办公楼夜间通风方式下室内热环境及节能分析

北京地区早晚温差较大,在夏季合理利用室外较低温度的新鲜空气进行夜间通风,不仅可以改善室内空气品质,还能有效降低制冷机组能耗.采用热平衡负荷计算软件HTB2并结合气候参数,模拟了北京地区某办公楼采用夜间通风时室内热环境和冷负荷的变化情况,分析了夜间通风对室内温湿度,制冷机组冷负荷的影响以及节能效率.     

沈阳某建筑室外风环境模拟分析

室外风环境对建筑室内风环境影响很大,尤其对建筑防风、自然通风有着决定性作用。冬季建筑防风,可有效减少气流渗透,降低采暖能耗;夏季与过渡季节的自然通风则能降低建筑空调能耗。通风提高人体热舒适感觉,通过建筑周围气流可将房间内热量扩散到外围空气中,通风还可为室内提供新鲜空气,降低室内CO2浓度。模拟分析了建筑室外风环境,以室外风场、室外风环境对室内环境影响为主要考虑内容。针对沈阳某建筑的2种设计方案,运用CFD软件对该项目在冬、夏季主导风向的典型工况下的室外风环境进行了模拟,通过分析对流场、风压,评价2种设计方案下建筑周围室外风环境质量,从而优化设计方案。     

沈阳超低能耗建筑夏季夜间通风效果分析

随着社会的发展进步,节能、环保、健康、舒适的理念越来越受到关注和重视。近年来"超低能耗建筑"代表着建筑业的发展方向,成为了建筑未来的趋势。夜间通风作为进一步节能的手段发挥着非常重要的作用。基于GB50785—2012《民用建筑室内热湿环境评价标准》,以沈阳地区某超低能耗示范建筑为例,分别进行了全日封闭和夜间通风状态下室内外全天温湿度实验测试,并对室内热舒适性进行了研究。测试数据结果表明:全日封闭状态下,室内热湿环境能达到Ⅱ级舒适区,通过夏季夜间自然通风与机械通风均能使建筑室内达到Ⅰ级舒适区的标准。同时室内温度最高值出现时刻较室外高温峰值时刻分别推迟了1.5 h、2 h,延长了低温舒适的时间。室内温度最高值较室外温度最高值分别降低9.3℃、9.7℃,建筑室内因日间生活所积累的湿度也得到了有效的降低,夏季夜间通风对提升室内温湿度品质起到了良好的效果。由于通过夏季夜间自然通风与机械通风均能使该超低能耗建筑完全达到Ⅰ级舒适区的标准,并且室内温度峰值差别较小,考虑到机械通风比自然通风耗能,也会增加投资费用,因此从综合角度出发在北方地区的超低能耗建筑中,选用夏季夜间自然通风为最终方案。     

哈尔滨地区办公建筑夜间机械通风能耗及室内热环境分析

采用EnergyPlus软件对哈尔滨地区典型办公建筑在常规空调系统运行模式与夜间机械通风系统运行模式下的室内热环境和能耗进行了模拟。结果表明,在哈尔滨地区,白天室外最高温度高于24℃时都适合进行夜间机械通风,一共约60d,占空调运行期的72.3%;整个夏季空调运行期内,采用夜间机械通风系统该办公建筑节电量指标为1.15kWh/(m2.a),节省运行费用指标为1.02元/(m2.a);在人工制冷阶段,夜间机械通风模式下的室内热环境明显优于常规空调模式,且房间体积与表面积比越小,越有利于提高室内环境的热舒适性;当室内空气设计温度较高时,室内温度下降大,延迟人工制冷开启时间长,但是节能量未必比室内设计温度较低时高。     

重庆地区绿化屋顶与夜间通风联合作用的降温实验研究

在重庆地区搭建的2个实验箱中进行了绿化屋顶与夜间通风联合作用的隔热降温实验研究,引入室外低温空气通风,以弥补绿化屋顶在夜间会阻止室内热量向室外散发的不足。通过2个实验箱测量数据的对比分析发现,绿化屋顶与夜间通风结合后可显著降低室内温度和屋顶得热量。此外还对室内热环境的影响因素(室外气候参数、绿化屋顶土壤湿度)作了相关性分析。     

