耦合能耗与自然采光的北方航站楼值机厅外窗比率优化研究

目的研究北方地区航站楼值机厅的围护结构外窗比率与能耗、自然采光的关联特征并提出优化途径.方法以桃仙机场为例建立典型参数化模型,通过数字模拟技术对外窗比率的能耗和自然采光性能进行关联敏感度分析,通过耦合二者的模拟结果筛选出较优的外窗比组合.结果天窗比与能耗的关联敏感度大约为北窗比的9～10倍,而北窗比与能耗的关联敏感度大约为南窗比的2～5倍;天窗比与自然采光的关联性远远高于侧窗比,在天窗比0.05的情况下,提出对南窗比和北窗比之和的控制值;通过对能耗和采光的耦合分析,得出天窗比为0.02～0.05的35个外窗比优化组合,并进一步筛选出10个最低能耗外窗组合和3个兼顾高视线通透的外窗组合.结论天窗比对能耗和自然采光性能的影响最为显著,在设计中应控制天窗比的取值范围,并根据视线通透性择优选择侧窗比组合,满足自然采光性能的同时使能耗处于较低的水平.     

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。     

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。     

光伏幕墙建筑能效评估与提升策略

当前,光伏发电等可再生能源利用以及节能减排是实现中国碳排放目标的重要措施,光伏建筑一体化技术具有提高采光质量和降低能耗等优势,在建筑节能领域具有良好的发展前景.基于能耗分析和经济性评价提出了光伏幕墙建筑能效评估模型,分别采用DeST-C软件和PVsyst软件进行建筑能耗仿真和光伏幕墙发电量模拟.以杭州地区某办公建筑物为...     

以能耗为导向的近零能耗建筑围护结构设计参数敏感性分析

目的确定近零能耗建筑围护结构设计关键参数对能耗的影响程度、优化范围,以便于设计师在方案阶段进行建筑性能化设计,实现更好的节能效益.方法以沈阳建筑大学近零能耗居住建筑示范中心为例,建立严寒地区近零能耗居住建筑模型;以能耗值为约束目标,通过节能率及敏感性分析方法两方面对外墙传热系数、屋面传热系数、外窗传热系数及南向窗墙比等4个关键参数进行评价.结果建筑年供暖需求能耗为17. 42 kW·h/(m~2·a)、建筑全年总能耗为53. 93 k W·h/(m~2·a),设计参数对能耗的影响程度从大到小依次是窗墙比(供冷能耗),外窗传热系数,外墙传热系数,窗墙比(供热能耗),屋面传热系数.结论近零能耗建筑关键设计参数的取值应该综合考虑当地气候及技术经济条件,采用以建筑能耗值为控制目标的性能化设计方法.     

寒区外窗主要参数对建筑能耗的综合影响

通过外窗形成的室内冷热负荷是建筑能耗的重要组成部分之一,传热系数和遮阳系数是反应外窗性能的两个重要参数.针对北方寒区典型城市住宅建筑,利用DeST软件建立模型并对两个参数耦合作用下外窗的传热特性进行分析,得出了对建筑能耗和设计热负荷的综合影响规律.哈尔滨建筑宜选择遮阳系数大于0.8的外窗,北京建筑宜选择遮阳系数大于0.6的外窗,且两地区所选外窗传热系数越小越节能.     

外窗性能对厦门居住建筑空调能耗的影响

首先,分析了外窗得失热量数学模型,指出厦门居住建筑外窗能耗损失的主要因素是建筑外窗的传热系数K和遮阳系数SC.其次,建立厦门居住建筑模型,采用建筑能耗模拟分析软件DeST-h,模拟分析传热系数K和综合遮阳系数SW对夏季空调能耗的影响,拟合得到厦门典型居住建筑夏季空调能耗与外窗传热系数K、综合遮阳系数SW的关系式,指出厦...     

