绿化墙体对建筑周边环境及能耗影响研究进展

绿化墙体作为绿色建筑领域的一种节能技术,近些年来其相关研究不断增加。针对近十年绿化墙体的研究进展,梳理了绿化墙体的相关构成及特征,分析了绿化墙体技术对建筑局部微环境的影响,包括对夏季和冬季建筑室内外温度的影响、建筑室内外空气相对湿度的影响、建筑外部局部风速的影响,以及建筑物周围空气环境质量上的影响。总结了不同气候区域和不同朝向条件下绿化墙体技术对于建筑围护结构传热量的削弱和对空调能耗的节能效果;对绿化墙体技术的发展方向进行了展望,指出后续研究应重点关注不同气候区域以及绿化墙体作用下的冷热负荷计算方法修正等方向。     

太阳能建筑围护结构模块的能耗及效益分析

建筑围护结构是划分建筑内外空间的界面系统,是构成建筑实体的重要组成部分,其结构热工性能是影响整体能耗的主要因素之一,并在一定程度上决定了建筑的视觉印象。根据热工原理,以热阻和传热系数为衡量标准,针对西欧推广的太阳能建筑围护结构模块提出较科学的计算方法,采用Energy Plus软件对能耗进行模拟,结果表明:采用模块化太阳能建筑围护结构的制冷能耗相较普通墙体减少了14.80%,比普通围护结构(墙体、屋面)减少了20.33%,具有较好的能源效益。由分析结果可以看出:太阳能捕集装置与建筑围护结构一体化设计,既能改善住宅建筑因围护结构热工性能差而增加负荷的问题,还可以降低成本而不影响建筑材料的安装/拆除/再利用的质量,从而将建筑、技术、美学融为一体,实现太阳能建筑视觉的连续性和完整性。     

寒冷地区外墙保温对建筑负荷的影响及经济保温层厚度的确定

我国寒冷地区的既有住宅建筑多属砖混结构,建筑围护结构热工性能差、墙体不保温,造成了全年采暖空调能耗居高不下。改进建筑围护结构热工性能是节能改造的关键,而外墙节能在建筑节能中占有非常重要的位置,本文采用DeST-h软件对天津市某小区的一栋住宅建筑进行能耗模拟,通过比较几组具有不同厚度保温层的外保温墙体和未保温墙体的负荷指标,分析了保温墙体对建筑负荷的影响,并确定了最佳的经济保温层厚度。     

新型变传热系数墙体浅析

目前我国能源形势紧张,建筑能耗占社会总能耗的一半左右,其中采暖空调能耗占建筑能耗的50%以上,采暖空调能耗中建筑围护结构的耗热量又高达30%以上。根据"十三五"规划的要求,降低建筑采暖空调能耗,可以着重从建筑围护结构方面入手,通过对墙体,门窗,屋顶等结构进行合理的设计,改善围护结构的热工特性,最大程度减少冬季采暖和夏季空调的负荷,控制室内的热湿环境,满足人们对室内舒适环境的要求。因此,课题组对国内外现有的改善围护结构热工性能的几种方法进行总结;基于部分严寒地区的昼夜温差大的气候特点,提出了新型变传热系数墙体,并采用数值模拟和实验对所提出的墙体进行了研究。研究所提出的新型变传热系数墙体为改善围护结构热工性能,减少建筑能耗提供一条新路径。     

浅谈夏热冬冷地区建筑节能措施

借鉴国外的先进经验，实现建筑节能，应从建筑总体设计、改善围护结构隔热保温性能、降低能耗、提高居住环境质量入手，而最关键的措施是改善围护结构即墙体、窗户、屋顶等的热工性能。１墙体节能措施外墙在建筑围护结构中所占的比例最大，直接影响室内温度。采用导热系数小的保温材料提高外墙的传热阻，从而减少外墙的传热，使得外墙的平均传热系数K和热惰性指标D值同时满足节能规范要求，实现墙体节能。１．１外墙保温以往夏热冬冷地区居住建筑的设计，不考虑采暖、空调的需要，传统的建筑围护结构是２４０mm厚普通实心黏土砖墙，内外粉…     

围护结构热工参数与中庭类建筑冷负荷相关性分析

以广州某一设有中庭的大型建筑为对象建立模型,采用正交分析方法,研究了建筑外围护结构平均窗墙面积比、中庭屋顶天窗面积比、建筑外围护结构平均热惰性指标、建筑外围护结构平均传热系数与建筑冷负荷、中庭冷负荷的相关性。结果表明,建筑外围护结构平均传热系数与建筑能耗中度相关,与中庭能耗低度相关。影响中庭能耗的主要因素是中庭屋顶天窗面积比。     

秋冬季围护结构绿化对建筑保温性能的影响

制作两个相同的模拟实体建筑的混凝土模型,采用控制变量的方法,在一个模型的围护结构上布置100％覆盖率的屋顶绿化和50％覆盖率的墙体绿化作为实验模型,另一个不布置绿化作为对照模型,采集两个模型内外部的温度数据.计算分析表明,2010年10月～2011年3月间,实验模型的平均积温要比对照模型的高1.31,绿色植被能够有效降...     

