新疆地区既有农宅被动式改造与供暖初期运行效果分析

为研究既有农宅如何将外围护改造与被动式改造相结合,提升农宅太阳能的利用效率,以石河子郊区某既有农宅为例,分析农宅合理的外围护改造方案,研究农宅南墙被动式设计的最佳方案。通过改造前后的室内热环境的实验测试表明:采用提出的外围护结构改造和南墙被动式改造方案,改造后的室内温度相比改造前,提升温度可达10.9℃。供暖初期,农宅改造后的耗煤量降低至改造前的34.86%,被动式供热降低了11.85%的供暖能耗。被动式改造后的农宅具有明显的节能效果,所需维持室内温度的辅助热量大幅降低,为本地区其他农村住宅被动式改造提供了改造方案和运行经验。     

BIM在鲁中地区传统农宅节能改造中的运用

在对鲁中地区农宅进行实地调研、了解现存住宅类型及围护结构方案的基础上,选取有代表性的农宅类型,借助建筑信息模型(BIM)建模软件Revit建立三维模型.利用BIM可持续分析软件Ecotect,分别模拟不同的农宅布局形式及围护结构优化前、后的室内逐月不舒适度和能耗情况.结果表明:从节能角度分析,合院式布局农宅仍然是最佳布局形式;进一步提高围护结构的热工性能是节能改造的关键,且对屋顶和外窗进行改造的效果明显优于外墙.     

严寒地区既有居住建筑节能改造策略研究

为适应国家第三阶段建筑节能政策要求,减少严寒地区既有住宅建筑的热损失。以节能65%为改造目标,利用DeST-h软件对哈尔滨地区某典型住宅的冬季逐时负荷进行模拟,系统分析了外墙、屋顶、外窗、地面不同保温性能时建筑耗热量的变化规律。通过计算建筑设计热负荷,可知主要耗热量所占比例分别是冷风渗透44.2%、外窗30.9%、外墙20.7%和屋顶3.3%;增加保温层厚度可降低建筑能耗,但增加到一定厚度时,再继续增加节能意义不大。严寒地区应采用低传热系数且高遮阳系数类型的外窗。     

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.     

河北平原地区“双替代”农宅低碳化改造多目标优化设计

为缓解区域供能紧张现状、提升清洁取暖工作成效,基于Rhino-Grasshopper可视化编程平台,以采暖碳排放、采暖季室内热舒适、改造全局成本增量为优化目标,构建河北平原地区"双替代"农宅低碳化改造多目标优化设计模型.结果 表明:"双替代"农宅具有较大的性能优化潜力,低碳化改造后Ⅰ类农宅(燃气壁挂炉)的3项目标性能均优于Ⅱ类农宅(空气源热泵);Ⅰ类农宅最优改造方案为120 mm外墙/180 mm屋面防火蜂巢隔离保温板(EPS)+三玻双中空外窗+无吊顶,该方案可减碳91.6％、室内热舒适改善56.8％、全局成本增量-58739元;Ⅱ类农宅最优改造方案为110 mm外墙/160 mm屋面EPS保温板+三玻双中空外窗+室内无吊顶,该方案可减碳90.6％、室内热舒适改善53.6％、全局成本增量-26571元.     

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。     

玻璃幕墙对室内热环境与能耗的影响

通过测量室内外温湿度,分析西安市某办公建筑玻璃幕墙对室内热环境的影响.根据测试数据回归分析得出夏季室内温度与室外温度的拟合度,通过现场测试和计算得出PMV-PPD值,并调查了办公室内人们对室内热环境的满意度.认为该玻璃幕墙建筑室内热环境能满足大部分人的要求.根据设定不同围护结构,模拟围护结构对建筑能耗的影响,为玻璃幕墙办公建筑提出合理的节能措施和改造方案.     

东北地区低能耗生态农宅集成优化采暖技术性能研究

以阜新地区低能耗生态农宅和传统住宅为研究对象,运用现场实测的方法,从采暖源散热面温度分布、室内热湿环境、室内空气品质及经济性评价等方面对采暖效果进行对比分析,验证了集成优化采暖技术在冬季的采暖优势.生态农宅冬季室内环境要明显优于传统住宅,虽然生态农宅初投资增加了18%左右,但每个冬季大约可节省3t的采暖用煤.生态农宅模式符合可持续建筑理念,为东北地区新农村建设提供了技术支撑.     

