分时分区毛细管辐射供暖模式下农村建筑室内热环境与能耗研究

针对北京一典型农村合院建筑,采用TRNSYS对其采用毛细管辐射分时分区供暖模式时的室内热环境与建筑能耗进行了研究。结果表明,采用毛细管辐射供暖时,停止与恢复供暖后房间温度变化较快。在最冷日采用分时分区供暖模式时,停止供暖后房间温度最低降至约12℃。综合全年统计,采用分时分区供暖模式各房间有人活动的时段温度达标率仍能保持90%以上,建筑全年总能耗可降低约8.83%。     

夏热冬冷地区冬季供暖方式的选择

对夏热冬冷地区非供暖居住建筑冬季室内环境参数进行了实测，结果表明这类建筑冬季室内约80％的时间达不到人体健康要求的最低温度，明显具有不同于集中供暖地区建筑的室内热环境特征，且房间气密性和朝向对室内温度影响较小。分析了不同气密性房间供暖能耗的构成和不同供暖方式的节能效果，指出房间气密性是夏热冬冷地区选择供暖方式和设备的主要依据。     

供暖房间热舒适模糊分析及最优室内计算温度的研究

模拟我国中部地区冬季供暖房间热微环境及人员衣着习惯,针对钢制柱式、钢制串片和钢制扁管三种典型供暖散热器,进行了人体热舒适实验,并对实验结果进行了模糊分析。得到了适用于我国中部地区供暖设计及运行的室内计算温度,其最优范围为１７．０～１９．２℃。通过对实验结果的分析,提出供暖散热器的改进方向。     

碳硅聚合物固态电散热器在农村的应用

针对河北保定易县某农村居住建筑，实测研究碳硅聚合物固态电散热器的供暖效果和经济性。采用温湿度传感器连续测量室外、供暖房间、非供暖房间温湿度，采用电能表测量电散热器耗电量。测试时间为2021年1月7日18:00至26日10:00。测试期间供暖房间室内温度波动明显，最高室内温度为20.39℃，最低室内温度为6.98℃。供暖房间室内温度主要受用户自行调节电散热器启闭的影响。测试期间供暖房间室内相对湿度比较低。测试期间非供暖房间室内温度变化范围为0.04～13.15℃，室内相对湿度变化范围为23%～54%，空气湿润程度优于供暖房间。测试期间电散热器耗电量为331.4 kW·h，平均日电费为7.62元/d，基本不会对农村用户形成经济压力。     

供暖前后居民室内热舒适对比研究

本文以寒冷地区典型城市北京为对象,针对冬季集中供暖时期住宅建筑频发的过热现象,探究供暖前后不同室内热环境下的人体热舒适规律。本次调研共对32户住宅开展了连续14 d的现场测量和问卷调查,共计回收有效问卷448份。结果显示：供暖前室内环境温度偏低,居民热感觉偏冷,对于相同室温,供暖后可接受度和满意率比例明显高于供暖前,对偏冷热环境的接受度也更高;供暖后并不是室温越高可接受率越高,室温在20～24℃之间时可接受率均接近90%,当室内过热(>24℃)时,可接受率明显下降;具有偏冷热经历的人群对供暖后的室内热环境满意度明显更高;此外,调研结果表明集中供暖后室内温度明显提升,约25%的住户室内温度高于24℃,同时居民着衣量显著低于供暖前。     

成都地区居住建筑不同供暖末端能耗与满意率调研

夏热冬冷地区居民供暖末端形式主要有燃气壁挂炉+地板供暖系统、燃气壁挂炉+散热器系统和热泵系统等。对位于夏热冬冷地区的成都地区10户住宅(4户燃气壁挂炉+地板供暖系统,2户燃气壁挂炉+散热器系统和4户热泵系统)的冬季室内热环境进行了现场测试、主观问卷调研及供暖能耗分析研究。实测结果表明:成都地区冬季住宅室内温度在5~22℃范围内;不同供暖末端对应的冬季室内温度有高有低,但住户都有较高的热环境满意率(不满意率在5%以下);能耗水平存在较大差别。其中,燃气壁挂炉+散热器用户每月标准煤耗量达5.87kg/m2,等效能耗水平是热泵用户的8倍以上。不同家庭即使同样采用燃气壁挂炉+地板供暖系统,能耗也会有较大差别。本次研究未发现能耗水平与满意率存在显著相关性。     

