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。     

基于PKPM软件模拟分析窗墙比对建筑能耗的影响

论文依托于PKPM建筑能耗专用软件,以安徽省合肥市某办公建筑为研究标本,分析了在窗墙比改变的状况下建筑物的能耗改变状况。在研究过程中,首先对模拟软件做了简要介绍,然后运用该软件构建了数学模型,对参数进行赋值后,通过计算探究了窗墙比对采暖能耗、空调能耗、总能耗的影响规律。研究发现,南向窗墙比的增大与总能耗和空调能耗呈正相关关系,与采暖能耗呈负相关关系;北向和东西向窗墙比的增大,与空调能耗和采暖能耗均呈现出正相关关系。     

窗墙比对寒冷地区南向房间能耗影响分析

外窗作为建筑围护结构一部分对建筑节能起到至关重要的作用。以济南南向卧室为研究对象,分析了不同外窗类型下窗墙比变化对房间采暖、制冷及全年能耗的影响。在典型外窗及规范窗墙比限值条件下,通过Design Builder能耗模拟软件,得到了窗墙比与采暖、制冷及全年能耗的关系曲线和回归方程,并对能耗变化趋势进行分析,得出济南地区不同外窗类型及能耗要求下,居住建筑南向房间最佳窗墙比取值。     

窗墙比对住宅供暖空调总能耗的影响

以上海地区的居住建筑为研究对象,采用DeST软件对建筑全年的供暖、空调能耗进行了动态模拟,研究分析在不同朝向下,窗墙比对建筑全年供暖能耗、全年空调能耗以及全年供暖、空调总能耗的影响规律。结果表明,东(西)、北向窗墙比的加大会导致建筑全年供暖、空调总能耗的增加;在夏季采用外窗遮阳和有效夜间通风的条件下,南向窗墙比的加大有利于建筑全年供暖、空调总能耗的降低。     

绵阳地区窗墙面积比对住宅建筑能耗的影响研究

以绵阳某住宅建筑为研究对象,建立了该建筑的几何模型,对几何模型设定了相应的热扰参数,运用DEST软件模拟分析了不同朝向窗墙面积比对建筑能耗的影响,并将优化模型与基准模型的能耗进行对比分析。研究结果表明:夏热冬冷地区南向窗墙面积比应为0.6,北向窗墙面积比应为0.3时,建筑全年能耗最小。     

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。     

夏热冬冷地区窗墙比对建筑能耗的影响

本文使用清华大学开发的建筑能耗模拟软件DeST-h,对宁波地区一幢典型居住建筑的能耗随各向窗墙比不同的变化规律做了模拟分析,分析表明:南向及东向窗墙比变化对建筑能耗的影响较大,西向和北向窗墙比变化对建筑能耗的影响相对较小.对夏热冬冷地区的建筑设计具有一定的指导作用.     

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。     

建筑遮阳对建筑空调采暖能耗的影响分析

针对建筑遮阳对建筑能耗的影响问题,以数值模拟为研究手段,选取具有代表性的建筑南向水平遮阳进行研究,采用控制变量法分别分析不同气候区的不同窗墙比、不同窗户类型、不同遮阳板长度对建筑空调采暖能耗的影响,得到了五个气候区建筑南向窗墙比、窗户遮阳系数和水平遮阳板长度对建筑空调采暖能耗的影响规律,找出了五个气候区建筑南向窗墙比、窗户类型、水平遮阳板长度之间合理的匹配关系,对建筑的节能设计起到了重要的指导作用。     

北方地区窗墙比对供暖能耗的影响

文章以北京地区某办公建筑为研究对象,分析了各朝向窗墙比对供暖能耗的影响。在三种典型外窗条件下,得到了窗墙比与供暖能耗的关系曲线和回归方程。结果显示,采用传热系数小的外窗时,增加南向窗墙比有利于节能,且东、西向窗墙比对供暖能耗影响不大,北向应尽量采用较小窗墙比。     

苏南地区住宅建筑窗墙比对建筑能耗的影响分析

应用建筑节能设计分析软件BECS2008,对苏南地区一栋典型居住建筑的能耗随各向窗墙比不同的变化规律做了模拟分析.研究分析在不同朝向下,窗墙比对建筑全年供暖能耗、全年空调能耗以及全年供暖、空调总能耗的影响规律以及窗户的传热系数对建筑能耗的影响规律.结果表明,窗墙比的增大将导致对总能耗的增加,其影响规律和敏感度与建筑朝向...     

夏热冬冷地区不同窗墙比对公共建筑的能耗影响分析

以江苏省昆山市某办公楼为研究对象,采用De ST-c软件建立建筑模型,通过分析东、南、西、北向窗墙比从0.1~0.7对建筑供暖能耗、空调能耗及全年能耗的变化关系。结果表明:南向及西向窗墙比变化对建筑能耗的影响较大,东向和北向窗墙比变化对建筑能耗的影响相对较小,对夏热冬冷地区的建筑设计具有一定的指导作用。     

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.     

北京地区窗墙比和遮阳对住宅建筑能耗的影响

以北京地区实际住宅建筑为研究对象,研究窗墙比和遮阳对住宅建筑能耗的影响。通过建筑能耗模拟软件DeST-h对住宅能耗的模拟,得到了各朝向房间的建筑负荷指标随窗墙比的变化规律,用多项式拟合得到建筑总能耗与窗墙比的回归方程,分析了适当采用遮阳对降低住宅能耗的作用。由结果分析出南向无遮阳时最合适的窗墙比为0.4,有遮阳时最合适的窗墙比为0.55;东、西、北方向采用较小的窗墙比有利于建筑节能。     

夏热冬冷地区居住建筑房间得热量分布及节能方向

采用多层板壁热力系统的反应系数法分析计算了典型气象条件下4个典型房间各围护结构的逐时传热量及其在房间得热量中所占比例。结果显示,在夏季典型气候条件下,单位面积围护结构对房间得热量的影响从大到小依次为外窗太阳辐射、外窗传热、屋顶传热、东西墙传热、南墙传热;白天由太阳辐射引起的得热量一直是房间得热量的主要部分;随着西向窗墙面积比的增大,西窗逐时传热得热量和辐射得热量呈线性显著增加;在夏热冬冷地区,必须提高窗户的遮阳性能,并降低窗户的传热系数,适当控制南向窗户面积,严格控制东西向窗墙面积比,建议西向窗墙面积比不大于0.2。     

基于LCA的上海典型办公建筑窗墙比及窗户材料优化配置

本文以上海某办公楼建筑为研究对象,采用建筑物生命周期评价方法研究分析几种窗户类型下各个朝向的窗墙比对建筑生命周期评价结果的影响规律。结果表明,普通窗户的窗墙比对建筑生命周期评价结果影响较大,中空窗或Low-E中空窗的影响不大,同时优化窗户材料比控制窗墙比对改善建筑生命周期环境影响更为有效。     

某办公楼空调系统能耗模拟

利用DeST软件对各区域全年逐时冷热负荷与空调系统的能耗进行了模拟计算,分析了不同窗墙面积比、遮阳构件对能耗的影响,确定南向窗墙面积比为0.34,由外挂石材形成的遮阳构件可降低全年累计冷负荷指标约2.18％.