分时分区毛细管辐射供暖模式下农村建筑室内热环境与能耗研究

针对北京一典型农村合院建筑,采用TRNSYS对其采用毛细管辐射分时分区供暖模式时的室内热环境与建筑能耗进行了研究。结果表明,采用毛细管辐射供暖时,停止与恢复供暖后房间温度变化较快。在最冷日采用分时分区供暖模式时,停止供暖后房间温度最低降至约12℃。综合全年统计,采用分时分区供暖模式各房间有人活动的时段温度达标率仍能保持90%以上,建筑全年总能耗可降低约8.83%。     

住宅间歇供暖模拟分析

针对住宅间歇供暖方式的节能效果、设备容量、建筑保温形式和防冻等问题,采用全工况数值模拟方法,对北京市节能住宅间歇供暖特性进行了模拟分析。结果表明。在满足温度舒适的前提下,采用上班停暖的间歇供暖方式,全楼平均节能率不超过10％,且不会出现供暖房间水管冻坏问题;少数房间间歇供暖能耗比连续供暖能耗大;间歇供暖可使各房间最大热负荷增大25％～58％;内、外保温方式对间歇供暖能耗的影响较小。     

间歇供暖在散热器供暖房间的应用

研究了散热器间歇供暖在近零能耗建筑的应用,通过建立近零能耗居住建筑典型房间计算模型,采用CFD数值仿真的方法模拟不同房间在过量或欠量供暖工况下的房间温度变化特征,探究供热量、外墙保温形式及外墙数量对房间温度、供暖效率及能耗的影响,分析不同房间模型(外保温一面外墙房间模型、外保温两面外墙房间模型、内保温一面外墙房间模型、...     

居住建筑间歇供暖热负荷研究

通过建筑热环境模拟软件DeST-h对夏热冬冷地区和寒冷地区典型城市居住建筑连续和间歇供暖模式时进行模拟计算,研究了在满足建筑热工节能设计要求的前提下,间歇供暖热负荷的特点,以及不同楼层和不同朝向房间热负荷及室内温度波动情况。最后给出间歇供暖热负荷的百分数附加率,对工程设计起到一定的指导作用。     

长江流域居住建筑不同供暖模式下的负荷特性分析

通过分析长江流域冬季供暖特点,采用建筑环境动态负荷分析软件DeST-h对该地区典型城市重庆居住建筑在连续供暖和间歇供暖2种供暖模式下的冬季逐时热负荷进行了计算,分析了2种供暖模式下的负荷分布特性。连续供暖的热负荷总体水平较低,波动较小,且与室外空气温度呈负相关,而间歇供暖的热负荷波动较大,具体表现为开始阶段热负荷较大,而后迅速降低并稳定。据此进一步分析了该负荷特性对长江流域居住建筑的空气源热泵机组选型及运行调节的影响。分析得出:按照夏季供冷工况进行设备选型,机组名义工况下的制热量能满足连续供暖的最大热负荷需求和间歇供暖稳定阶段的热负荷需求;连续供暖条件下部分负荷率主要分布在25%~75%之间,机组的运行调节可采用定容量压缩机台数控制方式;间歇供暖条件下部分负荷率主要分布在50%~100%之间,建议采用变容量调节方式。     

北方城镇住宅集中供暖室内热环境现状调研与分析

本研究于2020年1月16日至10月30日通过问卷调查的方式，对我国华北、西北、东北及部分华中和华东地区典型城镇冬季集中供暖住宅热环境现状开展了调研与分析。调查内容主要涉及热用户建筑概况、供暖方式及收费方式、室内环境温度、家庭成员、人员衣着、房间温度偏低时的应对措施等。调研结果表明：东北、西北地区约60%以上的调研热用户房间供暖温度高于22℃,华北地区约40%以上的调研热用户房间供暖温度高于22℃,调研热用户多是春末初秋的衣着方式。进一步研究了冬季室内人员在可接受的“轻度冷暴露”温度条件下的人员衣着方式，以期为满足简约舒适热环境的绿色低碳供暖方式的提出提供参考依据。     

供暖时间比对间歇供暖房间供暖特性与能耗的影响

间歇供暖是冬冷夏热地区典型的冬季供暖方式,供暖时间比会对室内蓄热体产生影响,供暖时间比越长,蓄热体吸收热量更多,更接近稳态传热,从而对房间的热环境造成一定影响,进而影响房间人体的热舒适性和能耗,本文实测不同供暖时间比时人工气候室的空气温度,壁面温度,蓄热体温度以及耗电量,结果分析表明,供暖时间比较大时会全面提高房间的热舒适度,单位面积能耗下降速度更快,但是耗电量消耗稍微增高。     

