夏热冬冷地区居住建筑基于热舒适的热环境评价指标

提出1个基于热舒适的居住建筑室内热环境评价指标。该指标以夏热冬冷地区冬夏季热不舒适温度出现频率为基础,通过对比冬、夏季室内外热不舒适度来获得室内热环境评价。通过窗墙比、屋面保温、外墙保温和外窗水平遮阳4种情况共37个算例的模拟分析,研究该评价指标的影响因素。研究结果表明:该评价指标能较准确地反映出建筑围护结构变化对室内热环境带来的长期影响,还可以此对比不同围护结构下建筑的节能性。     

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。     

武汉市梅雨季节农村住宅建筑围护结露影响因素

为探索建筑参数和居住者行为模式对武汉市梅雨季节农村住宅建筑围护结露的影响,基于试验验证,考虑窗墙比、外墙反射率、窗户开启模式和外墙保温层等因素,采用建筑热环境设计模拟工具包(designer's simulation toolkit,DeST)模拟了武汉市农村住宅室内热湿环境,采用结露率分析了梅雨季节建筑围护结露的情况...     

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%.     

居住建筑最小窗面积及窗墙比的确定

根据居住建筑对室内光环境要求的特点，以标量采光系数为依据，提出确定居住建筑最小窗面积及窗墙面积比的方法，该方法较全面地考虑了影响室内光环境的４大因素，即室外光气修、房间大小、室外遮挡和室内表面对光的吸收，利用该方法对我国各光气候区进行计算，结果表明旧规范所规定的采暖居住建筑北向房间窗墙面积比（０．２）确实偏小，这与实践中人们会无意识地加大北向窗墙面积比的事实相符，通过对６栋Ｔ形住宅的采光进行问卷调查，将统计结果与该方法的计算结果进行比较，说明该方法的合理可行性。     

关于对太阳能采暖建筑的热负荷模拟分析

建立了北京地区典型别墅建筑的模型,描述了别墅建筑的结构特性,利用Dest软件对太阳能采暖建筑室内的热负荷进行分析,分析了窗墙比、保温层及玻璃对别墅热负荷的影响,得出室内热负荷随着不同因素变化的曲线,并应用曲线分析了负荷变化趋势。     

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。     

不同安装方式下保温卷帘节能窗对建筑冷、热负荷的影响

为解决现有节能玻璃窗节能灵活性不足和时节适应性差等问题,提出将保温卷帘与普通玻璃窗进行组合以实现节能的构想.分别以寒冷地区山西省太原市某简化建筑和实际建筑为考察对象,进行单因素分析和正交分析.首先,通过模型实验与DeST软件模拟进行对比,验证DeST软件模拟的可行性.其次,利用DeST软件模拟分析保温卷帘与普通玻璃的不同组合安装对考察对象全年冷、热负荷的影响.结果表明:南向玻璃窗配置外保温卷帘,在窗墙比为0.6和遮阳板框至少为1 m的情况下,可以有效降低冷、热负荷;北向玻璃窗配置内保温卷帘,在窗墙比为0.4的情况下,可以有效降低冬季热负荷;将保温卷帘与普通玻璃窗进行组合用于寒冷地区,白天收起卷帘进行采光和太阳得热,夜间放下卷帘减少辐射和对流失热,是一种较为灵活和理想的保温模式.     

夏热冬冷地区办公建筑外围护结构优化组合

为合理设计建筑外围护结构,有效调整各朝向房间围护结构得热峰值时间,本研究结合计算机仿真模拟与正交试验方法,提出了一种针对夏热冬冷地区办公型建筑围护结构得热调峰优化策略。首先,建立了办公型建筑能耗仿真模型。然后,通过正交试验方法对建筑参数进行显著性分析,在此基础上得出调峰优化设计方案,并进行经济性分析。最后,通过实验台实测数据对结论的准确性进行验证。结果表明：不同朝向房间受遮阳种类、窗墙比、外墙材质等因素的影响程度有所差异;合理利用遮阳设施,设置合适窗墙比和窗户类型,能够改变房间得热峰值出现的时间和大小;建筑经该策略优化后相比于原有建筑围护结构组合经济效益良好,可降低4.9%~23%房间空调季平均冷负荷。可见该优化方法具有实际运用效果,能有效降低建筑能耗。     

