夏热冬冷地区超低能耗建筑热工优化设计及负荷分析

超低能耗建筑已在全世界范围内得到推广,德国超低能耗技术体系较为完整,而我国夏热冬冷地区还未有根据气候条件及用能特征建立起的适应于夏热冬冷地区的气候适应型超低能耗建筑采暖供冷技术路线。本文对夏热冬冷地区超低能耗建筑围护结构的优化设计进行了研究探索,利用EnergyPlus进行建模分析,通过正交试验设计方法,研究外窗、外墙、屋面传热系数对建筑供热负荷、制冷负荷及全年总负荷的影响,得出最优围护结构设计方案。结果表明,在外窗传热系数为2.0 W/(m~2·K),外墙和屋面的传热系数为0.2 W/(m~2·K)时,全年总负荷最低。本文的研究结果可为夏热冬冷地区超低能耗建筑围护结构的设计提供借鉴,亦可为夏热冬冷地区超低能耗建筑采暖供冷技术路线提供基础。     

夏热冬冷地区居住建筑围护结构的节能影响分析

选取夏热冬冷地区7个城市住宅建筑,采用Visual DOE4.0模拟分析改变墙体、屋面、外窗的传热系数以及遮阳系数对模型建筑全年节能率的影响,结果表明,当外墙K0.78 W/(m2·K)时,7个城市的全年节能率均超过20%;屋面热工性能对建筑总能耗的影响很小,但降低屋顶传热系数仍能提高节能率;降低外窗遮阳系数及传热系数,7个城市的全年节能率均得以提高。     

夏热冬冷地区既有居住建筑围护结构低能耗节能改造指标分析 ——以长沙地区为例

文章通过模拟软件Design Builder模拟典型居住建筑能耗,运用正交实验法组合围护结构能耗影响因子,并筛选出符合节能率75%的指标组合。通过材料成本分析,最终筛选出屋面传热系数K宜≤0.4W/(m~2·K)、外墙传热系数K宜≤0.4W/(m~2·K)、外窗传热系数K≤3.2W/(m~2·K)、SHGC≤0.2(夏季)时,投资总额最为经济,适宜作为长沙地区围护结构低能耗改造指标,对同等气候地区有较高的参考价值。     

外窗性能对夏热冬冷地区住宅建筑能耗的影响研究

利用PKPM建筑能耗模拟软件分析外窗热工性能对住宅建筑供暖空调能耗的影响规律。结果表明:减小外窗传热系数和遮阳系数可显著降低建筑能耗。通过直接减小玻璃遮阳系数和增加外遮阳两种方案对比,设置外遮阳对于夏热冬冷地区住宅建筑来说是比较合理的节能措施之一。研究结果对夏热冬冷地区住宅建筑节能具有参考意义。     

夏热冬冷地区公共建筑围护结构节能敏感度研究

为了降低夏热冬冷地区的建筑能耗,选取夏热冬冷地区某典型公共建筑为研究对象,基于DesignBuilder软件进行全年能耗模拟,以围护结构中的外墙、屋面、外窗的传热系数和外窗的太阳得热系数作为关键参数,分析了不同变动幅度下的参数取值方案对建筑节能量的敏感程度,并在其范围内选取参数进行正交试验。研究结果表明,外墙传热系数对建筑节能量的敏感度最高,其次分别为外窗传热系数、屋面传热系数和外窗太阳得热系数,其中外墙传热系数的建议取值范围为0.604～0.800 W/(m²·K),外窗传热系数和太阳得热系数的建议取值范围分别为1.485～3.000 W/(m²·K)和0.34～0.44。研究结果可为夏热冬冷地区公共建筑的节能设计提供一定的参考和借鉴。     

不同气候地区超低能耗居住建筑围护结构设计方法探讨

利用拉丁超立方抽样方法和EnergyPlus模拟获取500组样本数据,对围护结构与以五个城市代表的五个气候区的居住建筑全年能耗的影响规律进行敏感性分析。结果得出除夏热冬暖地区外,其他地区需重点关注降低外墙和外窗的传热系数,严寒地区和寒冷地区需提高太阳得热系数,温和地区和夏热冬冷地区则适当降低太阳得热系数;夏热冬暖地区要重点降低太阳得热系数,并通过分析确定最佳外窗传热系数为3. 2 W/(m~2·K)时,最佳外墙传热系数为0. 3 W/(m~2·K)。     

