基于外遮阳面积变化的寒冷地区办公建筑能耗研究

外遮阳构件与建筑能耗具有很强的相关性,其是能够解决由直射光引起的室内能耗过高和舒适度不佳的可行且有效的方法。以山东济南某办公楼为例,针对5种不同的遮阳面积,利用DeST能耗模拟软件,进行了冷热负荷和建筑能耗的模拟计算。研究结果表明,建筑物随着遮阳面积的增大,冷热负荷变化规律也不相同,冷负荷随着遮阳面积的增大而减小,而热负荷则会随着遮阳面积的增大而增大。整体而言,冷负荷减小量要大于有效得热量的减小,加装外遮阳构件后建筑物节能效果明显。通过模拟研究可以得出,在济南地区增设外遮阳有利于降低建筑能耗,可以为实际工程提供参考意义,有效助力碳达峰与碳中和目标的实施。     

夏热冬暖地区活动外遮阳系数的研究

指出现行标准JGJ75—2012《夏热冬暖地区居住建筑节能设计标准》在建筑能耗计算过程中的不足,采用De ST-h软件计算在围护结构窗墙比为0.25~0.45的情况下,改变冬季外窗活动外遮阳系数取值后,建筑全年累计冷热负荷的变化规律。研究表明,在夏热冬暖北区,冬季活动外遮阳系数取值的改变造成的建筑全年累计总冷热负荷指标变化率超过了5%。为了提高能耗计算的准确性,应考虑大窗墙比居住建筑冬季活动外遮阳系数取值的改变。     

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。     

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。     

Low-e玻璃对空调负荷及建筑能耗的影响

分别根据6种传热系数和遮阳系数不同的窗玻璃对2栋建筑进行空调负荷和能耗模拟计算,结果表明,在深圳市,对空调负荷以及全年能耗影响最大的是玻璃的遮阳系数,其次是传热系数,Low—e中空玻璃与普通3mm白玻璃相比,空调负荷可以降低20％左右,全年空调能耗降低24％左右;在北京市,使用Low-e玻璃可以降低32％的空调能耗和20％的空调负荷,但是却增加了2％的供暖能耗。     

厦门地区办公建筑围护结构能耗研究与分析

为了研究厦门地区办公建筑围护结构能耗变化特点,本文采用De ST-C能耗模拟软件分析了建筑朝向、窗墙比、玻璃遮阳系数以及地面热阻对建筑围护结构能耗的影响。结果表明与建筑最不利朝向相比较,最佳朝向的建筑能耗减少了7%;建筑能耗随窗墙面积比及玻璃遮阳系数增大而增大;其中窗墙面积比对建筑能耗的影响最为显著,而地面热阻对建筑能耗的影响最小。研究结果可为建筑节能设计和既有建筑节能改造提供参考。     

幕墙热工性能对北京公共建筑能耗的影响

本文以北京某全幕墙办公楼为例,使用PKPM能耗模拟软件,分析不同玻璃的热工性能的全年累计冷热负荷。同时将单位面积的负荷指标与幕墙传热系数和遮阳系数作二元线性回归分析。     

基于采暖空调能耗的武汉地区建筑南向窗口遮阳设计

武汉地区夏季太阳辐射强烈,对空调能耗有着重要影响。通过窗口外遮阳的设置可以调节太阳辐射,从而达到降低建筑能耗的目的。以武汉地区建筑为例,采用能耗模拟软件PKPM,分析了南向不同遮阳形式和尺寸的窗口外遮阳对建筑全年空调采暖能耗的影响。研究表明,南向窗口外遮阳对建筑空调采暖能耗有较大的影响,不同形式和尺寸的遮阳对建筑能耗影响差别较大。并得出武汉地区南向窗口采取综合遮阳制冷负荷最小的结论。     

夏热冬冷地区几种外遮阳方式对飘窗能耗的影响

针对夏热冬冷地区的气候特点,以南京地区典型年逐时气象参数为基础,以南墙PVC平开中空玻璃飘窗为对象,利用MATLAB编程,研究当无外遮阳时和采用不同外遮阳方式时飘窗的能耗。结果表明,对于飘窗的全年能耗,三侧窗都采用卷帘窗活动外遮阳时节能效果最明显,与无外遮阳时相比,降低了45%左右;中间窗采用卷帘窗活动外遮阳、两侧窗采用水平固定外遮阳和中间窗采用水平固定外遮阳、两侧窗采用卷帘窗活动外遮阳的节能效果也较明显,其全年能耗较无外遮阳的分别降低了18.23%和15.54%;而三侧窗均采用水平固定外遮阳时,飘窗的全年能耗却比无遮阳时增加了9.75%。     

深圳市某办公建筑空调能耗影响因素研究

本文采用e QUEST软件对夏热冬暖地区某办公建筑进行全年动态能耗模拟计算,得出该建筑各项能耗的权重分布,其中空调系统能耗比重最高,达53.5%。在上述模型的基础上,依次将建筑各朝向的窗墙比由0.1增大到0.8,将外窗遮阳系数由0.21增大到0.6,定量分析了建筑各朝向窗墙比和外窗遮阳系数对办公建筑空调能耗的影响。     