几种外墙保温形式的思考

房屋建筑应当适应所在地区的气候条件。按照建筑热工设计分区及建筑设计的要求,在冬季时间长、气温低的寒冷地区,为了使室内热环境满足人们正常工作和生活需要。通常装有采暖设备。而为了节省采暖的能耗和维持室内所需的热环境条件,房屋建筑外围护结构特别是外墙必须具有足够的保温能力。因此,处理建筑维护结构特别是建筑外墙的热工性能,无论是对于改善室内热环境,还是节约能源都具有重要的意义。     

节能建筑复合墙体的非稳态热工性能

为节约土地资源和降低建筑主体结构工程造价，采用有限差分法、谐波法和反应系数法对节能建筑复合墙体的非稳态热工性能进行全面分析．复合墙体的传热反应系数、衰减倍数、延迟时间、热惰性指标和逐时壁温的计算结果表明，复合墙体对冬季供暖和夏季空调都具有良好的节能效果，其热稳定性和室内舒适性较传统非节能墙体有所提高；尽管外保温复合墙体的热惰性指标有所降低，但其夏季隔热性能却有所提高；外保温墙体的热工性能在冬夏两季均优于内保温墙体。     

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。     

内蒙古西部超低能耗草原民居相变墙体调温节能性研究

内蒙古西部草原民居冬季室内热环境质量普遍较差,采暖能耗高,而相变材料具有优异的热工特性。探索研究在外墙中加入石蜡基相变材料改善草原民居冬季室内热舒适性和降低采暖能耗的可行性,分析在临河地区冬季典型气象条件下,墙体材质、相变材料层厚度、对流换热系数和相变潜热对内壁面温度响应和节能性的影响。结果表明:不同墙体材质的导热系数影响墙体热性能,随着导热系数减小,温度衰减倍数增加,内壁面热稳定性提升;随着相变层厚度的增加,墙体保温性能不断增强;墙体内壁面温度波幅随对流换热系数的增大而增加;随着相变潜热的增大,对提升冬季室内热环境和减少采暖能耗方面有一定作用,但其效果有限。研究结果为内蒙古西部草原民居非透明围护结构的节能设计提供参考依据。     

皖南民居墙体热工性能的计算分析

皖南地区民居建筑的墙体热工性能是影响其室内舒适度的主要因素之一。通过对该地区特殊构造的空斗墙体的热工性能进行深入研究,根据热工原理,以热阻和传热系数值为衡量标准,针对特殊构造的空斗墙提出较科学的计算方法,对比空斗墙体在不同砌筑方式、不同墙体材料以及不同空腔填充材料条件下的热阻及传热系数值,并与实体墙对比分析,得到空斗墙体的K值大小规律为全斗无眠﹥一眠三斗﹥一眠二斗﹥一眠一斗;填有黄泥的空斗墙热阻值较空气间层空斗墙提高约16%;较中间层均为黄泥的青砖空斗墙热阻比粘土砖空斗墙的热阻高出10%;青砖实体墙较粘土砖实体墙热阻能高出14%.由结果分析得到,空斗墙比实体墙的热稳定性强,保温性能好;青砖较粘土砖的热阻值更大,更为节能,而空斗墙体的热工性能与空腔的体积无正比关系,空斗墙体空腔中的填充材料性能是影响墙体热工性能的主要因素,填充材料的导热系数越小,墙体热工性能越好。     

