大跨度单层车间平天窗光热环境模拟分析

天窗是实现采光的主要途径之一,对工业建筑而言,适宜的天窗设计不仅能为室内空间引入自然光线,还能改善动态热环境,有效降低能耗.文章以夏热冬冷地区的大跨度工业车间为例,对采用自然通风的典型工业车间模型进行了热舒适和自然采光模拟.其中,通过适应性热舒适模拟,得到了车间全年热舒适小时数与天窗面积之间的对应关系.通过自然采光模拟,对屋顶天窗面积比进行验证和优化,给出了该类型工业建筑在满足室内复杂采光需求下屋顶天窗面积比的推荐值.     

学校中小型体育馆自然采光模拟分析

针对学校中小型体育馆建筑特点,以生态建筑设计软件Ecotoct模拟了不同窗地比,窗户数量,窗户间距条件下的天窗设置对室内场地自然采光的影响.基于模拟数据,分析其对采光系数、均匀度、光线方向性等的影响变化趋势,结果表明:随着开窗数量增加,室内最高采光系数增加幅度加大,而室内最低采光系数增加幅度逐渐减小,均匀度在一定范围内增加明显,达到一定程度后提高有限.最后,提出本类型建筑自然采光设计应该注意的问题.     

学校中小型体育馆自然采光模拟分析

针对学校中小型体育馆建筑特点,以生态建筑设计软件Ecotect模拟了不同窗地比、窗户数量、窗户间距条件下的天窗设置对室内场地自然采光的影响。基于模拟数据,分析其对采光系数、均匀度、光线方向性等的影响变化趋势,结果表明：随着开窗数量增加,室内最高采光系数增加幅度加大,而室内最低采光系数增加幅度逐渐减小,均匀度在一定范围内增加明显,达到一定程度后提高有限。最后,提出本类型建筑自然采光设计应该注意的问题。     

严寒地区公共建筑光热环境贡献度研究

结合简单教学模型,利用Ecotect软件,针对建筑物理性能中的光、热性能进行仿真模拟分析。对于光环境分析,得出在进深较大的教学建筑中采取矩形天窗较有优势;通过设置不同窗墙比得到了与采光系数及达标面积之间关系。在窗墙比增加一定幅度基础上,通过达标面积率变化情况得到建筑采光得分变化。针对热环境,设置不同围护结构改造方案进行模拟,在以节能单方面考虑,改造外窗比改造外墙具有优势;但以节能为基础热舒适为目的,改造外墙比改造外窗具有优势。围护结构不仅影响节能,还会影响建筑室内环境,综合对比,得到相对最优围护结构方案。     

寒冷地区外窗对建筑能耗影响研究

本文分析了在寒冷地区外窗保温以及窗墙面积比对建筑热负荷的影响,并针对典型建筑,利用DeST软件模拟分析了典型建筑不同外窗保温、不同窗墙面积比下能耗变化情况,以及相同窗墙面积比不同城市的建筑热负荷变化情况。结果表明:普通中空玻璃(9mm)、真空+low-e膜玻璃相比标准窗户分别节能11.7%和18.7%;太阳辐射强度越弱,室外温度越低,通过增大南向窗墙面积比来减少建筑耗热量越困难;反之,太阳辐射强度越强,室外温度越高的地区,增大南向窗墙面积对降低建筑能耗来说有明显的意义。     

寒冷地区建筑双层光伏外窗的采光与节能特性研究

本文针对寒冷地区双层光伏外窗建筑,采用Daysim和EnergyPlus软件耦合模拟研究了光伏电池覆盖率、安装朝向以及窗墙比等关键设计参数对建筑室内采光质量和综合能耗的影响。首先,对典型气象条件下双层光伏外窗建筑室内工作面水平照度值进行了实测,并采用实验数据验证了Daysim软件采光模拟模型的可靠性;其次,结合常见采光评价参数对眩光问题考虑的不足,提出了N-Daylit区域室内面积占比指标以评价室内天然采光质量;在此基础上,从改善室内采光质量和降低建筑综合能耗的角度出发,对双层光伏外窗的光伏电池覆盖率、朝向及窗墙比等关键设计参数进行了优化研究。结果显示,当双层光伏外窗建筑应用于北方寒冷地区办公建筑时,采用南向或者东南向安装、40%的光伏电池覆盖率和30%的建筑窗墙比,可以在保证良好采光质量的前提下最大化外窗的节能潜力。     

