选择实际工程中某超高层建筑开间作为外墙保温建筑节能的研究对象,对当前热桥节能相关资料进行总结分析,完成热桥的构造。建立外墙外保温体系,确定外墙黏土砖厚度、墙体热桥和窗户种类以及EPS板保温层厚度。将指标评价方法和对比评价方法结合在一起,对外墙外保温与自保温体系相结合的超高层建筑节能方法节能性进行评价。将独立外墙外保温方法和独立外墙自保温方法作为对比进行动态计算与比较,验证所提方法的节能性。结果表明,所提方法节能性高。     

半透明光伏外窗系统综合性能研究综述

光伏窗作为一种新型的外窗形式,在满足室内采光的同时还能产生清洁的电力供建筑使用,因此在建筑节能领域受到了广泛地重视。本文给出了半透明光伏外窗的主要分类,分别分析了影响半透明光伏窗的传热性能、自然采光性能、发电性能以及综合经济效益等方面的主要因素,并对国内外学者的现研究进行了整理分析,提出一些现存的问题。在此基础上,从优化系统性能、增大综合节能潜力和经济效益的角度出发,为系统的合理设计和进一步的优化研究提出了有效的建议。     

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。     

寒冷地区民居的自主节能改造

寒冷地区既有居住建筑,居民出于自身需要,自主对外墙、外窗、屋面进行改造.改造后各部分节能效果贡献率不同,外窗最大,屋面最小.     

空气源热泵换热器与岗亭壁体一体化供暖性能

设计一种由太阳能供电、空气源热泵换热器与亭壁一体化的供暖岗亭.首先,建立一体化岗亭设备模型,并采用Matlab语言编制仿真程序,对岗亭进行性能模拟;然后,选取太原某日工况,对岗亭模型进行实验验证,并对其供暖季性能进行分析.结果表明:亭壁蒸发器吸收室内外两侧空气热量、得热量比相同条件下,常规风冷蒸发器高31.41%;供暖季系统性能系数(COP)为3.22~4.96,平均COP值为4.18,高于常规风冷热泵,节能效果良好;供暖季太阳能发电量可满足岗亭热泵压缩机耗电量需求,证明岗亭可实现供暖零能耗.     

寒冷地区住宅窗户的节能改造技术

以寒冷地区住宅建筑窗户的节能改造为宗旨 ,给出几种节能改造窗设计方案 ,分析了有关现场试验数据和节能效果 ,提出了一整套构造方法。结果表明 :上述改造方案具有原料易得 ,成本低廉 ,操作方便 ,节能效果显著等优点。     

地下连续墙内埋管地热换热器传热模型

根据地下连续墙内埋管的结构形式和传热特点,建立开挖面以上和开挖面以下两部分的地下连续墙内埋管传热模型,并采用格林函数法推导其解析解.该模型能求解带有随时间变化的内热源、非齐次边界条件的复合介质热传导问题,可用于地下连续墙及周围土体内的温度场分析,还可用于地下连续墙内埋管布置形式、埋管间距以及间歇运行时间等参数的优化分析.