实际用能方式下的夏热冬冷地区居住建筑围护结构节能设计研究

夏热冬冷地区居住建筑具有间歇和局部用能的特点。本文运用Design Builder软件,采用抽象建筑模型模拟分析了不同围护结构保温方式对不同朝向及夜间和白天两种使用模式的房间全年冷热负荷的影响。结果显示,分室间歇用能方式下,内外保温措施的平均供暖节能率显著高于平均制冷节能率。这导致实际供暖与空调期同规范相出入是围护节能措施实际节能率远低于理论设计节能率的主要原因之一。居室能耗同房间作息及朝向关联性很大,极端情况下总能耗相差可达21.7%,应尝试发展以户室为单位的节能设计方法。外墙内保温对全年能耗的降低效果优于外墙外保温。内保温在夜间用能下节能率最大,可达23.2%。     

西北乡域被动式住宅太阳能与辅助热源协同匹配设计

为解决建筑集热量与居民热舒适需求难以匹配的问题,以太阳能资源高适宜区银川和一般适宜区兰州的附加阳光间式太阳能建筑为研究对象,利用Design Builder建筑能耗分析软件,通过数值模拟的方法研究不同采暖模式、辅助热源强度组合下主要房间的室内温度状况及建筑的能耗情况。结果表明：在太阳能供暖的基础上,辅以辅助热源能够有效解决建筑集热量与居民热需求不符的矛盾,并且降低采暖能耗。对于银川和兰州地区,在分别采用分时分区采暖模式且辅助热源强度下限为60 W/m²和80 W/m²时,满足居民热舒适需求同时最大程度地减少能源消耗;相对于连续采暖,分时分区采暖虽然在短时期内增加建筑平均热负荷,但是在一定程度上降低整个采暖期累计热负荷,减少建筑使用阶段50%～60%碳排放量,可见该方法对降低乡村建筑能耗起到较大作用。     

办公建筑间歇采暖热负荷简化计算研究

针对办公类建筑模拟分析了围护结构热惰性、间歇模式等因素对房间空气温度和热负荷特性的影响,并根据间歇热负荷变化特点给出间歇采暖热负荷系数,用于简化热负荷计算。研究结果表明:相同热阻条件下,围护结构为重质材料的房间平均热负荷较轻质的减小约5%,对于间歇时长不定的建筑建议选择重质围护结构;间歇时长由11 h增至15 h,每增一小时南向房间平均热负荷增加约1~2 W/m2、北向房间增加约2~3 W/m2;间歇采暖模式北向房间热负荷系数为1.2~1.5,南向房间为1~1.35;采暖周期内建议预热1~2 h,分两个时间段以不同热负荷系数对办公建筑供暖。     

合肥地区低温间歇性供暖实测分析

昼夜间歇供暖是合肥地区冬季供暖的常用方式。利用自建的实验平台,采用空气源热泵作为主热源,电加热方式作为辅助热源,末端装置为散热器,低温间歇性运行。实测了室内外温度和室内外相对湿度,对供暖系统的热舒适性及经济性进行分析。结果表明,初始供水温度为60℃时能快速提高室内温度,平均温升速率10.4℃/h;供水温度为40℃时,室内温度场保持稳定,室内热环境受室外影响较小,温度波幅0.65℃;相比全天连续供暖运行方式,供暖系统间歇运行方式节省21.51元/(m~2·季),可以节省至少24.4%的费用。     

不同供暖时间比对间歇供暖房间内围护结构能耗的影响

为了探究夏热冬冷地区冬季内围护结构在不同供暖时间比下的能耗特征,本文通过数值模拟的方法,对外墙内、外保温方式下的间歇供暖房间内围护结构的传热过程及能耗特点进行分析。结果表明,供暖时间比λ越大,房间的平均热指标越小;不同供暖时间比时,内围护结构的能耗比都很大为75%左右;当供暖时间比减小时,内墙的无效能耗源比增加,最大为70%左右。     

墙体蓄热对间断供暖房间能耗特征的影响

夏热冬冷地区房间供暖具有间歇用能的特征,本文利用数值模拟的方法,对间断供暖房间能耗特征进行了研究。结果表明,随着供暖时间比λ的增加,平均热指标和内围护结构蓄热造成的能耗比例下降,但是无论供暖时间比和保温层位置如何变化,墙体蓄热量都是供暖能耗的主要组成部分,其中地面和屋顶蓄热造成的供暖能耗之和始终占总能耗的50%以上。     