某游泳馆屋顶采光优化设计分析

对某游泳馆泳池区域进行自然采光、太阳辐射得热和眩光模拟,对现有设计模型与改善模型进行了对比分析。综合考虑自然采光、太阳辐射得热和眩光后,得出适宜的屋顶天窗设计建议,不仅提高室内采光效果,且可降低建筑初投资。     

贵州夏热冬冷地区自然采光对建筑能耗影响分析

以贵州夏热冬冷地区公共建筑为研究对象,分析建筑外窗在不同窗墙比、遮阳措施,以及玻璃可见光透射比的条件下,对自然采光及建筑年综合能耗的影响。提出自然采光节能率及自然采光相对节能率作为自然采光节能效果评价指标,并得到了自然采光对建筑能耗的影响关系。结果表明,自然采光节能率、自然采光相对节能率随窗墙比增大而增加。建议外窗设计时选用高透型玻璃,窗墙比范围为0.4~0.45。     

类球形办公建筑风压通风特性研究

天窗开启率和窗(通风口的面积)墙比对建筑的自然通风效果有直接的影响。结合西安某具有四向中庭的类球形办公建筑,采用数值计算的方法分析了天窗开启率和窗墙比对办公建筑自然通风的影响,研究表明:建筑的通风量随着天窗开启率和窗墙比的增大而增大;窗墙比一定时,建筑在天窗开启率为50%时通风效果最好;天窗开启率一定时,建筑在窗墙比为0.15时通风效果最好。该结论对建筑设计师在建筑方案设计阶段具有一定的参考价值。     

基于性能模拟的地域气候适应型大型商业建筑设计研究——以哈尔滨华润·欢乐颂为例

文章基于建筑地域气候适应性设计理论,结合哈尔滨华润·欢乐颂的设计过程,以实现建筑空间环境舒适性与低能耗为目标,利用Phoenics与Ladybug Tools软件对场地的风环境、建筑能耗、室内自然采光情况、室内自然通风情况展开模拟分析,并通过选取单体块建筑形体、设置北侧气候缓冲空间、优化天窗形式等措施,降低建筑能耗,提升室内舒适性。     

基于能耗与采光分析的夏热冬暖地区办公建筑窗墙比优化取值研究

通过建筑能耗模拟分析得出典型办公建筑中窗墙面积比对建筑能耗的影响,再通过建筑采光模拟分析得出窗墙面积比对建筑采光的一般规律。在提高采光效果和采光质量的同时,随着建筑窗墙比的提升,建筑围护结构能耗也会有所增加。因此在综合考虑建筑能耗和采光这两个因素的条件下,得出一个适宜的窗墙比取值区间。并通过定义光耗比来表征单位能耗提高对采光效果的影响,以提出办公建筑最优的窗墙面积比取值,使建筑能通过牺牲最小的能耗值,得到性价比最为优化的采光效果和质量。选取夏热冬暖典型城市的建筑能耗及室内平均采光系数进行模拟综合分析,并得出结论,为建筑节能设计提供参考。     

基于CFD建筑热环境模拟的建筑方案优化设计研究

考虑了影响建筑热环境的6个建筑设计要素:窗墙面积比、窗类型(传热系数)、水平遮阳板尺寸、外墙传热系数、屋顶传热系数及房间尺寸(长∶高∶宽)。根据设定的室内热环境评价指标:室内温度平均值、PMV平均值、温度不均匀系数和速度不均匀系数,通过正交试验和CFD模拟,得到了自然通风建筑设计中,使建筑热环境相对最优化的6个建筑设计要素的最优搭配方案。     

基于MIT Design Advisor的门窗设计——窗墙比对建筑采光的影响

外窗设计是建筑立面设计的重要方面,外窗的大小对建筑的采光能耗等有着重要的影响,我国建筑采光设计标准中对建筑的窗地面积比有着不同的要求,在建筑地面面积和墙面面积不变的情况下,窗地面积比也可以通过窗墙比来反映。本文利用MIT Design Advisor模拟计算了不同窗墙比对建筑空间采光和工作面采光性能的影响。     

