基于室内基础温度的上海居住建筑通风策略研究

上海居住建筑换气次数的设定需要兼顾夏季散热和冬季保温,本文以室内基础温度作为评价指标开展适合上海气候特征的通风策略研究,得到以下结论:为实现满足舒适的前提下降低全年能耗,居住建筑换气次数宜采用0.3～0.5 h~(-1),在春夏过渡季、夏秋过渡季和夏季则分别需要采取相应的通风策略。夏秋过渡季由于室内蓄热量更高,其通风需求比春夏过渡季更强,需要采用强化通风措施;当夏季夜间室外温度在舒适范围内时,可利用自然通风降低室内温度以减少空调耗电量。示范工程实测数据表明,夏季和夏秋过渡季的自然通风房间满足舒适的时间比无自然通风房间延长了25.7%,夏季采用夜间通风单日降低空调耗电量可达53.3%,夏秋过渡季采用夜间通风单日降低空调耗电量可达50.4%。     

环境协调型材料对室内环境健康舒适度的影响研究

室内温度,相对湿度和室内空气品质是影响室内环境健康舒适的重要因素,相变调温材料,储湿吸湿材料及光催化材料分别能够在起到稳定室内温度,调节室内相对湿度,净化室内空气的作用同时能够减少能源消耗降低二次污染。分别对各自的研究现状进行了详细阐述,总结了其发展成果和存在的问题,提出研发环境协调型复合功能材料是优化材料性能的有效途径,对其未来发展趋势进行了展望。     

相变窗传热特性实验研究

本文采用熔融共混法制备十四酸(MA)-十六醇(HD)二元有机复合相变材料,利用差示扫描量热仪(DSC)确定了复合相变材料的相变温度和相变潜热。相变温度为35.5℃,相变潜热为218.23 kJ/kg,经过300次热循环实验,结晶温度变化在0.2℃以内,热稳定性良好。利用高低温交变试验箱模拟夏季室外温度变化(变化范围18~58℃),测试了双层窗与相变窗内外表面温度随环境温度的变化特性。结果表明:相变窗外表面温度峰值较双层窗降低5.9℃,相变窗内表面温度峰值较普通双层窗降低0.6℃,温度持续稳定100 min,整个测试过程中相变窗控温效果明显。相变窗较双层窗具有良好的负荷转移能力。     

硬脂酸/钠基有机膨润土相变储能石膏板的性能研究

采用液相插层和超声震动相结合的方法制备出硬脂酸/钠基有机膨润土复合储能材料。研究结果表明:复合储能材料的相变温度是31.2℃,相变焓值是65.4J/g;相变储能石膏板的吸水率是(26.8±0.2)%,单位面积质量是(6.2±0.1)kg/m2,相比普通石膏板分别降低31.8%和20.5%;相变储能石膏板的最大断裂负荷是(228.1±3.3)N,比国家标准提高14.1%;相变储能石膏板保温隔热性能大约是普通石膏板的3倍,在建筑应用中具有降低能耗节约能源,可以有效的减缓室内温度波动的功能。     

自然通风在绿色校园设计中的应用

为研究自然通风在绿色校园总体规划布局和建筑单体设计中的作用,本文利用CFD软件对合肥地区某中学新建工程室外风环境、教学楼室内通风情况进行数值模拟分析。通过研究室外气流流速和建筑立面开启外窗室内外表面的风压差来分析室外风环境质量。通过研究教学楼室内气流速度和空气龄来分析其室内各功能房间的通风换气情况以及整体的通风效果。研究表明自然通风在营造校园舒适的室外风环境、降低热岛效应,改善室内空气质量、降低建筑能耗等方面具有明显优势。本研究对后续自然通风在绿色校园设计中的应用有一定的借鉴意义。     

建筑环境绿化降温效果实测

系列实测表明,墙体绿化、小区绿化、树木遮阳具有不同程度的降温效果。墙体绿化的降温效果与墙体的蓄热能力、墙体朝向、气候条件等因素有关,植物蒸腾吸收热量的贡献要比遮挡太阳辐射减少热量的贡献大。综合环保、技术、经济因素,建筑小区绿化应该以树木为主导。树木遮阳能显著降低室内温度,减少室内温度波动,为夜间自然通风创造更好的条件。     

