上海地区超低能耗建筑围护结构优化探索

文章收集调研夏热冬冷地区11个超低能耗建筑,对其采用的围护结构热工设计参数进行整理,提炼出该类建筑常用的围护设计参数范围。在此基础上,建立典型的上海办公建筑模型,以建筑负荷最低为优化目标,采用正交试验法,分析建筑空间设计因素、室内热扰等参数对超低能耗建筑围护结构热工参数设计的影响。结果显示,在负荷控制最低的前提下,气密性必须严格要求,围护结构传热系数、窗墙比及窗户太阳辐射得热系数等参数的选择与室内热扰大小、建筑平面面积有一定关联度。

夏热冬冷地区超低能耗建筑热工优化设计及负荷分析

超低能耗建筑已在全世界范围内得到推广,德国超低能耗技术体系较为完整,而我国夏热冬冷地区还未有根据气候条件及用能特征建立起的适应于夏热冬冷地区的气候适应型超低能耗建筑采暖供冷技术路线。本文对夏热冬冷地区超低能耗建筑围护结构的优化设计进行了研究探索,利用EnergyPlus进行建模分析,通过正交试验设计方法,研究外窗、外墙、屋面传热系数对建筑供热负荷、制冷负荷及全年总负荷的影响,得出最优围护结构设计方案。结果表明,在外窗传热系数为2.0 W/(m^2·K),外墙和屋面的传热系数为0.2 W/(m^2·K)时,全年总负荷最低。本文的研究结果可为夏热冬冷地区超低能耗建筑围护结构的设计提供借鉴,亦可为夏热冬冷地区超低能耗建筑采暖供冷技术路线提供基础。

基于全年室内采光需求的遮阳卷帘调控分析

建筑遮阳是夏季降低建筑能耗、调节室内采光需求的重要技术,在国内外已经得到普遍使用。但是,随着室内环境和能耗调控的精准化,遮阳的实际使用状态显示其并没有实现设计要求,尤其是遮阳调节的发生率很低,没有显示其技术优势。本文以上海地区办公建筑为研究对象,分析建筑长宽比、遮阳材质透光率与遮阳使用状态等因素对室内采光水平的影响,通过地面光斑与工作面照度2个指标,对遮阳的实际使用提出建议。结果显示,指出遮阳设施的使用对长宽比大的建筑的影响更大;夏季的太阳高度角较高,南向遮阳卷帘下拉关闭率最好不大于50%,春季、秋季和冬季的遮挡率可以依次增加;当遮挡面积达到75%或者更大时,建议选择可见光透过率大于0.6的材质。

农村居民行为对村落供暖负荷的影响

本文以北京某村新建太阳能辅助地源热泵区域供热工程为研究对象,对建筑实际供暖需求和室内热环境进行监测,通过四户典型建筑的运行数据分析,发现不同居民供暖室内温度和供暖需求差异较大。供暖费用与最低供暖热舒适需求博弈是造成该差异主要原因。农村居民在满足最低热舒适容忍度情况下,会主动对热风型末端进行调节,降低供暖热量需求,进而降低供暖费用,以降低供暖费用为目标的末端调节行为是造成室内热环境和系统实际供暖需求差异的直接原因。可见城镇与村落区域供热负荷计算差别较大,常规城镇区域供热负荷计算方法并不适用于农村建筑,论文结果可为北方农村区域供热系统设计与调试提供依据。

上海地区太阳能供热适用性分析

上海地处我国太阳能资源分布Ⅲ类地区，冬季供暖需求较大，采用太阳能供暖具备可行性。本文以上海地区气候特征及太阳能资源为基础，分析了建筑形式、建筑供暖负荷对太阳能利用的影响，基于上海地区单户、多户联排、多层居住建筑三种建筑类型，根据国内外同纬度太阳能供暖工程设计运行数据进行三类建筑太阳能供暖系统设计，采用Polysun软件模拟分析太阳能供暖性能，结果显示基于供暖太阳能保证率SF（solar fraction）单户（20％）、多户（35％）、多层（30％）设计太阳能供暖系统，太阳能供热（供暖及生活热水）保证率分别为62．5％、42．7％、55．0％，供暖SF分别为22．8％、35．1％、33．7％，太阳能供热节能潜力显著。