被动式太阳能建筑夏季降温实验研究

大量的应用及研究表明,夏季气温过热是制约被动式太阳能采暖技术应用的关键因素之一。本文通过对大连理工大学校园内的太阳能空气集热模块实验设施的夏季降温实验,在分析大连地区的夏季自然降温潜力的基础上,重点讨论夜间通风与室内热质结合、集热模块的遮阳与通风方式等对缓解夏季过热程度的作用。实验结果表明,集热模块的通风与遮阳能有效降低南墙壁面温度,夜间通风与热质结合时能降低室内温度1～2℃。     

被动式太阳能建筑夏季降温实验研究

大量的应用及研究表明,夏季过热现象是制约被动式太阳能采暖技术应用的关键问题之一.本文通过对建于大连理工大学校园内的太阳能空气集热模块实验设施的夏季降温实验,在分析大连地区的夏季自然降温潜力的基础上,重点讨论了夜间通风与室内热质结合、集热模块的遮阳与通风方式等措施对缓解夏季过热程度的作用.实验结果表明,集热模块的通风与遮阳能有效降低南墙壁面温度,夜间通风与热质结合时至少能降低室内温度1～2℃.     

西安地区办公建筑夜间通风降温实验研究

以西安地区某栋办公建筑为例,通过实验测试,研究了蓄热体质量和蓄热体布置方式对夜间通风效果的影响,从房间室内温度波动和蓄冷量两个方面对夜间通风效果进行了评价。结果表明:在西安地区的夏季,当室外昼夜温差达到6℃以上时,对办公建筑进行夜间通风才有降温效果;蓄热体分散布置相比集中布置,可以增加40%~66%的蓄冷量,蓄热体的质量越小,分散布置的蓄冷优势越明显。     

关中地区过渡季节教室夜间通风实验分析研究

对过渡季节关中地区教室利用夜间通风作用改善室内热环境进行了试验研究,实验期间连续测试了室内外空气温湿度、壁面温度、室内风速,分析测试结果发现两种工况下室内平均温度差值为0.3℃,壁面温度差值范围为0℃~2.7℃。同时根据Fanger的热舒适理论方法,计算得到夜间通风作用下两个教室的PMVPPD值,得知夜间通风教室的热舒适性要高于未通风的教室,夜间通风在关中地区过渡季节具有一定的使用性,但是受室外温湿度及建筑墙体蓄冷能力影响,夜间通风作用强度和时间具有局限性。     

机械通风与自然通风对办公建筑室内环境营造差异性的模拟分析

通风换气对营造室内环境有着重要作用,同时对室内热湿环境与供暖空调能耗也有很大影响。通风对室内空气质量具有两重性,可以排除室内污染,又在室外出现严重污染时引入室外污染;对供暖空调能耗也具有两重性,室外环境好时可以节能,室外环境差时增加能耗。现有的通风方式主要有自然通风和机械通风两种,机械通风是一种定量持续恒定的通风方式,而自然通风是一种不定量间歇反馈的方式,这两种通风方式在营造室内环境上存在很多差异。本文以北京夏季的中小型办公建筑为典型案例进行模拟计算,通过对比分析两种通风方式的CO2浓度、温度及冷负荷,探讨两种通风方式的差异及适宜性。     

基于夜间通风的相变房间室内热环境研究

基于Design Builder和Energy Plus软件,以成都地区白天室外最高温分别为30℃和32℃为代表日,采用相变材料结合夜间通风技术对室内热环境的影响进行了模拟,分析了房间的墙体结构、通风换气次数、通风时段对室内温度的影响。模拟结果表明,相变材料结合夜间通风能有效地改善室内热环境。换气次数为3 ac/h、通风时段在1:00~7:00时,相变房间的室内平均温度降低了1.0~1.5℃。相变房间减短了空调期,比普通房间节省电量60.9%。     

基于Airpak的夏季夜间通风风速对室内热环境和热舒适性影响模拟研究

运用数值模拟分析方法,研究了夏季夜间通风风速对房间热环境的影响。首先利用模拟软件Airpak建立了一间房间分析模型,随后模拟、分析不同风速对室内热环境及舒适度的影响。结果表明:夏季夜间通风对室内热环境及舒适度都有较好的改善作用,并且有利于空调节能;风速越大室内的热环境越满足人体的舒适度需求。     

重庆地区夜间通风条件下西外墙动态蓄热分析

针对重庆地区高温湿热的气候特征,提出采用贴附射流冷却墙体内壁面的方式进行夜间通风,并进行了实验测试和模拟分析。对比室外气象条件相近的无通风工况和采用贴附射流夜间通风工况的实测结果,分析了夜间通风对墙体壁面温度的影响。通过测试室外气象条件近似、通风速率相同、通风开启时刻不同的2个工况的数据,采用Fluent软件建立非稳态三维模型,计算了西外墙的热流密度和蓄热量。计算结果表明,该夜间通风方式可以有效降低墙体蓄热量。     

