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。     

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.     

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%.     

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.     

设计初期建筑HVAC负荷敏感性分析:城市环境下的购物中心

城市环境及设计参数的多样性使购物中心的冷热负荷具有多重不确定性。通过3种典型购物中心在2种城市环境下的敏感性分析,旨在确定寒冷气候下的关键设计参数。采用拉丁超立方抽样获得200种设计组合方式,通过不确定性及敏感性分析,得到购物中心冷热负荷的波动情况及16个设计参数的敏感性排序。不确定性分析表明,设计参数引起全年HVAC （供暖通风与空气调节）负荷高达62.3%的变化,热负荷的变化幅度是冷负荷的5倍;敏感性分析表明,入口风速、天窗屋顶面积比和屋面传热系数是影响寒冷地区购物中心的建筑全年HVAC负荷的3个重要设计参数;城市环境影响表明,建筑密集地区对冷负荷的需求低于空旷地区,同时,外窗太阳得热系数的敏感性在空旷地区明显高于建筑密集地区。     

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.     

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。     

寒地特等火车站候车室形体尺寸能耗模拟

目的以低能耗建筑设计为目的,对寒地特等火车站候车室形体尺寸及能耗状况展开模拟研究,以实现降低建筑能耗的可持续目标.方法基于数字技术同建筑设计的协同,利用基于Rhino非线性建模平台的Grasshopper参数化设计模组建立试验模型,并利用Grasshopper的插件Honeybee调用EnergyPlus能耗分析软件,通过模拟试验对影响候车室能耗的平面尺寸、长宽比、高度等形体尺寸因素的作用机制展开研究.结果不同影响因素对候车室单位空间能耗影响作用不同;高度对能耗的影响幅度最大,在设计过程中应首先考虑;当候车室平面面积相同,平面长宽比为3∶2时,单位能耗最低;当候车室平面长宽比相同,平面面积为6 000 m2时,单位能耗最低;当候车室平面面积相同,平面长宽比越大,能耗受建筑高度的影响越大.结论通过模拟试验得出了各影响因素同单位建筑能耗间的多元线性回归方程式,可以帮助建筑师们在设计初期计算建筑能耗,从而指导火车站候车室的建筑节能设计.     

西北五省地区民居被动式建筑设计策略模拟

在城镇及乡村建筑设计之初,气候经验与现代化样式自然成为民居建筑设计的基本依据与遵循标准,西北五省地区也不例外。调研结果显示,在西北五省地区新建与改建的乡村民居住宅中,室内居住热环境与建筑节能效果并不明显,不太符合环保节能与绿色发展的要求。因此,如何在保证经济性与热舒适性的同时,最大限度地降低建筑能耗,便成了乡村民居被动式设计策略选择上的一大问题。文中结合当地气候数据,利用Climate Consultant气候分析软件对焓湿图、当地温度与太阳辐射量进行分析对比,得出适用于当地建筑的被动式设计策略,并通过Design Builder对其进行模拟验证。结果表明,合理设置建筑窗墙比与阳光间、外围护结构传热系数参数以及增设南侧窗户遮阳,可有效降低乡村民居建筑能耗。同时针对不同被动式建筑设计策略与组合式被动式设计策略对降低建筑能耗效果的对比,为当地在改建或新建民居选择设计方案时提供参考与借鉴。     

应用灰色关联改进TOPSIS法的双层光伏外窗建筑采光与能耗性能评价

为更好地评价双层光伏外窗建筑的采光与能耗性能,应用灰色关联改进TOPSIS法建立双层光伏外窗建筑采光与能耗的评价模型.以最小相对贴近度为评价标准,对不同的双层光伏外窗建筑设计方案进行优化.结果表明:所建立的模型可以较好地评价双层光伏外窗建筑的采光与能耗性能;由于双层光伏外窗建筑的采光质量与能耗性能存在差异,应同时从采光与能耗性能角度进行全面评价,并进行整体性优化.     

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%。     

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...     

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%.     

购物中心被动设计节能潜力的标准化模拟

通过标准化的建模及模拟,对购物中心被动设计在方案阶段的节能潜力展开量化评价。以寒冷地区为例,提取出具有典型气候特征的3种购物中心标准几何模型和运行参数;并选取Grasshopper和EnergyPlus分别作为参数化建模和能耗模拟软件;同时,从场地、建筑和围护结构3个层面,总结出影响购物中心节能潜力的24个被动设计参量;最终通过模拟得到24个被动设计参量在3种标准模型中的节能潜力及排序。结果表明：入口风速、走廊空间、天窗面积比和屋面传热系数是影响寒冷地区购物中心节能潜力的4个重要设计参量,此结果可为设计师在方案阶段进行建筑优化设计提供量化指导。     

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。     

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。     

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．     

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,     

某艺术馆建筑设计研究与分析

随着我国碳排放量持续增加,建筑业的碳减排潜力受到了额外的关注。通过优化建筑设计方案是减少环境污染、实现生态城市目标的有效途径。基于此,本文以某艺术馆为例,进一步探究建筑表皮设计、屋顶设计、采光设计,以降低艺术馆建筑能耗及二氧化碳等问题。研究结果可知,通过对某艺术馆设计,可极大降低艺术馆建筑能耗及二氧化碳排放,同时该设计方案可以满足游客审美要求,有效发挥艺术馆社会价值。