沈阳超低能耗建筑夏季夜间通风效果分析

随着社会的发展进步,节能、环保、健康、舒适的理念越来越受到关注和重视。近年来"超低能耗建筑"代表着建筑业的发展方向,成为了建筑未来的趋势。夜间通风作为进一步节能的手段发挥着非常重要的作用。基于GB50785—2012《民用建筑室内热湿环境评价标准》,以沈阳地区某超低能耗示范建筑为例,分别进行了全日封闭和夜间通风状态下室内外全天温湿度实验测试,并对室内热舒适性进行了研究。测试数据结果表明:全日封闭状态下,室内热湿环境能达到Ⅱ级舒适区,通过夏季夜间自然通风与机械通风均能使建筑室内达到Ⅰ级舒适区的标准。同时室内温度最高值出现时刻较室外高温峰值时刻分别推迟了1.5 h、2 h,延长了低温舒适的时间。室内温度最高值较室外温度最高值分别降低9.3℃、9.7℃,建筑室内因日间生活所积累的湿度也得到了有效的降低,夏季夜间通风对提升室内温湿度品质起到了良好的效果。由于通过夏季夜间自然通风与机械通风均能使该超低能耗建筑完全达到Ⅰ级舒适区的标准,并且室内温度峰值差别较小,考虑到机械通风比自然通风耗能,也会增加投资费用,因此从综合角度出发在北方地区的超低能耗建筑中,选用夏季夜间自然通风为最终方案。     

西安市居住建筑通风降温时效性分析

在国内外相关研究的基础上建立了适用于西安地区的建筑自然通风热舒适评价模型,以西安市典型民居为例,依据西安市近30年的气象观测数据对室内通风模拟分析,分别得到民居夏季过热时数与采用舒适通风策略后的过热时数,对比得出自然通风可减少西安市居住建筑约40%的夏季空调开启时数。     

北方旅客站房候车大厅通风降温策略及节能分析

在北方地区通风降温分区及自然通风热舒适评价基础上,选择分区内典型城市气象参数,利用EnergyPlus软件,对旅客站房自然通风、机械通风、太阳能强化通风及蒸发冷却的通风降温效果及能耗进行了研究。结果表明:对于Ⅰ区,采用机械通风及其他强化通风措施能有效减少室内高温时间,累计高温天数小于5d,该地区候车室可以取消空调系统;对于Ⅱ区,机械通风能有效降低室内高温时间,与空调系统相比,节能率约为35.8%;对于Ⅲ区,蒸发冷却空调系统是一种很好的通风降温方式,采用二级蒸发冷却空调系统与一级泵变流量空调系统相比,节能率约为38.9%;对于Ⅳ区,空调应为主要的降温手段,但要考虑全新风和夜间通风运行模式,以最大限度地利用自然资源,降低空调能耗。     

基于夜间通风的相变房间室内热环境研究

基于Design Builder和Energy Plus软件,以成都地区白天室外最高温分别为30℃和32℃为代表日,采用相变材料结合夜间通风技术对室内热环境的影响进行了模拟,分析了房间的墙体结构、通风换气次数、通风时段对室内温度的影响。模拟结果表明,相变材料结合夜间通风能有效地改善室内热环境。换气次数为3 ac/h、通风时段在1:00~7:00时,相变房间的室内平均温度降低了1.0~1.5℃。相变房间减短了空调期,比普通房间节省电量60.9%。     

不同通风方案对建筑能耗影响的模拟分析

针对济南某办公楼采用如下4种不同自然通风方案后的能耗情况进行模拟分析:①采用空气调节结合自然通风;②加大夜间通风换气次数;③改变通风时段;④改变气候条件。模拟结果表明结合自然通风,全年累计可减少冷负荷58.2%;当夜间通风换气次数增大为1.5 n/h时,综合节能效果最好;选择2:00-7:00时作为通风时段进行自然通风,通风效率最高,能耗费用最低;对于昼夜温差比较大的地区采用自然通风的节能方案最可行。     

体育馆自然通风降温潜力评估及优化策略研究

为评估体育馆自然通风降温潜力,文章利用IES-VE建筑性能模拟方法计算我国五个不同建筑气候区代表城市体育馆在非采暖季(5～9月)的室内热舒适状况。基于调研结果建立体育馆基础模型,以热舒适有效时数为评价指标从通风窗有效面积率、夜间降温及遮阳设施三个方面对基础模型进行优化,比较优化前后体育馆自然通风降温效果。结果表明,体育馆引入自然通风具有不可忽视的降温潜力,提高窗体通风效率、利用夜间通风有助于这种潜力的挖掘,而增加遮阳设施作为辅助降温措施在夏季炎热地区更加有效。     

