青海地区农村土坯墙体保温改造热工性能研究

针对青海地区气候条件和当地农村土坯建筑特点,采用傅氏级数表达室外综合温度函数作为墙体外侧热工分析的边界条件,基于墙体热工系统理论利用MATLAB编程计算分析土坯墙保温改造前后的延迟时间和衰减倍数,并通过谐波反应法计算改造前后墙体的净失热热流和内表面波动温度。结果表明,节能改造后的墙体失热热流有很大程度的减小。总体来说,改造后的土坯墙体节能率高达74%以上,且内表面温度有3.4～4.7℃的提高,不仅可提高室内辐射场温度,而且使得室内辐射场更加趋于均匀,可增加室内人员的热舒适性。同时这些研究和分析可为新型民居的设计提供量化依据与科学认识。     

北京农村住宅不同供暖系统案例分析

随着经济的发展,农村供暖方式发生了变化,调查发现北京农村目前有独立热源加热散热器、火炕、分体式空调三种定型的供暖方式,针对上述三种典型供暖系统形式分别选取了一户住宅进行实地调查和案例分析。结果表明,使用火炕和土暖气供暖的住宅室内热湿环境稳定,温湿度波动较小;使用空调采暖的住宅客厅温湿度波动较大。但是使用空调供暖住宅的室内平均温度大于其他两种供暖方式。同时,实测结果显示农村地区住宅冬季室内热湿环境低于AHSARE标准的热舒适区间,但居民的主观热感觉投票全部为舒适,表明农村居民可接受的舒适温度较低。     

建筑节能设计基础参数的研究进展

为了进行建筑热工、暖通空调设计与能耗模拟及海洋气候条件建筑节能设计,使建筑既能匹配室外气候条件,又能满足室内设计条件,必须提供建筑节能设计基础参数这一重要前提条件.然而,我国建筑节能设计基础参数存在"不及时"、"精细化程度不高"和"新需求不能满足"等问题.本文基于对当前我国建筑节能设计基础参数研究现状的综述,总结归纳出了建筑节能基础参数研究和发展的几个关键问题和研究内容,并给出了相应的技术路径,以期解决我国建筑节能的数据瓶颈问题.     

湿热地区墙体湿迁移对空调负荷影响研究

目前空调湿负荷计算只考虑人员设备散湿和新风,但对于我国长期处于高温高湿状态的湿热地区,不能忽略墙体湿传递的影响。本文通过WUFI-PLUS软件对琼海地区某建筑进行模拟,对比分析了考虑与不考虑墙体湿迁移对该地区建筑室内热湿环境及空调负荷的影响。结果表明:墙体考虑传湿与否最终表征在墙体内表面温湿度和墙体导热系数上。全天空调工况下,墙体导热系数的增量起到主导作用,考虑传湿的显热负荷高于不考虑传湿时。白天空调、夜间自然通风工况下,墙体表面吸放湿起到主导作用,考虑传湿时的显热负荷低于不考虑传湿时,而潜热负荷则高于不考虑传湿时。对于白天空调、夜间自然通风的建筑室内环境,由于墙体吸放湿伴随着吸放热作用,考虑传湿比不考虑传湿时的夜间室内温度升高0.5℃,相对湿度降低了5%。本研究可为湿热地区建筑确定空调设备容量提供一定依据,避免空调系统不能满足负荷需要的问题。     

适用于岛礁地区的珊瑚集料砌块热工性能分析

近年来,我国正大力发展海洋岛礁地区的工程建设,但原材料运输成本高故提出一种就地取材的新型珊瑚集料空心砌块。用热线法和DSC法分别测得珊瑚集料的导热系数与比热容,并计算了砌块的热阻、传热系数及热惰性等热工参数,与普通墙体材料进行对比分析。结果表明,珊瑚集料砌体的传热系数比普通墙体材料小,保温性能好;热惰性比普通墙体材料大,热稳定性好。在相同的墙体构造中,珊瑚集料砌体墙的热工性能衰减度和延迟时间均大于普通材料砌体墙,抵抗温度变化的能力比较强。根据06J908—2《公共建筑节能构造(夏热冬冷和夏热冬暖地区)》图集,推荐了4种珊瑚集料砌块墙体用于海岛建筑,可节省运输成本,减少墙体的盐雾侵蚀,提高建筑耐久性和节能效果。     