青藏高寒农牧区被动式太阳能暖房热性能数值模拟研究

青藏高寒农牧区海拔较高,气候寒冷,冬季较长,日夜温差大。采用传统的供暖方式,如煤或牛粪生物质燃料的煤炉,不能有效的解决当地冬季室内环境热舒适等相关问题。此区域的优势是太阳能资源非常丰富,采用被动式太阳能暖房解决冬季供暖问题是一种有效的技术路线。本文以青海省海东市互助县哈拉直沟乡新添堡村一所新建居住建筑为研究对象,采用IES-VE数值模拟和现场调查,研究了此建筑东房(附加集热墙和太阳能炕)、西房,中房(中左,中间,中右)以及阳光间供暖季6种房间室内环境逐时变化温度,同时对比研究了1月16日(晴天)和1月22日(阴天)典型日,六种房间逐时温度分布特性。研究结果表明晴天全天不同时刻东房室内环境温度明显高于西房和中房,与西房室内最大温差达近11℃,阳光间的昼夜温差最大,最高温差高达30℃左右;阴天东房与其他各房间的温差有所减小,但其室内环境温度也明显高于其他房间,最大温差高达近8℃,阴天其余房间温差相差不大,最高温差不超过3℃,温度普遍偏低。     

供暖期住宅室内热环境与老年人心血管疾病关联性分析

为探究住宅室内热环境与老年人心血管疾病的关联性，为健康住宅设计提供参考依据，于2016年11月至2017年2月在我国北京、上海、黑龙江地区调查了60岁及以上老年人的冬季居住热环境与心血管疾病患病情况。分别从客观热环境与主观热感觉角度，进行患病组和对照组老年人室内热环境暴露情况的对比分析，并对室内温度与2组人群的血压进行关联性分析。结果表明：近半数的被调研住宅供暖室内温度低于16℃,但超过70%的老年人感觉室内不冷不热；室内温度每降低2℃,老年人服装热阻值平均增加0.06 clo;年龄、肥胖/超重、心血管疾病家族遗传史、门窗漏风情况等因素与老年人心血管疾病患病率存在显著相关性；患病组晚间在室内冷感相对强烈，其起床时刻的收缩压与卧室夜间平均温度呈显著负相关，卧室温度每降低2℃,收缩压上升约3 mmHg。应改善老年人的住宅室内热环境，改善门窗漏风情况，适当提高室内供暖温度，特别是晚间的供暖温度，以降低老年人心血管疾病患病率。     

兰州市冬季办公房间热舒适研究

本文对兰州市41间集中供热的办公房间的冬季室内空气干球温度、相对湿度、风速等热环境参数进行了现场测试,同时以问卷方式对ASHRAE的7级热舒适指标进行了调查.结果表明,81%的办公人员对室内19.5℃的平均温度表示接受.而后通过编程计算热舒适指标PMV-PPD,得出兰州冬季供暖条件下80%的人感到舒适的温度范围为17～24℃,最佳室内空气参数为干球温度21℃,相对湿度20%.     

