太阳能富集地区居住建筑非平衡保温研究——拉萨市非平衡保温传热系数限值研究

在有供暖需求的太阳能资源富集地区,由于太阳辐射强烈,居住建筑各朝向外墙,尤其是南北向外墙接收的太阳辐射量差异巨大,为了更有效地利用太阳能及降低保温成本,这种差异应表现在建筑围护结构保温设计中。本文通过对拉萨市标准年气象数据库的分析,得到了其居住建筑各朝向外墙供暖期内获得的太阳辐射量;通过对各朝向外墙有效传热系数的分析,得到了各朝向外墙净热损失比例以及基于现行传热系数限值的非平衡保温传热系数限值。新旧传热系数限值的对比证明了非平衡保温具有现实工程意义。     

太阳能富集地区住宅建筑非平衡保温研究——拉萨市供暖期太阳辐射分析与室内热环境测试

在有供暖需求的太阳能资源富集地区,由于太阳辐射强烈,住宅建筑各个朝向外墙,尤其是南北向的外墙所接收的太阳辐射量差异很大,为了更有效地利用太阳能并降低保温成本,这种差异应表现在建筑围护结构保温性能的设计中.本文通过对拉萨市标准年气象数据库的分析得到了其住宅建筑各朝向外墙供暖季内获得的太阳辐射量.与内地城市相比,拉萨市太阳能资源丰富且朝向差异很大,非平衡保温具有一定的实际意义.另外,冬季现场测试表明无供暖建筑的南北朝向房间热环境有所不同,南向房间测试周期内基本处于人体舒适范围内,而北向房间始终偏冷,远离人体热舒适区域,有供暖需求.     

夏热冬冷地区动态传热保温设计室外典型气象参数确定方法

GB50176-2016《民用建筑热工设计规范》中围护结构外墙保温设计采用稳态方法,但夏热冬冷地区由于特有的建筑运行模式,使外墙传热方向发生逆转,故稳态方法难以满足冬季室内热环境水平提升的实际需求。提出一种基于动态传热的冬季外墙保温设计室外计算温度确定方法,探究室外干球温度和太阳辐射逐时波动的最不利组合,将保温设计的目标由“日”提升到“时”。基于典型城市2007-2017年逐时气象数据,以外墙内表面温度的累计不保证天数作为热工设计指标,将累计不保证天数恰好不为0(指各朝向外墙内表面温度低于室内基本热舒适条件下所能允许温差的天数)时作为典型日挑选的依据,并将典型日出现频率最高的日期作为室外计算温度选取的依据,获得冬季保温设计典型日,并获得了典型日计算时长的影响。可为夏热冬冷地区围护结构外墙保温设计室外计算参数的挑选提供理论支撑。     

太阳能富集区城镇居住建筑围护结构热工设计参数研究

太阳能富集地区太阳能资源丰富且朝向差异显著,本研究以城镇多层居住建筑为例,针对围护结构由保温构件提升为保温、集热、蓄热构件过程中的热工设计参数确定问题,采用敏感性分析的方法,探究了不同朝向围护结构热工设计参数对建筑热负荷的影响规律,得到了围护结构不同热工性能重要性排序为：透光围护结构保温性>透光围护结构集热性>非透光围护结构保温性>非透光围护结构蓄热性。将太阳能富集区不同朝向(东向E、西向W、南向S、北向N和屋面R)的围护结构热工设计参数(窗墙比WWR、外窗传热系数CK、外窗太阳能得热系数SHGC、非透光围护结构传热系数WK/RK和热惰性指标WD/RD)划分了3个重要等级。本研究总结出太阳能富集区居住建筑围护结构在各向异性设计原则下的综合热工设计参数,可为进一步提升建筑节能减排水平提供参考。     

一种确定建筑围护结构动态热特性的新方法及其在能耗预报中的应用

为了获得具有多维传热特点的实际建筑围护结构的动态热特性并进而准确和方便地分析其动态能耗及预报变化的负荷,本文建立了一种确定建筑围护结构动态热特性的谱分析识别方法。该方法同时充分地反映了围护结构实际多维热效应和实际外扰的影响,简化了实验手段,使得结果便于推广应用。实验结果证明了该方法是可行的。通过识别结果预报能耗的尝试,发现该方法可为建筑物供暖空调动态负荷计算和全年能耗分析提供新的有力工具。     