高大空间建筑上部开口驱动自然通风应用潜力

建立了高大空间建筑烟囱效应模型,计算了一典型高大空间建筑在南京、武汉及重庆不同气候条件下,利用烟囱效应和上部开口驱动的自然通风的通风量和全热传热量,确定了3个城市自然通风满足基准通风量要求的最小上部开口面积。以南京为例,实测了9月高大空间温度分层情况,利用EnergyPlus模拟了各月室内平均温度及考虑温度分层的建筑冷负荷。结果显示:南京5,6,9月较其他各月室内热舒适时数多,均在300h左右;南京6,9月自然通风传热量为负值,需采用合适的自然通风策略,控制室内舒适度并降低能耗。     

哈尔滨地区办公建筑夜间机械通风能耗及室内热环境分析

采用EnergyPlus软件对哈尔滨地区典型办公建筑在常规空调系统运行模式与夜间机械通风系统运行模式下的室内热环境和能耗进行了模拟。结果表明,在哈尔滨地区,白天室外最高温度高于24℃时都适合进行夜间机械通风,一共约60d,占空调运行期的72.3%;整个夏季空调运行期内,采用夜间机械通风系统该办公建筑节电量指标为1.15kWh/(m2.a),节省运行费用指标为1.02元/(m2.a);在人工制冷阶段,夜间机械通风模式下的室内热环境明显优于常规空调模式,且房间体积与表面积比越小,越有利于提高室内环境的热舒适性;当室内空气设计温度较高时,室内温度下降大,延迟人工制冷开启时间长,但是节能量未必比室内设计温度较低时高。     

动态热环境下人体热舒适的实验研究

室内热环境是影响人体热舒适的关键因素,研究动态热环境下人体的热舒适温度范围,对促进建筑节能有着重要的意义。本文以深圳市某居住小区的住户为研究对象,在动态的室内环境中,测试分析了不同状况下的人体热舒适温度和自然通风的热舒适性效果,提出了有关建议:住宅建筑应尽量采用自然通风来达到舒适性要求,在自然通风无法满足要求时,可采用风扇等其他机械通风方式;空调状态下人体热舒适温度在国家标准规定的26℃基础上可适当提高1～2℃。     

西昌西站复合通风节能研究

运用EnergyPlus软件对西昌西站候车厅的通风空调方案进行研究,结合气象参数特征,以室内热舒适温度为控制目标,模拟了候车厅的全年动态室内热环境状况,分别对自然通风和复合通风的降温效果进行了研究,得到各月复合通风工况转换的边界温度及系统运行策略。全年综合效益分析结果表明,候车厅采用复合通风系统比常规空调系统每年可减少能耗89 488 kW·h,节能率为24.7%,投资回收期约为3.74 a。     

新广州火车站自然通风潜力分析

运用多区域网络模拟工具ContamW对新广州火车站进行了自然通风设计优化。优化结果为:当室外温度低于21℃时,只需自然通风即可满足室内通风换气和热舒适要求;当室外温度为21~28℃时,可自然通风区域首先利用自然通风,当室温不能保证时再开启空调降温,其他区域运行空调系统降温;当室外温度高于28℃时,全部空调系统运行,建筑门窗处于关闭状态。     

上海地区不同通风方式住宅的室内环境实测分析

本文以上海地区13户住宅为对象,长期监测室内的温湿度,CO_2浓度,PM2.5浓度以及开关窗行为。调查住宅通风换气,舒适度情况以及PM2.5现状水平,探究不同通风方式对室内环境的影响。研究发现:住宅室内CO_2浓度在冬季最高,中位数水平未超过国家标准1000 ppm。相比于机械通风,自然通风住宅存在通风不足现象。开窗可增大换气次数,且可显著降低室内CO_2水平。同时,过渡季节室内的温湿度均满足舒适度要求,全年室内PM2.5浓度优良率达到93.4%。上海地区冬季室外污染时,建议住宅采用短时开窗+净化器辅助的通风方式,其他时间在保证人员热舒适情况下,建议住宅采用自然通风方式,且增大夜间开窗时长。     

寒冷地区被动房过渡季自然通风策略的实测与模拟研究

被动房具有高保温隔热性,其节能和舒适性的效果需借助可再生能源的利用来实现.针对寒冷地区过渡季的气候特点和被动房独特的响应特性,本文通过现场实测和模拟分析相结合的方法,对自然通风、机械通风、混合通风策略进行研究,来探索自然通风工况下满足其舒适性和节能要求的可能性.首先,以某被动房示范项目为研究案例,基于多维监测数据,提取其在日间自然通风工况下的室内响应参数,利用PMV指标评价法分析室内舒适性.其次,借助于能耗模拟软件,在实测数据的基础上校验物理模型,模拟其在4月份进行自然通风与机械通风时的室内环境差异.最后,对比被动房在不同通风策略下的运行能耗,从而得到对应的节能潜力和舒适性评估,为寒冷地区过渡季被动房自然通风策略的制定提供参考.     