夏热冬冷地区遮阳保温一体化窗户系统研究

夏热冬冷地区,夏季太阳辐射强烈,外窗得热是影响建筑供冷能耗的关键,冬季夜间相对寒冷,外窗是室内热量散失的重要通道.立足于改善窗户系统遮阳性能和保温性能,文章介绍了研发的一种遮阳保温一体化装置,并对其热工性能进行理论计算和数值模拟.研究结果表明,装置与普通双层玻璃窗结合后,窗口综合遮阳系数SCW和传热系数K均减小,东、南、西和北四个朝向的窗口综合遮阳系数SCW最小为0.26、0.26、0.19和0.39,传热系数K可减小至1.15～1.49 W/(m2·K).     

夏热冬冷地区遮阳保温一体化窗户系统研究

夏热冬冷地区,夏季太阳辐射强烈,外窗得热是影响建筑供冷能耗的关键,冬季夜间相对寒冷,外窗是室内热量散失的重要通道.立足于改善窗户系统遮阳性能和保温性能,文章介绍了研发的一种遮阳保温一体化装置,并对其热工性能进行理论计算和数值模拟.研究结果表明,装置与普通双层玻璃窗结合后,窗口综合遮阳系数SCW和传热系数K均减小,东、南、西和北四个朝向的窗口综合遮阳系数SCW最小为0.26、0.26、0.19和0.39,传热系数K可减小至1.15～1.49 W/(m2·K).     

严寒地区超低能耗公共建筑围护结构成本优化设计

超低能耗建筑以其舒适性和节能优势在全球范围内得到迅速推广,然而高额的附加成本却是影响其发展的瓶颈。为了探索严寒地区超低能耗建筑围护结构的成本优化设计方案,以严寒地区某超低能耗建筑为例,利用DesignBuilder进行建模分析,通过正交试验设计方法,以能效指标为约束研究不同外墙传热系数、外窗传热系数及AWWR对建筑围护结构增量成本的影响,得到围护结构成本最优方案。结果表明,外窗及AWWR对围护结构增量成本影响较大,且在外墙传热系数为0.12 W/(m²·K)、外窗传热系数为1.8 W/(m²·K)、AWWR为0.3时,围护结构增量成本最低。研究成果可为实现严寒地区低成本超低能耗建筑围护结构提供设计参考。     

外窗热工性能对住宅采暖及制冷能耗的影响分析——以苏州金茂府某住宅为例

对于夏热冬冷地区采用集中采暖和制冷的住宅,建筑冷负荷和热负荷受围护结构的影响较大。本文通过DeST软件建立夏热冬冷地区某住宅楼的能耗模型,探究外窗的传热系数及遮阳系数对采暖和制冷能耗的影响。同时,结合外窗的经济性分析,结合能耗数据得出外窗热工性能建议值。     

夏热冬冷地区被动式超低能耗绿色办公建筑研究

本文主要对(江苏南通)夏热冬冷地区建造被动式超低能耗绿色办公建筑能耗计算,围护结构保温隔热,外窗遮阳保温,可再生能源利用,防热桥、防结露等技术措施进行论述。     

夏热冬冷地区住宅外窗尺寸对建筑能耗的影响研究

建筑外窗是建筑外围护结构保温的薄弱环节,外窗能耗已在建筑围护结构能耗中逐渐独占鳌头,针对减少外窗的能源消耗研究成为夏热冬冷地区建筑节能工作的关注焦点。住宅建筑窗墙面积比越大,外窗传热系数对采暖能耗、总能耗的影响越大,而对空调的影响较小。文章将通过利用PBECA建筑节能软件模拟不同工况下外窗尺寸变化对建筑能耗的影响,研究发现北向外窗高度变化对建筑能耗影响最小,南向外窗高度变化对建筑能耗影响最明显,建筑为夏热冬冷地区住宅外窗被动式节能设计提供参考依据。     

夏热冬冷地区外窗性能对居住建筑能耗限值的影响

文章以夏热冬冷地区不同气候子区域规定性指标下能耗限值为比较基础，分析了提高外窗传热系数、改变遮阳方式和遮阳系数对能耗限值的影响程度。介绍了外窗不同的遮阳技术，分析了综合外遮阳技术在夏热冬冷地区的适应性。采用活动外遮阳可以有效降低居住建筑能耗限值，提高居住建筑的节能水平。     