寒冷地区近零能耗建筑参数优化研究

针对寒冷地区近零能耗建筑的围护结构在夏季会增加室内制冷能耗的问题,提出在夏季和过渡季采用空调与自然通风系统相结合的节能方法,运用EnergyPlus软件模拟研究窗墙面积比、外窗太阳得热因数、窗户传热系数、外墙传热系数、外遮阳悬挑梁长度等5个参数对建筑能耗的影响,通过正交试验确定最优因素水平组合.研究结果显示,优化建筑与既有建筑相比,全年供暖制冷综合能耗可节约43.7%.     

南方地区局部地面供暖舒适性及节能性研究

采用环境测试、主观问卷和能耗模拟相结合的方式,研究冬季局部地面供暖方式下人体舒适性以及能耗情况.在14、16、18℃背景温度下的人工环境实验室内,测试了20位受试者的热感觉、热舒适、热可接受以及相应的局部地面供暖能耗.实验结果表明:在14℃时,使用局部地面供暖后受试者的舒适性显著提高,在16、18℃时,使用局部地面供暖能满足90%以上受试者舒适性要求且所需能耗很低.模拟结果表明:相比设定温度为20℃的空调系统能耗,采用局部地面供暖对西南、华东与华中地区节能效果明显,在华南地区节能率最高.因此,局部地面供暖可以作为一种适用于南方地区的提高舒适性和节能性的采暖方法.     

严寒地区村镇住宅综合节能研究——以长春市某住宅为例

利用原位无损测量法对严寒地区典型村镇住宅既有建筑进行了能耗实测,分析能耗现状,提出节能降耗策略.通过Energy Plus软件建立能耗动态模拟模型,评价典型村镇住宅建筑围护结构节能效果,并综合考虑采暖季能耗、节能率与投资回收期等因素,提出适宜严寒地区村镇住宅建筑围护结构的最佳节能改造方案.结果表明:外窗采用6L+12A+6L(L:Low-e;A:Air interlayer空气夹层)塑钢窗、屋面填料层采用100mm厚挤塑聚苯板、外墙体构造采用20mm复合相变砂浆+原墙体+120mm EPS(聚苯乙烯板)、外门采用聚苯乙烯保温门的节能改造方案,改造成本适中,节能效果显著,静态投资回收期最短,为严寒地区村镇住宅建筑围护结构最佳节能改造方案.其中,采用双层Low-e(Low emissivity:低辐射)中空玻璃塑钢窗节能效果最突出,节能率高达43.13%.     

加气混凝土墙体的热桥效应及局部保温措施

加气混凝土砌块作为一种能满足寒冷地区65%节能要求的自保温墙体材料,在严寒地区应用时,局部易产生热桥效应,且热桥部位极易产生发霉、冻胀和墙体抹灰层空鼓等问题.本文针对加气混凝土砌块墙体中的外转角及丁字墙部位进行实测,确定了这些部位热桥的影响范围,并分别建立了传热计算模型对温度场进行模拟.同时根据模拟结果设计了热桥部位的局部保温形式,分析了局部保温层厚度和保温层位置对温度场的影响.结果证明,局部保温措施能够提高热桥部位温度,减弱甚至消除热桥的影响,有效抑制墙体内部冷凝及其引发的冻胀冻融现象.研究结果可为加气混凝土砌块自保温墙体在寒区的应用和推广提供理论依据.     

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.     

寒冷地区高校既有教学建筑热舒适性实测与分析——以长安大学明远C座教学楼为例

为调查寒冷地区高校既有教学建筑节能改造的潜力以及室内热环境实际情况,(以长安大学明远C座为例)通过实地测试和问卷调查等方式找到既有建筑实际存在的建筑耗能的问题,为后期建筑节能模拟和节能改造方案的提出提供实际数据支持。     