间歇供暖负荷计算方法研究

以夏热冬冷地区、寒冷地区和严寒地区典型城市的居住建筑和办公建筑为研究对象,分别采用DeST和DesignBuilder软件模拟分析了围护结构、换气次数及散热器和地板辐射两种供暖方式对间歇供暖热负荷的影响,给出了间歇供暖相对于连续供暖的供暖热负荷附加率,确定了合理的间歇供暖模式。结果显示,窗墙面积比对间歇供暖热负荷的影响可以忽略;换气次数每增加0.5h-1,间歇供暖热负荷附加率约增加5%;采用地板辐射供暖的间歇热负荷附加率比散热器供暖小3%～10%。     

严寒地区近零能耗居住建筑热舒适及能耗分析

为探究我国严寒地区近零能耗建筑在实际运行中的热舒适性和节能性,选取辽宁省沈阳市某近零能耗居住建筑为研究对象,在冬季供暖期间采用环境参数测量与问卷调查同步进行的方式对该建筑的热舒适性进行研究。同时对近十年来严寒地区普通居住建筑的热舒适测试进行了文献调研,得到严寒地区冬季供暖期间普通居住建筑与近零能耗居住建筑的热中性温度、期望温度和80%可接受度的温度范围等热环境指标。另一方面监测了冬季近零能耗居住建筑的各项能耗指标并进行了节能性对比分析。明确了普通居住建筑与近零能耗居住建筑在热舒适与节能性上的差异;得到近零能耗建筑中人热感觉的变化规律;阐述了近零能耗居住建筑冬季运行过程中的优缺点;并从人体热适应的角度出发对近零能耗建筑热环境的设计与营造提供理论参考与建议。     

蓄热体对间断供暖房间热环境与能耗的影响

夏热冬冷地区的住宅建筑常采用间断供暖模式,本文采用数值模拟的方法对其房间能耗特征进行研究。结果表明,供暖持续时间与保温层位置对能耗影响较大。供暖持续时间越短,房间单位时间能耗越大。外墙采用外保温时的能耗高于内保温。     

室外温度变化与间歇供暖对值班供暖室温的影响

结合值班供暖室内设计温度5℃与结冰点0℃临近的特点,确定值班供暖房间允许室温限值。并据此分析值班供暖房间抵抗室外气温下降的能力;同时分析了间歇供暖的条件下值班供暖房间对供暖时间间隔的限制。选取严寒地区代表城市哈尔滨、寒冷地区代表城市北京,分别比较采取间歇供暖的轻型外围护结构、重型外围护结构室内温度变化的特点。     

碳硅聚合物固态电散热器在农村的应用

针对河北保定易县某农村居住建筑，实测研究碳硅聚合物固态电散热器的供暖效果和经济性。采用温湿度传感器连续测量室外、供暖房间、非供暖房间温湿度，采用电能表测量电散热器耗电量。测试时间为2021年1月7日18:00至26日10:00。测试期间供暖房间室内温度波动明显，最高室内温度为20.39℃，最低室内温度为6.98℃。供暖房间室内温度主要受用户自行调节电散热器启闭的影响。测试期间供暖房间室内相对湿度比较低。测试期间非供暖房间室内温度变化范围为0.04～13.15℃，室内相对湿度变化范围为23%～54%，空气湿润程度优于供暖房间。测试期间电散热器耗电量为331.4 kW·h，平均日电费为7.62元/d，基本不会对农村用户形成经济压力。     

严寒地区住宅与办公建筑热环境与热适应研究

为了研究严寒地区人体热适应性以及该地区冬季适宜的供暖温度,对哈尔滨市住宅建筑和办公建筑室内热环境和人体热舒适进行了9个月的连续调查。结果表明:供暖期间平均室温都接近或超过24℃,办公建筑受试者的着装明显多于住宅的。热中性温度随着平均室温的升高而逐渐提高,既不利于人体健康,也增加了供暖能耗,建议冬季供暖采用标准推荐的下限值,且供暖初期、供暖中期和供暖末期的室温也依次降低,如依次采用20℃、19℃和18℃,以充分利用人体的热适应性,实现可持续的建筑环境设计。     

间歇供暖房间停暖期通风行为对供暖能耗的影响

利用实测方法研究了在停暖期通风行为对间歇供暖房间供暖能耗的影响。结果表明:停暖期通风换气使蓄热体降温幅度增加,导致再次供暖时蓄热体吸热强度增大,供暖能耗增高;尽管停暖时长、室内热容对停暖期蓄热体的散热量影响很大,但几乎不影响停暖期通风造成的供暖能耗增加率;停暖期通风量与对应的供暖能耗增加率不是线性关系,当换气次数控制在4h-1以下时,供暖能耗仅小幅增加,约4%～7%,但换气次数较大(6.8h-1)时,供暖能耗增加率则高达28%～31%。