西北农村中小学教室供暖用能及热环境研究

为掌握西北农村中小学建筑的供暖用能及室内热环境现状,对青海、甘肃、陕西14所农村中小学建筑进行调查测试,分析学校能源消费结构、供暖用能、各供暖方式的差异(包括使用比例、初投资、运行费用及室内热环境状况)。结果表明:40%以上中小学教室没有采取保温措施,建筑热工性能整体较差,供暖能源消耗量较大。教室空气温度均低于20℃,其中一半以上的教室温度未达到冬季教室内可接受温度的下限值14℃。     

辽西地区农村住宅节能与室内热舒适性研究

以辽宁省阜蒙县他本扎兰村、扣莫村农村住宅为研究对象,对住宅进行了实地调研,选取代表性农宅在典型冬季日对住宅室内热环境进行了实测,对农宅围护结构热工性能和室内热舒适性进行分析,根据相关节能设计标准采取相应节能改造措施。通过Design Builder软件对原有建筑及采取节能改造措施之后的建筑进行冬季采暖能耗及室内热环境模拟分析。通过数据分析表明,原有建筑卧室最高温度约13℃,最低时不足5℃,住宅的室内热环境及热舒适性很差,冬季采暖能耗较大。通过采取集成节能改造措施,相较原有住宅可达到节能62.6%节能效率,室内各房间温度提高约3℃。室内人体热舒适度有较大程度提高,热感觉不满意率大幅下降,尤其是作为主要生活空间的卧室从原来-2.75左右提高到了-1.25左右,人感觉不满意率由原来80%~90%下降到约35%。     

基于实际建筑环境的人体热适应研究(3)——冬季不同气候区人体热适应特征对比

在哈尔滨、北京、上海、深圳4个城市开展了冬季室内热舒适状况调研,对不同气候区冬季人体热适应规律进行了比较分析,重点探讨了供暖因素对热适应的影响。在供暖条件下,哈尔滨与北京的调研建筑室温较高,哈尔滨室温全部高于21℃,居民适应偏热环境;而上海与深圳调研建筑室内不供暖,室温全部低于20℃,上海人群对于偏冷环境的适应性更强,深圳人群因冷刺激量不足,未形成足够的冷适应能力。过高的供暖温度不利于人体的舒适与健康,应遵循人体热适应规律,合理、适度供暖。     

北京高校宿舍供暖前后室内热环境变化及其对学生睡眠热舒适的影响

为探究供暖前后宿舍内热环境差异及其对学生睡眠热舒适的影响,在北京某高校实地调研了8个不同朝向宿舍的室内热环境,并采用问卷调研和睡眠手环监测结合的方式获得了16名高校学生的睡眠质量情况。结果表明：供暖前宿舍内夜间平均温度为(18.6±1.1)℃,供暖初期为(20.2±1.4)℃,满足标准要求;实测期间宿舍夜间相对湿度高于30%,满足舒适度要求;床褥系统总热阻约为3.5～4.9 clo,其中,睡衣热阻大约为0.03～0.40 clo;供暖初期受试者睡前热中性温度为18.0℃,可接受温度范围为16.0～19.8℃,早晨醒后倾向更暖的环境;睡前热感觉与睡眠质量存在显著关联,当受试者睡前热感觉偏暖时,睡眠满意度及深睡眠比例较高,有利于睡眠。     

大连地区冬季办公建筑人体热舒适研究

为了研究大连地区冬季办公建筑室内热环境现状和人体热舒适情况,对大连市6栋办公建筑的17间办公室进行了现场调研.结果表明:大连地区冬季办公建筑平均室内温度为22.6℃,温度高于20℃,高于《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2015)的节能要求;平均相对湿度为24.1％,低于30％,室内空气干燥;室内空气流速范围为0～0.02 m/s,满足人体舒适度要求.通过拟合计算得出,人体热中性温度为19.8℃,接近《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB50736-2016)推荐的寒冷地区室内温度20℃.80％的人员可接受的温度范围为16.0～23.5℃,90％的人员可接受的温度范围为17.6～22.0℃.分析了性别、BMI指数以及人员位置等非环境因素对人体热舒适的影响,并将研究结果与其他地区冬季办公建筑研究进行对比,发现由北到南,热中性温度逐渐降低,热舒适温度范围变化不大.     