基于数值模拟分析的生态绿墙环境效应

目的分析研究生态绿墙系统的环境效应,为解决环境问题提供应用方法和理论依据.方法以德国维斯玛应用科技大学绿墙改造概念方案为载体,运用Energy-Plus能耗模拟软件、CFD计算流体力学软件、U-wert.net材料U值计算软件对建筑生态绿墙的能源性、物理性、区域性环境效应进行了数值模拟分析.结果生态绿墙系统可以提高建筑外墙23.7%的热阻值;节约6.2%的全年空调负荷;在夏季可以降低室内温度3~5℃;降低室内的空气流速0.03 m/s;维持室内温度的稳定性,全年室内温度可保持20.84℃,提高环境舒适度.建筑物周围的气温通过建筑生态绿墙改造后,降低了0.5~4℃;降低区域内的风速0.05 m/s;减少建筑全年的C排放量7.1%.结论表明生态绿墙产生的生态效果在隔热降温、节能减排、缓解热岛现象、提高室内舒适度和维持碳氧平衡等方面起到了显著作用.     

基于DeST-C的办公建筑能耗模拟分析

目的研究办公建筑在保温层厚度不同时的能耗情况,提出最佳保温层厚度及最小费用的确定方法.方法以沈阳地区某高校办公楼为研究对象,利用De ST能耗模拟软件对建筑不同保温层厚度时的能耗进行模拟计算,并运用全生命周期耗费分析方法建立保温层的数学模型,计算得出最佳保温层厚度和最小费用,最后利用编程软件形成实用型的节能改造工具.结果该建筑在利用水源热泵采暖时最佳保温层厚度为45 mm,保温层最小费用为143.84元/m2.结论沈阳地区办公楼建筑总负荷随着保温层厚度的增加而减小,最佳保温层厚度及保温层最小总费用均和保温层生命周期年限、采暖度日数、基层墙体热阻、燃料种类等密切关系.     

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。     

湘西地区冬季住宅热环境与老年人热舒适研究

为研究湘西农村地区冬季住宅热环境与老年人热舒适,2018年1月对当地50户住宅与65岁以上老年人进行测试与问卷调查.结果表明,冬季该地区住宅室内温度低,客厅、卧室与厕所的平均温度分别为8.3℃、8.5℃与7.1℃;不同建筑类型中,吊脚楼、木结构瓦房、砖墙建筑室内平均温度依次升高;室内早晚平均温度分别为7.5℃和8.5℃;分别有约70%与40%的老人有冷感觉,在厕所时产生冷感觉的老人比例最高.当地居民冬季热适应行为主要为增加衣物和使用火桶取暖,老年人冬季服装平均热阻为1.60 clo,作为局部加热装置,火桶对室内整体热环境的改善效果不明显,但对老年人热舒适改善效果明显.利用适应性平均热感觉指标(APMV)模型计算得到该地区老年人冬季对热环境的自适应系数λ=-0.26,舒适区温度范围为16.7～27.1℃.     

夏热冬冷地区既有建筑围护结构改造分析

为了降低住宅能耗,缓解能源紧缺问题,迫切需要对夏热冬冷地区既有建筑围护结构进行改造。利用Dest-h软件,对合肥地区某既有建筑进行节能改造,模拟出窗户、外墙、屋面因素对建筑物负荷变化的影响,确定不同因素水平变化范围。通过正交方法,在不同因素水平变化范围内均衡抽样,选取16种具有代表性的组合方案,模拟获得16组方案的数据结果。通过方差分析、对比,得出围护结构最佳组合方案：即外墙保温层选用厚度为50mm的聚苯板,窗户选用真空镀膜复合中空玻璃,屋面保温层选用厚度为60mm的聚苯板。运用静态投资回收期对该方案进行经济性评估,采用此组合方案,静态投资回收周期为6.95a,节能率可达到59.37%。研究结果为夏热冬冷地区的既有建筑节能改造提供了一种新的方法,具有重要的参考价值和借鉴意义。     

闽南砖木结构官式大厝热环境与节能措施分析——以厦门市新垵村新垵社为例

对厦门市海沧区新垵村新垵社典型砖木构官式大厝民居进行夏季热环境实测和调查,分析闽南官式大厝砖木结构的热环境特征.结果显示:室外一日内的温度波幅为13.6℃,而室内的仅为4.1℃;室外一日内的相对湿度波幅为37.6%,而室内的仅为17.6%.说明砖木构大厝在保温隔热、调节室内外温度和湿度方面具有良好的热工性能,但是其窗、屋顶和地面仍有许多的不足,应对建筑局部构造进行节电改造,设置防水屋面,组织建筑采光,利用绿化,改善庭院地面等.