正癸酸/十八醇二元相变材料的热性能研究

有机固液相变材料在相态变化时能够释放或吸收大量的潜热,将其应用在建筑中能减少室内温度波动,提升室内热舒适性,降低建筑能耗。采用熔融共混法制备正癸酸(CA)/十八醇(OD)二元复合相变材料,通过理论预测法与步冷曲线法确定二元低共熔混合物最佳质量配比为m_CA∶m_OD=85∶15。通过差示扫描量热法、蓄放热实验、热重分析、傅里叶红外光谱仪对CA/OD的热性能、循环热稳定性、耐热性及结构特征进行了分析。CA/OD低共熔混合物的熔化和凝固温度分别为27.95和25.42℃,熔化和凝固潜热分别为154.2 J/g和157.0 J/g,在300次蓄放热循环过程中热性能变化小,热循环稳定性较好,蓄热控温性能良好。热重分析表明CA/OD二元低共熔混合物在125.7℃以下没有热失重现象,耐热性能好。傅里叶变换红外光谱证实CA与OD是通过物理作用相结合,二元低共熔混合物中没有新物质产生。综合结果表明,该CA/OD二元复合相变材料适合在室温附近24～30℃区间使用,基本满足人体舒适温度范围,在日常热环境下循环耐用性强,为建筑节能材料提供了新的选择。     

自然通风策略对高校宿舍室内空气品质的影响

高校宿舍的室内空气品质与学生的舒适健康和工作效率关系密切,当前我国高校宿舍空气品质的改善主要依靠自然通风.通过长期监测武汉某高校一宿舍室内的PM2.5和CO2浓度,分析了不同自然通风策略和室内人员对室内空气品质的影响.结果表明,室内PM2.5浓度主要与室外PM2.5浓度和自然通风策略有关,不通风时室内PM2.5浓度仅为...     

相变蓄冷保鲜库设计及温度场分析

目的 针对传统机械式制冷保鲜库能耗高、内部温度波动大等问题,研发一种小型可移动式、节能型相变蓄冷保鲜库.方法 通过安装制冷机组和100根蓄冷管道,在用电低谷时利用制冷机组为蓄冷管道和保鲜库提供冷源,在用电高峰时利用蓄冷管道内相变材料固-液相变时的吸热特性为冷库释冷,从而实现24 h循环保冷.结果 研究结果表明,在外环境平均温度30.9℃下,设定温度为2℃时,制冷机组工作时库内温度最大值为2.57℃,最小值为1.55℃,温度波动平稳;蓄冷管道释放冷量时库内温度最大值为3.45℃,最小值为1.98℃,夜间温度缓慢上升,维持时间大于14 h,且温度均匀性较好.结论 该保鲜库相较于传统机械式保鲜库能耗更低、温度更均匀,投资回报期为368 d.     

相变储能墙板主被动节能评价方法研究

为评价相变储能墙板应用于主动和被动式节能建筑的热工性能,根据相变储能材料的特性提出了相对时间滞后率、节能效率以及峰温差3个评价指标。在此基础上研制了节能评价装置,利用相变石膏板和绝热材料导热系数参比板(参比板)进行对比实验,对相变储能墙板应用于主动式和被动式节能建筑的节能效果及对室内热环境的影响进行了评价研究。结果表明,相变材料掺量为5%的相变石膏板由初始温度上升至人体舒适温度上限的平均时间比参比板滞后约8.5%,维持室内人体舒适温度所耗电能节约23%,峰值温度低0.9℃。相变储能材料的加入提高了主动式和被动式节能建筑的节能效率,改善了室内居住环境,具有较高的工程应用价值。     

办公建筑自然通风节能效果模拟

Esp—r实现了热模拟与多区域网络通风模拟的耦合计算,可以较为准确地模拟自然通风建筑的气流组织及室内热环境。本文用Esp—r对上海某一办公建筑标准层的自然通风进行模拟,对过渡季节典型周内开窗和不开窗条件下的室内温度进行了比较,并统计了建筑全年不开窗和过渡季节开窗通风两种工况下的全年建筑冷、热负荷,结果表明过渡季节自然通风可以较好地满足室内温度及换气次数需求,并大大地降低了全年空调运行时间和建筑能耗。     

夏热冬冷地区居住建筑湿环境对空调能耗的影响分析

针对夏热冬冷地区建筑湿环境气候特征,建立建筑潮湿气候界定的简便性指标——月平均相对湿度。在总结当前国内外相关规范和标准中对空气湿度标准规定的基础上,分析湿环境对居住建筑室内热舒适与空气质量的影响特征,重点分析建筑湿环境对空调能耗的影响及新风耗冷量的计算方法,并提出居住建筑全年节能运行的方式,建议该地区居住建筑宜加强对湿度指标的分析,选择与气候特征相适应的空气处理设备和通风调控方式。     