Low-energy envelope design of residential building in hot summer and cold winter zone in China

With the development of the economy, the demand for energy in hot summer and cold winter zone in China is increasing very fast while the energy supply is going short. Air conditioning both for cooling and heating accounts for more than 50% of the total electricity used in the residential sector. This paper used eQUEST software to analyze envelope design on energy saving of air conditioner (AC) and the effects of energy saving strategies on AC electric consumption of different orientation rooms in hot summer and cold winter zone in China, which included exterior wall thermal insulation, solar radiation absorptance of exterior wall, area ratio of window to wall, categories of glazing and kinds of shading system, and two combined strategies. The results indicate that envelope shading and exterior wall thermal insulation are the best strategies to decrease the AC electric consumption which achieved a saving of 11.31 and 11.55%. The optimization of different strategies can decrease the annual electric consumption of AC by 25.92%, and cooling and heating electric consumption is decreased by 21.08 and 34.77%, respectively.     

窗墙比对居住建筑的冷热耗量指标及节能率的影响

以高层公寓式居住建筑为对象,利用特征温度法研究了对建筑采取相同改进措施时窗墙面积比对建筑冷热耗量和能耗相对变化率的影响,并分析了当建筑体形系数不同时,窗墙面积比对全年空调与供暖冷热耗量指标以及采取相同节能措施建筑的全年空调与供暖节能量及节能率的影响。     

遮阳系数对供暖与空调能耗影响差异的逐时解析

以中国福州为例,从当地逐时气象数据入手,分析了建筑空调负荷及供暖负荷的所有时刻对应的逐时太阳辐射,用特征温度法研究当遮阳系数减小时各时刻建筑的空调与供暖能耗及相对变化(节能率)情况。研究发现,由于冬季有太阳辐射各时刻的供暖能耗相对于无太阳辐射各时刻能耗比例很小,故遮阳措施对供暖总能耗的影响不显著,从而证明DOE-2关于冬季遮阳系数减小对供暖能耗影响的结论值得商榷;由于夏季有太阳辐射各时刻空调能耗远大于无太阳辐射各时刻空调能耗,故遮阳措施对空调总能耗及节能率的影响非常显著,DOP2软件与特征温度法的结果是正确的;通过对福州全年各时刻空调供暖能耗、建筑负荷及节能率进行解析,揭示了看起来很分散的各时刻能耗及节能率差异数据总体上遵循的某种共性规律,供同行参考。     

广州地区办公建筑外围护结构的热工性能与节能分析

办公建筑的空调能耗是围护结构的温差传热、室内热扰、太阳辐射等因素动态综合作用的复杂结果。本文采用DeST软件对广州地区某办公建筑围护结构的各项节能措施的节能效果进行分析,结果表明:降低外窗的遮阳系数、外墙和屋顶的传热系数对减少建筑全年空调能耗和最大空调冷负荷是有利的,但降低窗的传热系数对减少建筑全年空调能耗和最大空调冷负荷不利。建议在办公建筑节能设计过程中,模拟计算全年能耗,确定能耗低且技术经济合理的方案,尤其要慎重考虑是否采用低传热系数的窗。     

不同类型玻璃在北京地区的节能研究

分别采用5种不同传热系数和遮阳系数的外窗玻璃,利用建筑能耗模拟软件eQUEST模拟北京地区某办公建筑的能耗,研究分析在北京地区玻璃的传热系数和遮阳系数对办公建筑逐月冷热负荷的影响;在全年能耗方面,6mm白玻+12mm空气+6mm白玻、6mm Low-E玻璃+12mm空气+6mm白玻、4mm超白玻+13.5mm气凝胶+4mm白玻、气凝胶玻璃(遮阳型)相对于12mm白玻的节能率分别为2％、11％、1％、13％,通过分析比较得出气凝胶玻璃这一新型建筑材料具有较好的节能效果.     

A study of the effectiveness of passive climate control in naturally ventilated residential buildings in Singapore

Singapore has the hot and humid climate throughout the year. Many passive climate control methods are adopted in the naturally ventilated residential buildings to help achieve thermal comfort and reduce the energy consumption of air-conditioning. A field measurement and computational energy simulations were conducted to examine the effectiveness of commonly used passive climate control methods for these buildings. The effect of building orientation, façade construction, special roof system and window shading device on indoor thermal environment and cooling load was studied. The surface temperature of external wall and indoor thermal environment was measured to analyze the façade thermal performance. The cooling load was simulated to evaluate the effectiveness of various passive climate methods. Using the special roof system as thermal buffer is the most efficient method to reduce the room cooling load.     

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。     

体形系数和窗墙比对玻璃幕墙建筑冷负荷的影响

本文以上海地区为例,采用能耗模拟软件ESP-r,模拟分析了体形系数及窗墙比的变化对玻璃幕墙建筑围护结构冷负荷的影响。模拟结果表明,对于玻璃幕墙建筑,冷负荷随体型系数的增大而增大,随窗墙比的增加而增加,所以限制窗墙比、控制体形系数,可以减少建筑冷负荷。