Indexes of Indoor Thermal Environment with Asymmetrical Radiant Field

The main features of top-floor rooms with natural ventilation are identified by investigating indoor thermal environment in summer season. One is high indoor air temperature, for this reason the indoor climate is far beyond the thermal comfort standard; the other is the inhomogeneous temperature distribution of the inner wall surfaces, and high temperature of the inner surface of the roof causes much scorching to the head of occupant. This is the characteristic of such rooms.Both features mentioned above should be considered comprehensively for the evaluation of indoor thermal environment of the top-floor rooms with asymmetric radiantfield. In order to characterize the indoor thermalenvironment of the rooms, the heat stress index, HSI and radiant heat flux reaching human head, QR should beintroduced simultaneously as thermal indexes for the indoor climate evaluation. The application of the indexes to a top-floor room is vresented and analyzed.     

自保温混凝土-秸秆复合砌块热工性能研究

稻草秸秆作为一种新兴的绿色可再生建筑材料,在农村建筑节能开发中具有广阔的应用前景.设计了一种自保温混凝土-秸秆复合砌块,组成方式为在混凝土小型空心砌块孔洞中填充秸秆芯材.根据传热学基本理论对秸秆填充率分别为30%,35%,40%,45%,50%且长宽比不同的15组混凝土-秸秆复合砌块模型进行热工性能理论计算与模拟.研究结果表明:新型复合砌块的热工性能随着秸秆填充率的增大而加强;秸秆芯材横截面长宽比对复合砌块的传热系数影响很大,长宽比越大,传热系数越小,热工性能越好;当秸秆填充率为50%,且秸秆芯材横截面长宽比在规定范围内最大时,复合砌块热工性能较好,传热系数为0.851 W/(m2·K),保温性能远远好于相同尺寸下未填充秸秆芯材的混凝土小型空心砌块,建筑节能率达到56.2%,充分体现出该新型复合砌块的优越性.     

空调客车内气流分布的人体热舒适性研究

采用k-ε湍流模型和贴体坐标,应用整体求解法计算车室内气固耦合传热问题,应用Monte Carlo法分析计算太阳辐射在车室内固体表面引起的附加热流变化,研究空调客车室内空气流动速度和温度分布规律及热舒适评价指标(Predicted mean vote-predicted percentage of dissatisfied, 即VP和PD)分布状况.研究结果表明:靠窗侧座椅区VP绝对值较小,但PD较大,有吹冷风感, 从热舒适性出发,空调送风速度不应大于2 m/s;车室内靠走廊座椅区和走廊区的VP的绝对值小于0.5,而PD小于10%,能满足大部分乘客的热舒适性要求;车厢前部区域温度偏高,对人体热舒适不利.     

室内热环境对人体热舒适的影响

从生理心理学角度分析室内热环境参数;再从热平衡的角度引入人体热舒适的概念,并提出改善室内热环境、提高人体热舒适的措施.通过分析室内热环境对人体热舒适的影响和理论研究中存在的问题和不足,指出一些建议.     

热激活相变复合墙体动态热特性与节能潜力

为提升老旧建筑热工性能,基于中国北方清洁供暖背景,提出一种利用夜间低谷电力制取低品位热水作为热源,进行蓄能的热激活相变建筑系统。建立了典型热激活相变复合墙体传热模型并与参照实验进行验证,在寒冷地区供暖季气候条件下,模拟分析了管间距、相变层厚度和朝向等因素对复合墙体热特性以及节能潜力影响。结果表明：将集成内嵌管的相变夹层置于墙体与外保温之间具备技术可行性,可大幅提升墙体热工性能;以南墙为例,因墙体引起的热负荷和一次能源消耗分别减少105.5%和14.07%;管间距相比相变层厚度影响更为明显,综合考虑热阻及蓄放热特性,管间距100 mm和相变层厚度30 mm较优;朝向对复合墙体影响较大且北墙提升最为明显,与南墙相比其一次能源消耗和运行费用减少率分别高出20.3和9.0个百分点。研究结果为热激活相变围护结构设计及其在清洁供暖和超低能耗建筑应用中提供了参考。