整合光环境分析的外窗节能设计研究——以寒冷地区点式高层办公楼为例

关于窗墙比与能耗关系的现有研究中,大量的是关注窗墙比对采暖、制冷能耗的影响,而窗墙比的变化对办公空间室内光环境的影响被忽视了。基于此背景,以寒冷地区点式高层办公楼为研究对象,在能耗模拟中耦合室内光环境的分析,研究窗墙比与采暖、制冷和照明能耗间的定量关系。研究结果表明,改变东西向窗墙比对能耗影响最大,东西向窗墙比宜控制在较小的范围内。北向窗墙比其次,宜控制在0.6以下。改变南向窗墙比变化对建筑总能耗影响不大。     

寒冷地区外窗对建筑物能耗的影响

本文从节能的角度出发,以寒冷地区为例,主要研究外窗对居住建筑能耗的影响。影响外窗节能的因素有很多,比如窗墙比、窗玻组合方式、窗框选材、玻璃性能等,作者分别从以上几个方面研究外窗与建筑物能耗之间的关系。经过模拟计算表明,在寒冷地区通过限制北向或东西向窗墙比可以减少建筑能耗,而南向窗墙比也不宜过大;窗玻组合形式对建筑能耗也非常大,寒冷地区一般选用单框双玻窗或双层窗;框材的不同对夏季供冷能耗影响不大;玻璃性能的改善可以很大程度上降低建筑能耗。通过对窗墙比、窗玻组合、窗框型材、玻璃类型以及窗户的密闭性等方面的改善可以有效降低寒冷地区的建筑能耗。     

外窗尺寸对办公建筑采光影响因素研究

外窗作为建筑重要的外围护结构,不仅会影响建筑采光,同时,还会影响建筑照明、空调、供暖能耗。在相同外窗面积条件下,为获得更好的采光效果,可以在不增加空调及供暖能耗的前提下有效减少建筑的照明能耗,进而降低整体建筑能耗。通过计算机模拟分析办公建筑外窗尺寸对有效采光宽度、有效采光深度、有效采光面积的影响,总结出不同吊顶高度下的采光效果指标的查询图标,供外窗设计参考。     

寒冷地区办公建筑室内通风模拟与节能设计

以寒冷地区实际工程为例,利用Airpak软件对该工程进行了室内通风模拟,分析室内自然通风对办公建筑节能设计的影响;同时对该工程室内通风效果局部提出优化方案,供同类建筑在进行室内通风设计时参考。     

外窗对寒冷地区居住建筑节能的影响

采用EnergyPlus软件对石家庄某居住建筑5种外窗在不同朝向、窗墙比下对单位建筑面积冷热负荷、供冷热能耗的影响进行了模拟分析.在特定窗墙比下,筛选出5种外窗中节能性较好的1种.     

普通中空玻璃外窗对室内光热环境的影响

在夏热冬冷地区,我国现在执行节能50％的设计标准,新建建筑已大量使用普通中空玻璃外窗,但是关于这种窗对室内环境影响的研究还不多。该文研究了普通中空玻璃窗对室内热环境和光环境的影响。在杭州夏季,对安装了普通中空玻璃外窗的试验房室内的热环境参数（温度、相对湿度、热舒适指标PMV—PPD）和光环境参数照度进行了测定。测定结果表明,试验房室内PMV值在-0．7至07之间的时间在50％左右,热舒适性欠佳,但工作区域照度均大于110 lx,能够满足室内人员的自然光照明需求。     

基于近零能耗目标的寒冷地区办公建筑设计参数综合寻优和实证

目前近零能耗建筑在我国成规模化推广的趋势,从国家到地方的设计与评价标准在逐步完善,且多数标准以限定节能设计参数值来实现近零能耗目标。然而,办公建筑用能需求多样、能耗构成复杂,须通过节能设计参数的综合寻优才能实现能耗最小化的设计目标。基于此,首先通过调研确立了寒冷地区办公建筑的能耗构成和建筑信息基准模型,并通过Grasshopper建立了集模型构建、能耗模拟与自动寻优的参数化一体平台;其次,借助该平台对不同围护结构热工设计参数的办公建筑进行对比研究,确定了照明能耗的重要性及总能耗受多参数交互作用的影响规律;在此基础上,借助遗传算法进行以能耗为导向的设计参数寻优,得到最优结果;进而,以山东建筑大学综合实验楼为实例,通过实测数据与仿真数据对比验证了研究结果的可靠性与准确性;最后,通过数据统计软件对设计参数与能耗结果进行了相关性分析,在MATLAB中凭借数据集训练得到机器学习模型,验证了模型的准确性。     

寒冷地区居住建筑外窗节能技术措施

建筑外窗的传热耗热量与空气渗透耗热量相加,约占建筑全部耗热量的一半左右,是节能的重点部位,文章探讨了寒冷地区住宅在降低窗的传热系数、面积尺寸、窗的气密性、遮阳、外窗安装等方面措施。     

南京地区居住建筑外窗夏季能耗分布的数值模拟研究

南京地区居住建筑的开窗面积呈现逐渐变大趋势,对室内热环境和建筑能耗造成显著影响,以50%节能设计的居住建筑为研究对象,探索外窗能耗的分布特点十分必要。综合南京地区普通居住建筑的共性,选取了有代表性的3栋典型住宅作为基准建筑,采用数值模拟法分析了基准建筑外窗夏季能耗的分布比例。结果显示,南窗和北窗的辐射得热能耗是南京地区外窗夏季能耗的主要部分,两者之和约占外窗夏季能耗的80%~90%。因此,加强外窗遮阳,减少太阳辐射得热,是外窗节能设计的主要技术方向。     

寒冷地区小型办公建筑能耗特性的比较研究

针对建筑面积在3000m2以下的小型办公建筑,根据建筑所处地域、功能、体形系数、朝向、窗墙面积比、遮阳和围护结构传热等因素,应用Dest-2和正交试验法,对建筑使用能耗进行全方位、全生命周期的分析.结果表明:建筑面积、建筑的正面朝向、室内温度、窗墙面积比、机器与照明热、窗玻材料和屋顶传热系数是影响建筑夏季冷负荷主要的因素,设计并控制好这些因素是实现建筑节能目标的重要手段,对建筑节能设计具有指导意义.     