厚重型建筑围护结构的传热计算方法

黄土高原的厚重型被覆围护结构建筑是一种独特的居住建筑，围护结构的传热过程是其室内热环境研究的关键。本文作者首次提出运用有限元和有限差分结合，研究了厚重型被覆围护结构在动态条件下的传热过程，并建立了厚重型被覆围护结构建筑室内热环境的动态数值计算方程组。数学模型计算实例的计算结果与测试数据吻合较好，计算方法正确可行。     

建筑环境设计模拟分析软件DeST第4讲建筑热过程中的太阳辐射相关模型

太阳辐射是影响建筑热状况的重要外扰，在建筑热过程分析时，必须加以准确的考虑。太阳辐射可以被不透明建筑围护结构表面吸收，也可以直接透过建筑的半透明围护结构进入室内，这就需要解决两个问题：有多少太阳辐射量能够到达建筑的表面；到达半透明围护结构表面的太阳辐射有多少能够穿过半透明围护结构直接进入室内。详细介绍了DeST在建筑动态热过程分析中，与建筑表面吸收太阳辐射情况密切相关的建筑表面阴影计算方法和散射辐射的考虑方法，并对半透明围护结构的辐射透过模型与传热模型进行了细致分析。     

室内采暖条件下围护结构(墙、屋顶)的保温控制与节能控制--建筑热环境与建筑节能研究(之四)

在《建筑热环境与建筑节能设计相关控制法》基础上,以围护结构（墙、屋顶）的内表面不出现结露为基准,提出了我国严寒、寒冷地区、夏热冬冷地区冬季室内采暖条件下的围护结构（墙、屋顶）的保温设计控制条件,并给出了武汉地区围护结构（墙、屋顶）的热工性能特性控制参数——热情性指标,传热阻相应的保温控制值（统称为控制指标）,进而在国家规定最低建筑节能（50％）的条件下,提出了节能控制条件,并给出了武汉地区室内采暖条件下围护结构（墙、屋顶）的保温、节能控制指标。从而为确定我国不同气候分区内建筑保温、节能设计标准及其保温控制设计与节能控制设计提供了科学的理论基础与简捷的计算方法。     

分时分室用能模式下内墙保温对住宅能耗的影响

夏热冬冷地区夏季闷热、冬季湿冷,热湿环境恶劣,居住建筑具有"分时分室"的用能特点。因此,围护结构的节能设计有别于北方供暖地区,在外墙保温隔热的同时还应重视内部围护结构的热工性能。文章以杭州为例,采用Design Builder软件模拟分析该地区居住建筑内墙保温对供暖空调能耗的影响。结果显示,"分时分室"的用能模式下内墙保温的节能效果较好,该地区居住建筑围护结构的节能设计应进一步优化内墙保温性能。     

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…     

《工程建设标准强制性条文》(内容摘要一)房屋建筑部分

2 室内环境设计2.1 热工与节能《民用建筑热工设计规范》GB 50176 —933.2.5 外墙、屋顶、直接接触室外空气的楼板和不采暖楼梯间的隔墙等围护结构,应进行保温验算,其传热阻应大于或等于建筑物所在地区要求的最小传热阻。4.1.1 设置集中采暖的建筑物,其最小传热阻应按下式计算确定：R0 min =ti-te)n/[ t] Ri4.3.1 围护结构热桥部位的内表面温度不应低于室内空气露点温度。4.4.2 居住建筑和公共建筑外部窗户的保温性能,应符合下列规定：一、严寒地区各朝向窗户,不应低于建筑外窗保温性能分级的级水平。二、寒冷地区各朝向窗户,不应低…     

郑州地区既有居住建筑围护结构节能改造分析

引言 目前,河南省既有居住建筑95%以上为高能耗建筑,大多数达小到节能标准要求,亟需改造.在建筑物的总传热耗热量中,约70%～80%的热量是通过围护结构损失的,因而改善围护结构的热工性能、提高其对保温节能的贡献率应为既有居住建筑节能改造的重点.本文拟以郑州地区的既有居住建筑围护结构节能改造为例进行探讨,并借助DEST软件进行节能改造的能耗模拟分析.     