水上世界自然通风工况气流组织分析

根据水上世界的建筑特点和外部轮廓的特点,分析其夏季和冬季的热压通风模型,计算其进风口和出风口的面积和面积比。当F1/F2在0.56情况下,进风口和排风口全部为环形区域的情况下,气流温度梯度变化比较均匀,顶部气流温度保持在38℃左右,而在人的活动区域(1.5m-2.0m)高度上,气流温度保持在31℃左右,考虑到冲浪嬉水的水温一般在28℃,该温度不会令上岸人有寒冷的感觉,有利于保持舒适性。由于该建筑顶部区域半径随高度增加减少,因此,过分增大排风口的面积会带来施工上的困难,由于排风口同样需要保持较大的余压,F1/F2的合理取值范围在0.56～1.0之间。对室内气流组织的模拟分析,给出室内的速度、温度及湿度的分布,并对室内的热舒适度及通风效率进行评价,得到最优的自然通风方案。     

自然通风作用下生态建筑热环境测试与数值模拟

以上海地区一实际生态建筑为例，进行一系列的实际测试，并以测试结果为边界条件，应用零方程模型进行了数值模拟。研究结果表明，利用数值模拟的方法能够很好地预测室内热环境，同时在过渡季节利用自然通风能有效地改善室内热环境，较好地满足舒适性要求。     

不同温度下天然橡胶扭拉热效应分析

弹热制冷是由应力场驱动弹热材料相变而产生制冷效应的固态制冷技术.天然橡胶由于价格低廉,弹性模量较小而备受关注.本文在0℃以上的环境温度对硫化天然橡胶进行拉伸-加捻-解捻-回缩循环消除Mullins效应,并在环境温度为-30～40℃范围内对消除了Mullins效应的天然橡胶进行循环加载,采用红外热像仪记录循环过程中天然橡...     

热压自然通风房间内污染物浓度分布与变化规律研究进展

叙述了热压自然通风的基本原理;对热压自然通风房间内的气流组织、污染物浓度分：布与变化规律的研究进展进行了综述,并指出目前研究工作中存在的问题及进一步的研究方向。     

Efficiency of free cooling using latent heat storage integrated into the ventilation system of a low energy building

This article presents the results of an investigation into the free cooling efficiency in a heavyweight and lightweight low energy building using a mechanical ventilation system with two latent heat thermal energy storages (LHTESs), one for cooling the fresh supply air and the other for cooling the re-circulated indoor air. Both LHTESs contain sphere encapsulated PCM (paraffin RT20). Using a developed and experimentally verified numerical model of the LHTES, the temperature response functions, based on the heat storage size, the air flow rates and the PCM's thermal properties, are established in the form of a Fourier series and empirical equations and used in the TRNSYS building thermal response model. Several mechanical ventilation, night cooling and free cooling operation modes were analysed and compared. It was found that the free cooling technique enables a reduction in the size of the mechanical ventilation system, provides more favourable temperatures and therefore enables better thermal comfort conditions, and in our studied case also fresh air for the occupants.     

一种利用半导体热电效应的空调床的性能研究及其评价

为了降低夜间空调能耗,基于帕尔帖效应设计了一种床体局部空调,简称空调床。空调床由床头制冷装置和床尾供暖装置构成,在满足床内舒适温度需求的同时,可以实现"头凉脚暖"的局部温度场。测试结果表明:冬季空调床维持床内温度为22℃时,功率为0.1kW~0.2kW,脚部空气温度比头部约高6℃;夏季当室温低于30℃,床内维持28℃时,功率为0.06kW至0.12kW,脚部空气温度比头部约高1.5℃。此外,通过系统模拟分析可知,一定条件下,空调床的使用可在冬季夜间节约空调耗电约52%,夏季节约42%。     

深埋地下工程空调房间热环境的CFD模拟研究

深埋地下工程的地层温度比较低,导致其室内的平均辐射温度偏低,传统空调参数不能满足工作人员的需要。本文以Fanger热舒适方程及PMV-PPD评价指标为理论依据,采用Airpak软件对夏季南京某深埋地下工程房间的室内热环境情况进行了模拟。结果表明,平均辐射温度低于室内空气温度,室内相对湿度为60％时,最佳空气设计温度为25．7℃。     

自然通风对室内环境的影响

本文阐述了自然通风的成因，特点及其产生机理，并对建筑内的自然通风热环境进行了数值模拟分析，改善了因建筑结构设计不合理导致室内通风效果较差的情况。