屋面保温材料性能演变及部品节能优化

在夏热冬暖和夏热冬冷2个典型气候区,对关键材料聚氨酯板和真空绝热板进行多场耦合下的热工性能演变试验,在探究关键材料老化机制的同时,采用COMSOL仿真模拟辅助技术,来提高屋面系统部品的保温隔热性能.试验表明:夏热冬冷气候区冻融循环对聚氨酯板绝热性能的破坏程度大于夏热冬暖气候区下湿热老化的侵蚀程度;大部品构件方式为屋面隔热系统中的最佳拼接形式;通过聚氨酯板和真空绝热板的复合优化使得部品综合传热系数降为0.137W/(m~2·K),使用保温级别更高的关键材料后,部品传热系数可降至0.065W/(m~2·K).     

夏热冬冷地区水平遮阳板深度与建筑能耗之间的关系

国内夏热冬冷地区建筑门窗能耗较大,为了探讨夏热冬冷地区合适的外窗遮阳技术,通过对夏热冬冷地区典型城市上海和浙江湖州地区典型建筑遮阳技术进行调研发现,两个地区常采用的遮阳方式为水平遮阳板。在调研基础上建立建筑能耗分析模型,采用DeST能耗模拟软件分析上海和浙江湖州地区外窗水平遮阳板深度与建筑能耗之间的关系,为夏热冬冷地区遮阳改造提供一定的指导。     

夏热冬冷地区节能65%住宅围护结构研究

针对夏热冬冷地区的气候特点,通过改变一栋该地区典型住宅外围护结构各部分的保温隔热措施,应用doe2IN住宅能耗模拟软件研究得出在不同外墙、外窗和屋顶传热系数以及外窗遮阳系数线性变化的条件下,围护结构各个部分的节能效果。提出适合该区域节能65%条件下围护结构的组合方式,以期对该地区建筑节能65%条件下住宅设计给予理论参考。     

武汉市住宅外窗玻璃选型方案的节能及经济性分析

建筑节能是目前的研究热点,其中外窗传热引起的能耗约占建筑围护结构总能耗的40%~50%。分析不同外窗类型对夏热冬冷地区武汉市住宅建筑能耗影响情况,并基于能耗模拟软件DesignBuilder计算全年冷、热负荷,据此以统计得到全年累计耗冷耗热量。在此基础上,研究不同外窗的节能效率及经济性,其中经济性从差额净现值和投资回收期两方面反映。结果表明,在夏热冬冷地区Low-E玻璃的节能潜力和经济效益均较好。研究成果为夏热冬冷地区武汉市的外窗玻璃选型提供参考依据。     

上海地区气候适应型被动式超低能耗建筑技术路线探索

本文通过模拟计算设置不同外墙、外窗传热系数时的被动式建筑能耗,发现上海地区围护结构保温层过厚影响夏季室内热量散失,增加室内制冷能耗需求。通过分析夏热冬冷地区典型被动房的室内环境和能耗监测数据,得到德国被动房技术体系在上海地区的适应性,最终得出上海市气候适应型被动式超低能耗技术路线应基于间歇用能模式,以制冷为主,兼顾供暖和除湿需求,在满足室内舒适需求前提下实现建筑超低能耗。     

夏热冬冷地区外墙构造对住宅能耗的影响

使用清华大学研发的建筑能耗模拟软件DeST-h,对夏热冬冷地区5个代表性城市的典型住宅建筑进行动态能耗模拟,分析了不同外墙构造(不同传热系数K)与建筑能耗的变化规律,研究表明:夏热冬冷地区外墙传热系数与全年耗电量有很强的正线性相关性。     

夏热冬冷地区外窗保温隔热性能对居住建筑采暖空调能耗和节能影响的分析

《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ134-2001)“建筑和建筑热工节能设计”章节中,对外窗保温性能(传热系数K)作了具体规定,并建议外窗设置活动外遮阳,但对外窗隔热性能(遮阳系数SC或太阳得热因子SHGC)没有作出具体规定。本文确定了夏热冬冷地区基准性住宅和节能方案,并选取上海、南京、武汉和重庆4个代表性城市作为分析对象,使用美国劳伦斯·伯克力国家实验室开发的DOE-2软件对节能方案进行计算分析,得出外窗的保温性能和隔热性能对夏热冬冷地区居住建筑节能的影响结果。