近零能耗办公建筑在寒冷地区的实践研究——北京大兴国际机场临空经济区生产调度楼近零能耗项目分析

推动建筑迈向近零能耗已成为“2030年碳达峰、2060年碳中和”目标下建筑领域发展的重要路径之一。作为北京大兴国际机场临空经济区近零能耗建筑示范项目,详细介绍了生产调度楼实现近零能耗建筑的设计难点及技术措施应用情况。模拟计算了该项目的全年运行能耗、节能率及可再生能源利用率等指标,结果显示,综合节能率为77.50%,建筑本体节能率为41.35%,可再生能源利用率达到61.63%,实现了近零能耗建筑目标。     

外窗密闭性对寒冷地区建筑能耗的影响

分析了外窗密闭性对建筑能耗的影响，指出外窗类型、结构和密封措施上的差别可使外窗渗风耗能量相差数倍以至数十倍。提出了在建筑设计中改善外窗气密性的措施。     

夏热冬冷地区办公建筑窗墙比对建筑综合能耗的影响分析

选取了夏热冬冷地区的4个代表性城市,以一个实际的办公建筑为基础,利用eQuest软件建立了分析模型,分析了考虑窗户自然采光时,夏热冬冷地区办公建筑的综合能耗随着建筑窗墙比的变化而变化的规律。分析结果表明：建筑的综合能耗随着建筑窗墙比的增加呈现出先减小后增加的趋势,存在一个使得建筑综合能耗最小的窗墙比最优区间,对于本模型,窗墙比的最优区间为0.5~0.6。     

夏热冬冷地区窗墙比对办公建筑能耗的影响

本文根据南京地区典型年逐时气象参数,基于建筑墙体动态传热反应系数法,利用MATLAB编程分析了建筑围护结构动态热负荷变化,研究了在南北朝向和不同外窗类型的条件下,窗墙比为0.2～0.7对全年建筑供暖、空调能耗及全年总耗电量的影响规律.结果表明,北向窗墙比的增加会导致全年供暖、空调总能耗加大;对于PVC塑料中空窗,随南向窗墙比的增大,全年总耗电量的增加量较小,建议在夏热冬冷的南京地区使用.     

寒冷地区外窗对建筑能耗影响研究

本文分析了在寒冷地区外窗保温以及窗墙面积比对建筑热负荷的影响,并针对典型建筑,利用DeST软件模拟分析了典型建筑不同外窗保温、不同窗墙面积比下能耗变化情况,以及相同窗墙面积比不同城市的建筑热负荷变化情况。结果表明:普通中空玻璃(9mm)、真空+low-e膜玻璃相比标准窗户分别节能11.7%和18.7%;太阳辐射强度越弱,室外温度越低,通过增大南向窗墙面积比来减少建筑耗热量越困难;反之,太阳辐射强度越强,室外温度越高的地区,增大南向窗墙面积对降低建筑能耗来说有明显的意义。     

寒冷地区既有办公建筑围护结构节能改造技术研究

能源消耗问题伴随着社会经济的发展越发显著,建筑业作为国民经济的重要支柱产业,其产生的建筑能耗不容忽视,其中公共建筑占比最高。而办公建筑因其特殊的使用职能及存量巨大的问题而更具研究价值和研究意义。本文以太原市既有办公建筑为研究对象,选取太原市典型既有办公建筑进行现状调研。通过调研数据,总结了太原市既有办公建筑围护结构存在的问题,并在此基础上提出相应的节能改造技术,最后通过具体改造案例对节能改造技术进行总结,研究具有一定的参考价值和现实意义。     

百叶外遮阳对办公建筑光热环境及综合能耗影响研究

百叶遮阳可以有效控制进入办公建筑内的太阳辐射,合理利用太阳光不仅可以改善室内的光热环境,还可以降低室内的综合能耗.利用EnergyPlus软件建立了1个标准房间模型,选择青岛作为模拟地点,模拟了5种不同角度百叶外遮阳下该房间分别在冬季南向和夏季西向的光热环境及综合能耗.通过对模拟结果的分析与比较得出:对于夏季西向房间,...     

谈商业办公建筑侧窗采光创新设计措施

侧窗采光利用自然光源为建筑内部营造了优越的办公环境,为商业经济的可持续发展提供了设施性保障。本文分析了侧窗采光应用要点,总结了侧窗采光设计需参考的相关标准,提出了侧窗采光设计创新的具体方法。     

谈商业办公建筑侧窗采光创新设计措施

侧窗采光利用自然光源为建筑内部营造了优越的办公环境,为商业经济的可持续发展提供了设施性保障。本文分析了侧窗采光应用要点,总结了侧窗采光设计需参考的相关标准,提出了侧窗采光设计创新的具体方法。     

某地区窗墙比对办公建筑能耗的影响

选取了杭州市一幢实际的办公建筑,采用DEST软件建立模型,分析了在杭州地区考虑采光性能和在人员作息的影响下,办公建筑综合能耗随着窗墙比增大而变化的规律。结果发现,空调能耗随着窗墙比的增大而线性增大,照明能耗随着窗墙比的增大而减小,综合能耗则表现出先增大后减小再增大的变化趋势,综合能耗在窗墙比的某个区间内存在最小值。