自然通风建筑室内热环境对外墙和外窗保温性能的敏感性分析

外墙和外窗共同构成了建筑外围护结构,不同窗墙面积比情况下,自然通风建筑室内热环境对二者保温性能的敏感性不同。采用理论分析和数值计算相结合的方法,分析了外墙和外窗传热系数对夏季和冬季室内热环境的影响规律。结果表明,就全年而言,尽管加强外墙和外窗保温均可有效改善室内热环境,但是存在临界窗墙面积比,即当窗墙面积比小于0.6时,加强外墙保温可更有效地提高室内热舒适性,若窗墙面积比大于0.6,则加强外窗保温更为有效。     

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。     

南窗在建筑中的节能效益

基于云南7个城市现有典型的太阳辐射资源,建立了计算模型。通过对建筑室内温度的模拟计算和分析,研究了太阳辐射对建筑南向有大面积单层玻璃窗的房间室内热环境的影响。结果表明:低纬度地区(21°~23°N),4~9月份气温较高,建筑大面积南窗接收太阳辐射会引起室内过热,应作适当遮阳处理或缩小南窗面积。云南大部分地区(23°~29°N)建筑南立面大面积开窗非常有利于室内温度的提升,尤其是冬半年,可达6℃~7℃,且夏半年室内无过热现象。建筑南立面开大面积窗户对减少建筑能耗、节约能源、改善大气质量具有重要意义。     

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。     

建筑体形参数与外扰因素影响下冷负荷的相关性分析

在不考虑内扰对建筑冷负荷的影响下,通过对上海地区12座矩形建筑进行模拟分析,得出不同体形参数与建筑单位体积冷负荷的关系,提出用单位体积冷负荷指标作为建筑冷负荷指标的方法。研究结果表明:在同一朝向下,建筑单位体积最大冷负荷与窗墙面积比呈线性关系,且不同的窗墙面积比对应的峰值负荷在1 d内出现的时间相同;同时,单位体积最大冷负荷与建筑体形系数呈线性关系,与建筑尺寸呈反比关系。     

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。     

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.     

节能光窗材料研究

从材料的光学材料与传热性能两个方面，对各种窗用材料节能的机理进行理论分析与实验测试，结果表明，窗用材料的选择及使用方法，对节能效果影响明显，这为节能建筑光窗材料的设计与应用提供了依据。     

外窗传热分析及窗的节能方法

本文分析了居住建筑的外窗传热情况,针对影响传热的因素归纳出提高外窗节能性能的方法,并对不同材质和形式的外窗热阻计算比较分析,提出效果较好的节能窗的形式。     

高寒地区典型办公建筑南向组合式外窗热工设计优化

为提升西藏高寒地区办公建筑的节能效果与室内使用品质,针对日喀则市某典型办公楼进行分析。借助DesignBuilder软件,对采用9种不同形式南向外窗设计的建筑案例进行建筑负荷、主要房间操作温度及热舒适的全年逐时模拟。该研究分析了各案例的性能差异,结果表明：断热桥铝合金6 mm单玻幕墙、 6 mm透明+12 mm空气+6 mm透明的中空双层窗以及保温窗帘构成的组合式外窗,能够显著降低办公楼全年负荷,并提升主要房间的室内热舒适,可作为西藏高寒地区办公建筑南向外窗设计的优先选择。     

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.     

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.     

住宅建筑气候适应性通风调控方法

为得出住宅建筑室内可接受热环境的气候适应性通风调控方法,根据适应性模型理论,以aPMV模型为基础,结合重庆地区的调研结果分析得出住宅建筑室内可接受的温度范围;基于状态空间法对重庆地区住宅建筑常用的通风调控技术进行分析研究,包括不同换气次数和分时段设置通风对室内温度的作用分析,从房间温度整体分布角度提出了重庆地区通风技术的分月调控方法;结合室外温湿度等参数的温湿图,具体分析了通风调控对室外气候参数的调控有效区域,得到各月通风调控方法的气候适应性区域。提出的基于室内热舒适适应性模型的可接受热环境的通风调控策略有利于建筑的热工设计和寻求设备的经济运行方式。     

云贵高原湿季室内热环境预测关系式

基于我国住宅建筑室内热环境研究的不足,以曲靖师范学院一自然通风房间为对象,对其室内温湿度、风速、墙面温度、地板温度、天花板温度、室外环境温度进行了为期半年的实地测试.对室内空气平均温度、平均辐射温度、PMV（predicted mean vote）值进行了计算.为便于快捷预测和调控云贵高原湿季室内热环境,利用线性回归分析法对PMV与平均辐射温度间的关系进行了讨论,获得了一些相关性较好的回归方程,在相似气候下对热环境预测和设计时可供参考.     

TIMs双层窗对冬季室内热环境改善的研究

利用可对比动态热箱实验台，研究了有无透明隔热材料TIMs窗户对冬季室内热环境影响的差异，修正了原有的理论模型，将实测数据与理论模拟结果进行了分析比较，得出了一些可供参考的结论；并对不同地区、不同窗墙比、不同TIMs材料情况下的应用作出预测。     

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。     

内蒙古西部农牧区被动式住宅围护结构优化研究

为提升内蒙古西部农牧区被动式住宅室内热环境,降低采暖能耗。对具当地被动式住宅进行调研,选取了影响冬季采暖能耗的因素并进行了量化。采用能耗模拟分析软件DeST-h和正交实验的方法研究了住宅朝向、南向窗墙比、北向窗墙比、透明围护结构材质、保温层厚度、非透明围护结构材质、附加阳光间进深等7个主要因素。通过对18种组合方案的分析,以采暖能耗为评价指标得出优选组合方式。最后建立了内蒙古西部农牧区被动式住宅采暖能耗预测模型,为农牧区被动式住宅设计提供参考。研究结果能提升农牧区被动式住宅的节能设计水平。     

云贵高原湿季室内热环境预测关系式

基于我国住宅建筑室内热环境研究的不足,以曲靖师范学院一自然通风房间为对象,对其室内温湿度、风速、墙面温度、地板温度、天花板温度、室外环境温度进行了为期半年的实地测试.对室内空气平均温度、平均辐射温度、PMV(predicted mean vote)值进行了计算.为便于快捷预测和调控云贵高原湿季室内热环境,利用线性回归分析法对PMV与平均辐射温度间的关系进行了讨论,获得了一些相关性较好的回归方程,在相似气候下对热环境预测和设计时可供参考.     

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.