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。     

被动式超低能耗住宅节能设计与经济性研究

采用能耗模拟方法研究了夏热冬冷地区被动式超低能耗住宅的节能设计及经济性。以武汉市为例,借助能耗模拟软件DeST-h分析了被动房标准在我国夏热冬冷地区的实用性,提出被动式超低能耗住宅围护结构指标体系和比较具有经济性的设计方案。研究表明:空调间歇运行模式下,不采用外遮阳时,被动式超低能耗住宅的外墙传热系数宜取0.2～0.4 W/(m~2·K),外窗传热系数不宜超过2.3 W/(m~2·K),综合遮阳系数不宜超过0.4;采用可调节外遮阳时相应外窗传热系数还可适当提高。被动式超低能耗住宅相对于湖北低能耗住宅的增量成本并不高,合理地设计可将增量成本控制在30～50元/m~2之间。     

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。     

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。     

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。     

南京地区被动房热工体系研究

提出夏热冬冷地区被动房标准,即通过围护结构热工体系的改善,使得采暖空调负荷达到最低(不包括新风和生活热水)。根据此标准模拟了南京地区典型居住建筑在连续得热的模式下,不同围护结构热工参数、不同气密性和不同通风方式下的建筑能耗,给出全年累计负荷最低所对应的外墙和外窗的传热系数。     

混合气候区住宅围护结构热工参数研究

建筑围护结构负荷主要受室内外气候条件及围护结构自身的几何和热工参数的影响。由于夏热冬冷地区的气候特点及倾向较大窗墙比的现状,对该地区墙体是否需要进行保温,仍然存在着争议。本文研究首先利用正交实验原理研究窗墙比、外墙和外窗传热系数、遮阳系数对围护结构负荷的影响;其次探讨室内设计温度对围护结构参数优化的影响。考虑到该地区住宅室内热环境的现状及居民的着衣习惯,在夏热冬冷地区墙体不采取保温措施,冬季通过适当降低室内设计温度可以保证不增加采暖负荷,而墙体传热引起的夏季空调负荷可以通过采取有效遮阳措施减少太阳辐射负荷来弥补。     

上海超低能耗办公建筑围护结构技术研究与实践

建筑围护结构性能提升是降低空调供暖负荷的重要路径,上海处于夏热冬冷地区,以夏季空调为主、兼顾冬季供暖,围护结构应同时考虑保温和散热。采用正交试验的优化方法实现了在较少模拟次数下完成全工况模拟的效果。研究得到了不同围护结构关键指标对建筑负荷的敏感性及重要性排序,确定了建筑全年冷/热/总负荷随围护结构性能参数水平的变化趋势,建立了适宜上海气候和用能特征的超低能耗办公建筑指标体系。将该技术体系应用于上海某新建办公建筑并采用高性能多联机系统,冬夏季及过渡季的热舒适和能耗实测结果表明,建筑室内满足热舒适需求,供暖空调耗电量为17.99 kW·h/m~2,显著低于上海办公建筑平均电耗,为夏热冬冷地区超低能耗建筑技术体系建立提供了支撑。     

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。     

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。     

夏热冬冷地区既有居住建筑围护结构节能改造技术浅析

我国"十二五"期间须完成夏热冬冷地区:既有建筑节能改造5000万m2的目标,因此,对既有居住建筑围护结构进行节能改造刻不容缓。重点论述了夏热冬冷地区既有居住建筑围护结构节能改造技术,主要在屋面、外墙、外窗等方面进行全面分析研究。提出了夏热冬冷地区既有居住建筑围护结构节能改造方面的见解。     

夏热冬冷地区高大公用建筑空调能耗特性分析

利用Energyplus软件对夏热冬冷地区高大公用建筑空调能耗进行模拟分析,通过正交试验法研究空调能耗受负荷影响因子的影响情况,给出的影响因子排序为设备负荷〉照明负荷〉人员密度〉室内设计温度〉新风量〉窗墙比〉外窗传热系数〉屋面传热系数〉遮阳系数〉外墙传热系数;进一步研究围护结构的影响因子与空调节能的关系,拟合得到节能率与围护结构影响因子间的回归方程,用于指导建筑空调节能设计及改造。     

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).     