重庆农村住宅热环境实测与评价

本文对重庆地区5户农村住宅冬季和夏季室内温度进行了实测,利用平均温度与温度累积频率作为衡量农宅热环境优劣的主要指标,最终以反映目前重庆地区农村住宅室内热环境现状。结果表明,冬季一层房间平均温度为8.5℃,室内温度达到8℃的平均频率约为70%;夏季高温期间被动运行的一层房间平均温度为30.0℃,室内温度不超过30℃的平均频率为51%,二层房间平均温度为32℃。实测住宅的一层房间温度基本上符合《农村居住建筑节能设计标准》的规定。     

低温地板供暖房间负荷研究

低温地板供暖在利用低品位能源方面具有一定的优势,已经广泛应用于居住建筑。本文利用传热学的基本理论建立了低温地板供暖房间和散热器供暖房间的传热数学模型,在设定的室内空气温度条件下,分别模拟得出了2种供暖方式房间在稳态传热条件下的围护结构表面温度和内表面换热系数,并利用上述计算结果对2种供暖方式房间热负荷之间的差异进行了比较。分析结果表明,在节能65%阶段,相同室内空气温度条件下,低温地板供暖房间热负荷大于散热器供暖房间热负荷;对于北京地区和哈尔滨地区,不同空气温度下2种供暖方式房间热负荷面积指标差值分别约为0.5～0.7 W/m2和0.3～0.5 W/m2。     

供暖时间比对间歇供暖房间供暖特性与能耗的影响

间歇供暖是冬冷夏热地区典型的冬季供暖方式,供暖时间比会对室内蓄热体产生影响,供暖时间比越长,蓄热体吸收热量更多,更接近稳态传热,从而对房间的热环境造成一定影响,进而影响房间人体的热舒适性和能耗,本文实测不同供暖时间比时人工气候室的空气温度,壁面温度,蓄热体温度以及耗电量,结果分析表明,供暖时间比较大时会全面提高房间的热舒适度,单位面积能耗下降速度更快,但是耗电量消耗稍微增高。     

重庆中海拔村镇住宅毛细管供暖性能实测分析

夏热冬冷地区冬季室内阴冷潮湿、热舒适性差,属于非传统供暖区。通过对重庆村镇住宅供暖现状的调研,了解了该地区冬季室内热舒适状况和供暖需求。选取重庆村镇地区某住户,对实际供暖系统运行状况进行了测试,针对不同供水温度进行了供暖效果和运行能耗对比分析。结果表明,空气源热泵结合毛细管地板辐射供暖系统供水温度为35、40、45、50℃时均能满足冬季供暖需求,35℃工况下的耗电量仅占40、45、50℃工况下的83.0%、66.8%和57.7%。     

农居一体化用能新模式的室内热舒适性模拟

为改善农村冬季室内居住环境、充分利用可再生能源,提出了一种基于生物质成型燃料炉的一体化用能模式,该模式将炊事、散热器、水暖床、热水器等集成为一个系统,并利用Airpak模拟软件对比分析新模式供暖相较传统采暖方式供暖效果的改善情况。模拟结果表明:水暖床表面温度分布的均匀性大为提高,并且该系统房间的温度比传统火炕供暖房间的温度高出5℃左右;传统火炕房间的PMV平均值在-1.19左右,而新模式供暖房间的PMV平均值为-0.10;传统火炕房间的PPD平均值为39.8%,而新模式供暖房间的PPD平均值为13.47%。     

不同供暖模式下居住建筑热环境与能耗分析

针对北京某居住建筑的典型户型,采用TRNSYS模拟软件,对3种不同供暖模式下建筑热环境与能耗进行了研究。结果表明:白天停止供暖时,房间最大温降为7.15℃,室内温度最低达到10.85℃;与连续供暖相比,间歇供暖可减少建筑耗热量,其中夜间所有房间保持供暖可减少能耗6.20%,夜间分时分区保持供暖可减少能耗17.40%;为了保持设定温度,间歇供暖需要加大供热设备容量;采用间歇供暖时,夜间建筑墙体内表面温度较连续供暖低,其对人们热舒适感的影响需要进一步研究。