保温隔热材料在围护结构的应用研究

以寒冷地区太原市某住宅小区节能改造为例,对其围护结构保温特性参数进行了现场测试,该既有建筑改造前与现行节能标准存在较大差异。通过对外墙、屋面进行保温处理,以及外窗类型及窗墙比的选取,对该建筑围护结构进行保温隔热改造,改造后建筑节能耗热量指标为14.88 W/m~2,符合太原市居住建筑节能设计标准规定的耗热指标限值15.40 W/m~2。为寒冷地区住宅的节能设计提供一定的参考。     

基于BIM的太阳能建筑设计探讨

以广州地区太阳能教学楼为例探讨了基于Revit和Ecotect软件的太阳能建筑设计与性能分析。首先采用Weather tool进行了广州地区的气候分析,确定了建筑最佳朝向,自然通风和保温围护结构两种被动式措施,以及建筑形体等关键参数。然后详细描述了基于Revit的太阳能建筑三维建模,通过太阳辐射量分析确定了太阳能电池板与坡屋顶一体化安装利用方式。最后输出gbXML格式文件导入到Ecotect软件进行建筑能耗与太阳能电池板发电匹配分析,表明太阳能电池板发电能较好地满足教学楼用电需求。由此可见,实现太阳能建筑设计与性能分析的一体化,可以极大地提高设计效率。     

轻木结构建筑围护结构热桥优化研究——以天津为例

围护结构热桥降低了墙体的平均热阻,这不仅增加了围护结构的局部传热从而增加建筑能耗,而且改变了围护结构内表面的温度环境,引发建筑的结露现象。使用红外热成像仪对天津市的轻木结构建筑围护结构进行红外热测试分析,发现轻木结构建筑围护结构存在热桥现象;通过二维传热模拟软件PTemp对目前轻木结构建筑围护结构的保温构造做法进行传热模拟,验证了轻木结构建筑围护结构的保温构造做法的确存在热桥现象;在此基础上,采用“外墙外保温”、“错位墙骨柱保温”及“双墙骨柱保温”3种优化构造做法,并经模拟分析比较后发现3种优化构造做法均能解决围护结构热桥问题,其中,采用“外墙外保温”的构造做法适用范围更广、成本更低、更符合设计要求而值得推广应用。     

模数多孔砖砌块砖的块型设计

建筑围护结构的传热阻是提高保温性能、降低采暖能耗的主要考量,对墙体砌块的设计及其砌筑时的工艺已成为保障提高建筑围护结构传热阻的关键。其中,模数多孔砌块砖型被列为国家节能墙体新材料行列,已成为住宅建筑围护结构的主要部品。     

居住建筑外围护结构节能65%研究初探

本文从建筑外墙保温体系、屋顶地面保温体系、门窗体系、遮阳体系4个方面论述了我国北方寒冷地区居住建筑外围护结构节能与保温的技术要点,特别强调了对我国居住建筑新标准中外围护结构节能65%的理解与认识,从技术角度阐述了居住建筑节能的重要性与可行性。     

高海拔地区大型太阳能蓄热罐体保温优化设计研究

高海拔地区太阳辐射强烈、空气密度低、气候寒冷等特殊条件对太阳能蓄热罐体热损失特性及保温设计产生较大影响。通过建立太阳能集中供热系统大型蓄热罐体的动态热损失模型,明确了高原特殊边界条件对蓄热体传热影响并对蓄热罐传热模型进行了实验验证;模拟了全年动态运行条件下不同尺寸蓄热罐体的散热规律,并分析了多种保温材料的高原适应性及蓄热罐体的经济保温厚度。结果表明：高海拔地区大型蓄热罐保温材料宜优先选择聚氨酯或岩棉;厚度取值受经济性约束,当蓄热罐体积为5000 m³时,采用聚氨酯保温的厚度推荐取50～70 mm,采用岩棉保温的厚度推荐取70～100 mm;当蓄热体积为10 000 m³或15 000 m³时,保温采用聚氨酯保温的厚度推荐取70～80 mm,采用岩棉保温的厚度推荐取90～110 mm;并得到了大型蓄热罐体年热损量、回收期随保温厚度变化的定量关系。     

居住建筑节能设计的特点及相关构造

依靠科技进步,提高围护结构传热阻,改善居住建筑热环境质量,节约一次性能源,实现可持续发展,已成为业内外人士的共识.本文结合笔者的工作实践,就建筑围护结构节能构造提一些个人的看法,以求适合不同地区不同材料的保温构造问世,加快住宅建筑节能的步伐.     

浅埋工程围护结构全年动态传热计算

浅埋地下工程围护结构三维非稳态传热由于受到工程埋深、几何型式、室外气象参数、室内周期性变化空气以及围护结构热特性参数等的影响而显得尤为复杂。将室内空气对围护结构传热的影响综合考虑，基于FLUENT商业软件采用耦合传热计算方法对三维非稳态传热进行数值求解。通过这一方法可以得到围护结构全年动态传热量，并可反求室内空气与围护结构的对流换热系数。