采光屋面遮阳方式对室内光环境影响研究——以郑州某教育建筑为例

建筑自然光环境是室内物理环境的重要组成部分。本文以某教育建筑为例,通过对自然采光模式下室内光环境分析研究,运用Ecotect软件模拟方法,从采光照度和均匀度两方面探究中庭空间室内光环境质量,并研究采光天窗不同遮阳方式对室内光环境影响,提出最佳遮阳方案及优化建议。     

体育馆天窗采光影响因素模拟分析

从体育馆自然采光要求出发,通过利用生态建筑设计软件Ecotect对不同天窗设置的模拟分析,对比天窗窗地比、天窗数量及间距等参数变化时室内场地不同的自然采光效果。分析其对采光系数、均匀度、光线方向性等的影响变化趋势,探讨对天窗自然采光的主要影响因素。     

中国传统民居室内物理环境模拟研究——以张谷英村为例

位于湖南省北部的张谷英村,是中国传统聚落民居中的典型代表之一.该文选取张谷英村中的三栋住宅,通过使用Dest-h,Fluent,以及Ecotect模拟软件对其室内保温隔热、自然通风、自然采光条件进行模拟研究.模拟结果表明,传统住宅在冬夏季室内热环境以及自然通风方面要优于现代住宅,但室内自然采光条件不及现代住宅.     

传统生土民居生态节能性分析及技术改造

传统生土民居是我国农村地区典型的居住形式之一,目前仍大量存在,但其室内采光差、热舒适性低等问题尤为突出。本文选取夏热冬冷地区典型生土建筑,利用Ecotect软件进行了室内光环境及热环境的模拟分析,针对建筑节能的薄弱环节提出技术改造措施。模拟结果显示适当提高窗墙比、墙面反射率及增设明瓦能使各房间的自然采光时间提高20%,而围护结构热工性能改造和被动式太阳能的利用使建筑冬季室内温度的升高与夏季室内温度的降低较为显著,可有效提高室内热环境质量。本研究为我国传统生土建筑的室内环境改善提供量化依据与理论参考。     

自然通风建筑室内气流组织优化研究

通过fluent模拟软件对诸多因素中最为关键的风向、风速、开窗位置及面积等进行了优化模拟研究。结果表明:在西安地区,南向为最佳风向,室外风速在1.3～2.5 m/s之间,基本上都能满足自然通风要求,最佳风速为1.5 m/s;综合考虑采光和自然通风因素,窗户开在墙的中间为宜;北向面积适当减小有利于自然通风在室内形成较均匀的气流,在保证建筑节能标准的前提下,增大南向窗户面积有利于自然通风。     

基于自然通风的中小学教室室内热环境优化研究——以沈丘东城实验学校项目为例

自然通风是建筑运营中的重要一环,针对中小学建筑使用群体年龄小、数量大、建筑换气频率高的特点,自然通风在中小学建筑中尤为关键,这不仅是绿色建筑理念下被动式技术的体现,也是维持中小学教室室内舒适环境的措施。文章以沈丘县某中小学教室为研究对象,结合该地区气候条件,探究在不同开窗面积下教室室内的通风情况,以及导风板对室内通风效果的影响,并运用CFD软件对教室的自然通风进行模拟优化,对室内热环境进行评价。希望为类似教学建筑室内热环境优化提供理论方法和对比分析。     

基于采光和节能需求的低纬度地区宾馆建筑窗墙比优化设计

对于舒适和节能需求兼顾的宾馆建筑来说,低纬度地区的太阳辐射在营造良好室内采光环境的同时也增加了建筑的辐射得热。本研究以某宾馆为对象,结合EnergyPlus和Radiance软件模拟,以无外遮阳并恰好满足天然采光需求时的窗墙比为最小限值,并将此条件下的建筑全年累计冷负荷指标定为基准负荷,研究在不同外遮阳构造形式及尺寸条件下,可同时满足采光和节能需求的窗墙比取值范围,为低纬度地区建筑窗墙比的合理设计提供方法参考。