基于全局敏感性分析的农村住宅性能优化方法

为了提升农村住宅的采光、能耗和热舒适性等性能,借助Grasshopper平台,选用Honeybee、 Ladybug、 Octopus插件,提出一种基于树状高斯过程全局敏感性分析的农村住宅性能优化方法;通过构建基准建筑模型,综合分析设计参数对农村住宅性能的影响,并进行多目标优化。结果表明：农村住宅的建筑朝向与建筑高度为影响建筑采光、能耗和热舒适性的关键因素;与基准建筑模型相比,利用所提出方法优化后农村住宅的建筑全年平均有效天然光照度为35.62%,略有增大,建筑冬季采暖能源使用强度为25.30 kW·h/m²,减小了10%,客厅冬季平均热舒适预计不满意百分比为14.28%,减小了5%。     

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。     

空调建筑热特性及能耗状况的模拟与分析

在分析研究空调建筑热状况必要性的基础上,建立包括外墙外表面热平衡模型、壁体传热模型、外墙内表面热平衡模型和室内空气热平衡模型在内的空调建筑热性能分析模型.以北京市为例,通过联立求解的方式,最终掌握建筑的能耗状况.结果表明上述模型能较好的反映空调建筑热特性,并可为空调建筑能耗状况的整体评价提供保障.     

高寒地区铁路站房天然采光模拟及其优化设计

铁路站房是一类特殊的高大空间建筑,建设量大且使用频率高,照明能耗巨大。高寒地区日照资源丰富,在进行铁路站房设计时充分利用天然光,能够营造良好的建筑光环境,降低室内照明能耗,实现高寒地区生态环境保护目的。文中依据当地气候条件,采用参数化软件Rhino对高寒地区铁路站房进行动态采光模拟,发现天然采光存在采光均匀度低、过度曝光和眩光等问题,提出控制站房采光有效进深或设置高侧窗均能提高站房中部的有效采光量,改善采光均匀度;适当减少低侧窗的透光率可有效控制近窗处的采光量,防止过度曝光;设置可调节的感光水平遮阳或帘幕可防止眩光的产生,提高光环境舒适度;提升高侧窗透光率达到0.75以上时,候车厅能够获得良好的采光自足。     

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%。     

平均天空下计算的侧窗开窗量

在采暖地区通过窗损失的能量约为建筑能耗的50%,控制窗面积是寒冷地区普遍采取的一项有效的节能措施.本文从建筑采光角度出发,以平均天空概念为基础,提出了平均天空影响系数,修正了侧窗开窗量计算公式,分析了影响系数的建筑节能意义.     

基于使用强度的办公建筑能耗修正和评价

为了准确评估不同使用强度下办公建筑用能的合理性,以办公建筑为例,采用Designbuilder建筑能耗模拟软件,分析了使用时长和人员密度对办公建筑各分项能耗和总能耗的影响. 考虑使用时长和人员密度对分项能耗的影响,优化了基于使用强度的办公建筑运行能耗修正方法,该修正方法使使用强度偏离大的样本建筑的能耗修正值降低35%~45%. 以同气候区同类型建筑运行能耗的合理值为基准,提出了办公建筑能耗评价方法. 新的方法有助于更准确地反映办公建筑的实际用能水平. 成果可以为办公建筑能耗的精细化评价工作提供参考.     

夏热冬冷地区围护结构热工性能节能分析

选取夏热冬冷地区7个典型城市住宅为研究对象,建立了一个6层居住建筑模型,利用能耗模拟软件VisualDOE4.0,分析了屋面、窗户、遮阳及外墙围护结构各部件热工性能对建筑能耗的影响.通过正交试验进行综合节能措施方案设计,分析不同围护结构组合方案的建筑能耗及节能率变化,最终确定优化组合方案,超过建筑节能25%的目标.模拟计算结果与实测结果吻合得很好,充分验证了模拟计算的正确性.     

基于聚合物胆甾相稳定液晶的红外调节智能窗研究进展

基于聚合物稳定液晶的红外调节智能窗对室内空间的能源消耗有着重大影响，在建筑以及汽车等领域有着良好的应用前景. 文中综述基于聚合物稳定液晶的红外调节智能窗的研究进展，包括动态和静态两种红外调节智能窗系统. 针对静态智能窗系统，主要从对材料对红外光的吸收和反射进行对比和讨论；针对动态智能窗，主要探讨基于电响应和热响应的动态调控机理和进展.     

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.     

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。