市区高压变电站房封闭式降温系统理论探讨

我国城市市区有很多室内变电站房,其在工作时产生的热量大需要通过通风系统来保证室内正常的工作温度。传统的变电站通风系统包括自然通风、机械通风等。自然通风降温能力低且不稳定;机械通风降温能力相对较大,但噪声污染严重;另外这种开放式通风系统室内易于积灰,进而引起电线跑电甚至机组烧毁最终造成市区大面积停电等事故。提出一种封闭降温系统,可阻断灰尘的侵入,对其可行性及与封闭式空调系统相比的经济性进行了分析。结果表明:经过合理的设计,该系统可满足夏季温度最高日达到国家要求的电抗室内温度不超过40℃的要求,并且该系统比空调系统更为节能。     

夏热冬冷地区居住建筑混合通风系统分析北大核心

通过对非供暖空调环境下人体热适应性的分析,确定体感温度为混合通风系统的调控目标参数。分析了夏热冬冷地区非人工冷热源热湿环境体感温度范围和评价等级,得出夏热冬冷地区不同室外空气温度下满足室内热舒适条件的混合通风量范围。采用实测和软件预测2种方式,对居住建筑混合通风量和自然通风量分别进行了定量分析。通过对需求通风量与自然通风量的对比,得出满足室内热舒适所需的机械通风量,确定了非供暖空调环境下混合通风系统的控制流程。     

上海村镇居住建筑夏季风扇用能模式研究

本文通过CFD模拟,研究风扇对上海村镇居住建筑室内热环境的改善效果与节能潜力、居民对夏季自然通风与风扇结合的接受度及适用范围。研究结果表明:夏季利用风扇可以提高上海村镇居住建筑室内风速、降低室内温升并改善室内热场分布,结合自然通风可在一定程度上代替空调进行降温。当室外温度超过29.8℃时,风扇和自然通风将无法保证室内人员舒适度,建议开启空调进行降温;风扇在空调开闭情况下较单用空调制冷可分别节能13.5%~14.5%和93%~94%。     

机械通风与自然通风对办公建筑室内环境营造差异性的模拟分析

通风换气对营造室内环境有着重要作用,同时对室内热湿环境与供暖空调能耗也有很大影响。通风对室内空气质量具有两重性,可以排除室内污染,又在室外出现严重污染时引入室外污染;对供暖空调能耗也具有两重性,室外环境好时可以节能,室外环境差时增加能耗。现有的通风方式主要有自然通风和机械通风两种,机械通风是一种定量持续恒定的通风方式,而自然通风是一种不定量间歇反馈的方式,这两种通风方式在营造室内环境上存在很多差异。本文以北京夏季的中小型办公建筑为典型案例进行模拟计算,通过对比分析两种通风方式的CO2浓度、温度及冷负荷,探讨两种通风方式的差异及适宜性。     

热适应控制模式的秋季试验研究

在南方秋季典型日开展试验研究,综合比较了常规、热适应和热适应(夜间通风)3种室内环境控制模式在物理参数、人员主观反应和建筑能耗等方面的性能。结果显示:与常规模式相比,热适应模式能显著提高室内温湿度和风速,降低CO_2浓度,在保持或改善人员环境满意度的前提下实现节能,室内空气环境调节日均总能耗降低77%;如增加夜间通风功能,则可保证日间热环境在舒适范围而不必开启空调,室内空气环境调节日均总能耗降低96%。     

夏热冬冷地区居住建筑混合通风系统分析

通过对非供暖空调环境下人体热适应性的分析,确定体感温度为混合通风系统的调控目标参数。分析了夏热冬冷地区非人工冷热源热湿环境体感温度范围和评价等级,得出夏热冬冷地区不同室外空气温度下满足室内热舒适条件的混合通风量范围。采用实测和软件预测2种方式,对居住建筑混合通风量和自然通风量分别进行了定量分析。通过对需求通风量与自然通风量的对比,得出满足室内热舒适所需的机械通风量,确定了非供暖空调环境下混合通风系统的控制流程。     

室内环境与自然通风

通风的目的是保证室内良好的空气品质,采用自然通风方式是生态建筑设计的重要内容,通过良好的自然通风组织减少对空调的利用,并及时将污染物排出,改善室内空气品质。在热舒适方面,自然通风形成的室内热环境有利于人体舒适性。分析了生态建筑中自然通风对室内空气品质与室内热环境产生的影响,探讨了利用自然通风来改善建筑的室内环境的效果和策略,并提出了相应的设计方法。研究结果表明:组织合理的自然通风,可以有效地改善室内的空气品质和室内热环境。