模块式立体绿化对建筑节能的影响研究

本文以3栋环境条件基本相同的试验用房为研究对象,开展了模块式立体绿化节能效果试验研究。结果表明:在夏季,立体绿化建筑、屋顶绿化建筑和裸建筑相比较隔热效果明显;立体绿化建筑的墙体外表面温度、内表面温度和室内空气温度与裸建筑相比最多可降低21.6、5.7和5.2℃;立体绿化建筑和屋顶绿化建筑的空调节电率分别为39.97%和11.04%。     

某绿化屋顶夏季热工性能模拟研究及验证

本文以上海市共青森林公园某改造的佛甲草绿化屋顶建筑为例,利用Fluent软件建立与实测数据相吻合的稳态和瞬态屋顶绿化传热模型,并以2个模型为基础,分别探讨不同布置形式对绿化屋顶热工性能的影响以及绿化屋顶在动态情况下的传热特点,以此探讨屋顶绿化节能性。模拟结果表明,屋顶绿化的存在使屋顶外表面温度分布差异显著,可带来12.2℃的表面温差;不同布置形式对绿化屋顶热工性能影响巨大,且植被宽度越宽、间距越小对裸屋顶表面温度的影响越明显;在全天24 h的完整周期内,绿化屋顶表面各测点温度存在一定的时间延迟与温度衰减,并且距离植被越近表现越明显;与裸屋顶相比,该绿化屋顶模型植被覆盖率仅为38.9%,却减少了24.73%的传热量。     

太阳辐射对疆北地区住宅能耗影响分析

以乌鲁木齐市某典型住宅建筑为研究对象,采用Sketch Up建立建筑模型,并用Energy Plus模拟计算通过围护结构进入室内的太阳辐射得热量。对比分析室内逐时指标热负荷,表明充分利用太阳辐射,可降低供热负荷;并得出在供热低谷期的中午时段南向房间太阳辐射得热量已大于室内指标热负荷。通过改善墙体保温性能,优化窗墙比,充分利用太阳辐射,可以有效降低疆北地区住宅能耗。     

黎元民居住宅小区建设项目节能评估

本文从围护结构节能规范要求的设计角度出发,对黎元民居住宅小区项目的建筑节能分别从建筑形体系数、窗墙面积比、墙体、门窗和屋顶等保温隔热等多方面开展了相关的节能评估。建筑方面采用屋面与墙体保温、中空玻璃、新型建筑材料等节能措施,并考虑围护结构的吸热性和热容性指标,提高了建筑围护结构的保温隔热性能,以达到降低能耗的目的。     

围护结构冷负荷快速计算方法研究

本文提出了一种围护结构冷负荷快速计算方法,即以冷负荷系数法为基础,将建筑外围护结构视为一个整体,通过计算冷负荷修正系数而得到围护结构冷负荷。文中定义冷负荷修正系数为围护结构冷负荷与外围护结构冷负荷之比,同时还提出了冷负荷修正系数的计算方法。在计算建筑围护结构部分冷负荷时,只需用建筑外围护结构部分冷负荷乘以冷负荷修正系数即可,不用特殊计算内围护结构部分的冷负荷。根据围护结构冷负荷快速计算这一方法,以Access和VBA为工具编程,制作了一个冷负荷快速计算软件。该软件省去了普通软件逐个房间计算冷负荷的复杂性,同时也避免了用冷负荷指标估算时的误差。最后依次采用冷负荷快速计算软件以及现有的常用负荷计算软件计算典型建筑的冷负荷,验证该软件的准确性和可行性。     

建筑节能要使用新型墙材

建筑节能分既有建筑节能和新建建筑节能两方面。围护结构是指建筑及房间各面的围挡物，是由墙体、门窗、屋面、地面四大构件组成。减少建筑能耗，降低围护结构的热量，要靠降低墙体、门窗、屋顶、地面的热量及减少门窗空气渗透热来实现，改善围护结构热工性能，是建筑节能取得成效的关键。建筑物热工特性参数主要包括外围护结构墙体热阻、窗户面积及遮阳状况、屋面隔热情况等。     

安阳市某初级中学建设项目节能评估

本文分别从形体系数、窗墙面积比、墙体、门窗和屋顶等保温隔热多方面对安阳市某初级中学项目的建筑节能进行了相关评估。该项目采用屋面与墙体保温、新型建筑材料等节能措施,并考虑围护结构的热工性能等指标,提高了建筑围护结构的保温隔热性能,以达到较好的建筑节能效果。     