徽州传统民居夏季热环境分析

为了分析传统民居夏季室内热环境现状特点及形成机理,对徽州传统民居夏季室内的空气温度、湿度、壁面温度、风速进行实测。通过对实测数据的分析发现,传统民居的夏季隔热、通风效果优于现代民居。传统民居各功能区域低于热舒适区上限温度的时间频率均高于85%,但湿度较高,夏季热环境良好。阁楼夏季的热缓冲层效果明显,传统民居坡屋顶及屋面构造、空斗砖墙构造对于夏季隔热效果显著。此外,天井热压通风量夜间大于日间,夜间通风是带走室内热量的重要手段。白天围护结构隔热,夜间天井通风是徽州传统民居营造夏季室内环境的被动式策略。     

混合通风空调房间中粒子谱的空间变化

根据成都市夏季室外颗粒物浓度的实测结果,利用数值流体力学方法对混合通风空调房间的粒子进行了模拟,分析了室内粒子的空间演化及其与室外粒子的浓度关系。结果表明,室内粒子浓度对室外粒子浓度具有直接的依赖性,其中进风携带的小粒子浓度在室内下降较为明显。因此,在研究室内空气品质的同时,应考虑室外背景粒子浓度变化的影响。     

日较差对居住建筑夜间通风室内热环境的影响

为了研究不同日较差情况下,夜间通风对室内热环境的影响,采用Energyplus软件对西安地区某公寓室内空气温度、平均辐射温度进行了模拟研究。结果表明,与无夜间通风相比,夜间通风时室内最高气温、最高平均辐射温度分别降低了0.32℃、0.34℃。室内空气温度、平均辐射温度随日较差的增大而降低,且机械通风时段比渗透通风时段降低显著。当日较差为4℃、6℃、8℃、10℃、12℃时,室内处于热舒适时段的比例分别为0,16.11%,28.06%,32.01%和34.86%。     

合肥地区公共建筑夏季通风分析

本文首先根据合肥地区典型气象年(设计典型)夏季气象参数,得出该地区夏季通风的基本原则:白天在满足卫生要求的前提下,限制通风为主;夜间加强通风,在室外温度空气温度升高时停止通风。然后以该地区某办公建筑为研究对象,分析了不同等级热惰性围护结构下最佳通风策略,得出Ⅰ型结构在白天通风策略一定时,夜间通风为9次/h左右较为经济,Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型结构夜间通风为5次/h左右较为经济,并指出该地区较适合夜间通风的围护结构的热惰性类型。     

通风窗送风量对冬季室内热环境的影响研究

本文在实验验证模型的基础上,模拟扩展研究冬季工况下不同室外温度,通风窗不同送风量对室内热环境的影响。研究结果表明当室外温度小于-3℃时,开启通风窗会降低室内热舒适度,通风窗不宜开启。在满足室内热舒适要求的前提下,通风窗可先利用高档位短时间送风,之后保持低档位送风,有效去除室内污染物的同时,保持室内较高热舒适度。     

建筑墙体的动态响应特性研究

建立了墙体在外界交变温度作用下的动态响应的理论模型并进行了数值求解,研究了建筑墙体的动态响应特性。该模型中考虑太阳辐射和室内通风量的影响。本文以南京市的天气数据为例,给出了建筑墙体的室内温度响应以及墙体材料对动态响应的影响。研究结果表明,相对室外温度变化,室内温度响应存在时间滞后和振幅衰减。夏季炎热,可采用通风和敷设反光材料的方法降低室内温度。     

南昌高校宿舍夏季睡眠环境现场调查与统计分析

以南昌某高校学生宿舍为研究对象,测量了夏季夜间室内温度、相对湿度、风速、CO₂浓度等环境参数,并对26名受试者睡前和醒后的主观环境评价及睡眠质量进行了调查。利用统计学方法对测量和调查结果进行了分析,结果表明：睡眠状态与睡前清醒状态热中性温度都为25℃,睡眠状态有比清醒状态更宽的可接受温度范围;宿舍夜间CO₂浓度较高,醒后室内空气品质满意度比睡前显著降低,应适当增强通风;睡眠期间较高的室内温度、相对湿度和CO₂浓度都会导致睡眠质量下降;夜间凉爽且通风良好的室内环境更有利于提高学生睡眠质量。