我国南海主要岛礁地区冷负荷温度修正值的计算

指出了冷负荷温度修正值查询用表的不完善性,探讨了冷负荷温度的理论算法及其影响因素,应用该算法对冷负荷温度修正值进行了补充完善。结果表明:目前冷负荷温度修正值对于我国南部低纬度多风雨地区缺失;冷负荷温度算法经验证可行,除水平方向外,不同朝向冷负荷温度计算值与给定值各时刻最大差值均不超过1℃;冷负荷温度受建筑所在地经度、纬度、大气透明度、外壁面换热系数及吸收系数、板壁材料热物性及排列顺序等多因素影响;以永暑礁Ⅱ型墙体、Ⅳ型屋面为例,取外壁面换热系数为39.0 W/(m~2·K),由修正值补充结果得到永暑礁各朝向不同时刻冷负荷温度均低于北京,且平均差值可达2.5℃。     

高温、强辐射条件下萘升华法测量对流换热系数的适用性研究

为探究萘升华热质比拟技术测量建筑外壁面对流换热系数在高温、强辐射条件下的适用性,本文以南海地区温度、辐射气象参数的统计结果为基础设定实验工况,在风洞实验室采用萘升华法与热平衡法分别进行测试,进行对比实验研究。结果表明:萘升华实验中,四块萘盒测量的对流换热系数结果相近,最大差值为1. 52 W/(m2·K),可认为萘升华技术的测量结果不会因萘盒制作的细微差异而存在显著不同;萘升华法与热平衡法测量结果基本一致,二者差值的最大百分比为6. 71%,在实验仪器误差的可接受范围内;高温(强辐射)情况下,萘升华法与热平衡法测量结果的差值与低温(低辐射)情况下并无明显差异,萘升华法在高温及强辐射条件下仍然适用;为进一步提高萘升华法测量精度,应保证萘表面与墙壁表面温差不超过5. 3℃。该研究对南海地区低能耗建筑的设计研究及萘升华技术的普及与改进具有一定推动作用。     

石膏基相变储能构件的数值模拟分析

以石蜡为相变储能材料,石膏为基础材料,制备不同配比的石膏基-石蜡相变储能构件并利用现有热工测试方法进行了热工性能测试。将测试数据代入经验证过的相变模型模拟了北京地区被动式建筑中相变构件的应用效果,并对结果进行了优化处理。结果表明:随着石蜡含量的增大,相变构件的热导率随之减小;制备的四种配比中PCM质量分数为33%的相变构件在北京地区被动式建筑中应用效果最好,在过渡季中较传统建筑可节能10%;增大构件的热导率与提高墙体表面对流传热系数均可提高室内舒适度与节能效果,且对流传热系数的影响程度更大。     

新型遮阳采光系统的结构优化研究

为提高各季节室内采光照度均匀性,本文提出一种新型遮阳采光系统,包括遮阳采光板和窗玻璃。本研究利用TracePro7.0软件模拟分析了遮阳采光板的长度、角度以及天窗玻璃的形状在不同季节对房间内部照度水平及照度分布的影响,进一步优化了遮阳采光板在北京地区使用时的动态调节方案。研究表明板长为600 mm的遮阳采光板在各个季节营造的室内照度和均匀度最好。为提高房间进深的采光效果,可将遮阳采光板的室外侧板角在夏冬两季倾斜10°,春秋两季倾斜15°。模拟结果同时显示,采用倒梯形的天窗玻璃可以进一步提高房间内部照度水平。本研究为遮阳采光系统的应用提供了光路设计的理论依据,其动态调节方案对天然光的高效利用有实际意义。     

基于采光和节能需求的低纬度地区宾馆建筑窗墙比优化设计

对于舒适和节能需求兼顾的宾馆建筑来说,低纬度地区的太阳辐射在营造良好室内采光环境的同时也增加了建筑的辐射得热。本研究以某宾馆为对象,结合EnergyPlus和Radiance软件模拟,以无外遮阳并恰好满足天然采光需求时的窗墙比为最小限值,并将此条件下的建筑全年累计冷负荷指标定为基准负荷,研究在不同外遮阳构造形式及尺寸条件下,可同时满足采光和节能需求的窗墙比取值范围,为低纬度地区建筑窗墙比的合理设计提供方法参考。