不同地区自然通风与蓄热耦合作用的节能分析

在利用自然通风和蓄热耦合原理降低建筑能耗的过程中,室外的气象条件对建筑能耗的影响至关重要。本文以一居住建筑为研究对象,采用DeST-h软件对西安、广州和哈密三个地区的建筑冷负荷进行动态模拟,研究分析通风换气次数、建筑围护结构类型及材料对全年累计冷负荷的影响规律,以及研究适应于各个地区的围护结构构造形式。结果表明,增大通风量可以有效地降低建筑能耗;在优化墙体构造形式方面,由于地区的差异性,各个地区达到最佳的节能效果的墙体构造形式有很大的差异：哈密地区为重型墙体结构加外保温,且内隔墙为轻型结构;广州地区为轻型结构;西安地区为内外墙体均为重型结构,尤其是在优化内隔墙材料方面有很大的节能潜力。     

新建节能建筑墙体材料层及排布对干燥过程的影响

建筑围护结构内的热湿耦合传递是一个非常复杂的过程,其研究是降低建筑能耗、评估和预防湿害、提高室内热舒适性、室内卫生及优化围护结构性能的基础。新建节能建筑墙体具有初始含湿量大的特点,若墙体湿积累过大,则容易出现墙体表面剥蚀、渗漏、发霉甚至结构出现损坏的现象。墙体干燥时,传热传质过程同时发生且相互耦合。目前相关热物性仿真软件、理论研究和设计规范主要建立在热传递的基础上,忽略了湿传递的影响,对新建建筑墙体干燥不适用。WUFI~? Pro热湿仿真软件充分考虑了材料本身含湿量、风驱雨、太阳辐射、长波辐射、毛细传输和夏季结露等典型气候的影响,实现了对自然气候条件下建筑构件非稳态热湿性能的真实计算。节能墙体多在外墙添加内外保温层来增加围护结构的传热热阻,且在保温层内外两侧分别添加隔汽层和空气层的措施来防止保温层受潮,最终提高围护结构的保温性能。为墙体美观,多在围护结构的内外两侧分别黏贴墙纸和釉面砖。采用WUFI~? Pro对北京地区2种典型的建筑墙体进行热湿耦合传递模拟,分析新建建筑墙体在不同保温层材料和位置时的干燥过程,以及保温层两侧的隔汽层和空气层、墙体两侧的墙纸和釉面砖对墙体干燥过程的影响。模拟用室外条件为北京典型气象年小时室外气象参数,室内条件设定室内冬季供暖温度T_1=20℃,夏季室内温度设计值T_2=25℃,全年平均相对湿度为50%。模拟外围护结构属于西向,墙体温湿度初始条件为:相对湿度为100%,温度为15℃。模拟结果表明:内保温层的设置非常不利于围护结构的干燥,容易在内保温层和砌块之形成湿积累,降低围护结构的耐久性;EPS、PU和XPS都能降低围护结构含湿量,但EPS更有利于墙体干燥;隔汽层和空气层的添加可一定程度上阻止保温层受潮,避免造成湿积累,进而提高围护结构的保温性能;釉面砖和墙纸的黏贴将严重延缓围护结构的干燥过程,降低围护结构的保温性能,缩减建筑构件的使用寿命。     

严寒地区夹心墙热桥形成原因分析及改进

在实际工程中,外窗周边墙体热工设计往往被忽略,因而影响了节能建筑围护结构的整体保温性能。严寒地区某住宅建筑采用夹心墙体作为建筑外围护结构,冬季外窗周围墙体的内侧结冰严重。论文运用热桥线传热系数计算软件PTemp对其围护结构的外窗周边墙体部位进行模拟计算分析。研究结果表明,由于结构原因,采用夹心墙作为建筑围护结构时,在外窗周围会形成热桥。在严寒季节,室外温度非常低,造成热桥部位室内侧表面温度低于0℃,产生结冰。因此,夹心墙围护结构不宜在严寒地区使用。     

西安地区居住建筑围护结构选型分析

针对西安地区居住建筑墙体外墙外保温系统的类型和墙体围护结构的特点,建立了居住建筑模型,利用能耗模拟分析软件DeST-h对不同类型墙体结构进行了能耗模拟计算,综合比较分析了不同类型结构的能耗经济性,定量各围护结构的节能效果与效益,在充分考虑节能效益最大化的原则上,提供居住建筑围护结构的选型依据。     

外墙外保温系统适宜性分析研究

采暖地区的既有居住建筑很大部分为砖混结构,建筑围护结构热工性能差,墙体不保温,造成了全年采暖空调能耗年年攀高。而外墙对室内温度影响大,是节能改造的关键之一。文中采用DeST-h软件对兰州市某小区的一栋典型住宅建筑进行能耗模拟,通过比较几组不同构造和厚度的外墙保温体系和未保温墙体的负荷指标,分析了不同外保温体系对建筑负荷的影响,确定该地区最适宜的外保温构造方式。     

大气压力变化对建筑冷热负荷的影响

利用De ST-C软件建立围护结构为双面水泥砂浆的砖墙结构的建筑模型。通过计算不同压力下建筑围护结构的热阻,找出不同风速条件下围护结构的压力变化与围护结构传热性能之间的定量关系。进而得出当大气压力从55 k Pa上升到103 k Pa时,模拟建筑的年累积冷负荷指标和热负荷指标都有不同幅度的增大。