基于DeST的公共机构建筑超低能耗设计模拟分析

使用De ST软件,以某公共机构办公楼为模型,对严寒、寒冷、夏热冬冷、夏热冬暖4个气候区外围护结构性能对建筑负荷的影响进行了模拟分析。通过模拟分析发现夏热冬暖地区建筑负荷随围护结构传热系数减小先降低后上升,其他3个气候区建筑负荷均与围护结构传热系数正相关,但部分随k值减小有减缓趋势。因此,超低能耗公共机构建筑围护体系性能的选择,应通过负荷模拟,选取负荷较低范围内的k值,并采用全生命周期耗费分析法,确定适宜的围护体系热工性能参数。除严寒地区外,随k值降低,冷负荷均占比50%,成为影响建筑负荷的主要因素。因此,还应采取被动措施、人节能行为模式等,降低建筑冷负荷。     

严寒地区公共建筑被动技术设计参数节能率及敏感性研究

为了降低严寒地区的建筑能耗,基于严寒地区典型公共建筑仿真模型,深入分析被动技术设计参数(外墙、屋面、外窗传热系数及外窗气密性)取值方案的节能率及其节能敏感性。结果表明,外窗的传热系数及气密性对建筑能耗具有较高的节能率及敏感性,对于严寒地区公共建筑,为达到较高节能率及节能敏感性,外窗、外墙、屋面的传热系数建议取值范围分别为1.30～2.60、0.3～0.5、0.45 W/(m~2·K),外窗气密性建议取值范围为6～7级。     

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。     

夏热冬冷地区住宅围护结构能耗的灵敏度分析

为得到围护结构各相关因素对建筑能耗影响的权重,采用EETP围护结构评价指标对空调、采暖能耗进行计算,分析了夏热冬冷地区上海、长沙、韶关和成都四个城市高层点式住宅围护结构各因素对空调、采暖及全年能耗的灵敏度,包括体形系数、窗墙比、遮阳系数、外墙/屋顶/外窗的传热系数、外墙/屋顶外表面的太阳辐射吸收系数。结果表明：窗墙比为25%时,墙体传热系数、体形系数和窗墙比依次是影响全年能耗的前三位主要因素,四个城市灵敏度分别为24.4%~35.8%、21.7%~32.0%和16.8%~31.1%;窗墙比为50%时,窗墙比、体形系数和遮阳系数依次是前三位主要因素,灵敏度分别为34.8%~45.6%,20.0%~44.3%和12.0%~47%;外墙和屋顶外表面太阳辐射吸收系数以及屋顶传热系数对建筑全年能耗影响均很小。     

夏热冬冷地区近零能耗住宅节能技术研究

近零能耗建筑可以最大限度地利用可再生能源,对于不可再生能源的消耗近似为零,是建筑节能发展的必然趋势,外围护结构的优化设计对实现建筑近零能耗至关重要。本文从外墙、屋面、外窗类型及窗墙比对住宅能耗的影响着手研究,得出了夏热冬冷地区较为适合的外围护结构传热系数限值和建筑各朝向最佳窗墙比。建立了以工程实例南京锋尚国际公寓1栋住宅为基础的模型建筑,根据得出的外围护结构传热系数限值和建筑各朝向最佳窗墙比,对该住宅模型的外围护结构进行了优化,探讨了其是否能够达到近零能耗建筑的标准,为夏热冬冷地区研究近零能耗住宅提供了有力的数据参考。     

超低能耗建筑用岩棉/聚氨酯复合保温板及其外保温系统技术研究

超低能耗建筑指适应气候特征和自然条件,通过保温隔热性能和气密性能更高的围护结构,采用高效新风热回收技术,最大程度地降低建筑供暖供冷需求,并充分利用可再生能源,以更少的能源消耗提供舒适室内环境要求的建筑。作为超低能耗建筑技术系统中的关键部分,外墙传热系数K值比目前国内普通节能建筑外墙要求传热系数高很多,欲达到超低能耗建筑要求的保温性能,对于建筑围护结构保温材料及其外保温系统提出了更高的要求。本研究开发了一种将硬泡聚氨酯与岩棉复合在一起的新型建筑外墙外保温材料,并对其在超低能耗建筑外墙外保温系统中的应用进行了研究。