夏热冬冷地区居住建筑辐射型反射隔热涂料节能设计方法研究

辐射型反射隔热涂料在夏热冬冷地区居住建筑中的应用案例越来越多,其节能设计方法备受关注。等效热阻法是目前反射隔热涂料热工设计的标准方法,但相关文献研究指出,涂覆于非透明材料上的隔热涂料应采用太阳光直接反射比作为隔热评价指标,不宜用等效热阻来评价。通过上海某6层住宅建筑探讨了夏热冬冷地区居住建筑外墙采用辐射型反射隔热涂料的节能效果及其传热系数、太阳辐射吸收系数和表面发射率之间的关系,对比分析了采用参数直接计算与等效热阻法计算能耗结果,结果表明:1)辐射型反射隔热涂料隔热机理与反射隔热涂料差异明显;2)辐射型反射隔热涂料节能效果不适宜采用等效热阻法进行节能效果评价;3)辐射型反射隔热涂料墙体冬季保温热阻设计应充分考虑其对墙体温度的负面影响。

夏热冬冷气候下太阳能住宅装配式设计实践

为推动我国村镇领域技术创新,建设绿色宜居村镇环境,针对夏热冬冷地区住宅的太阳能利用,从材料到构造,到建筑设计层面,完成与其配合的一体化技术设计策略研究及节能策略的应用探索。借助国际太阳能竞赛的契机,从前期设计的策略选取到后期项目的完成结果,总结实践经验,对比预期和实践的差距及原因。结果表明,前期平面、结构、材料、构造等都满足了对于太阳能利用技术的一体化设计,同时考虑了自然采光、隔热、遮阳等策略的应用,以减少能量损耗,取得了相应的效果,并对未达到预期效果的原因作出评判。

夏热冬冷地区办公建筑空调系统需求响应潜力的影响因素量化分析

近年来建筑空调系统的用电负荷在电网总负荷中的占比不断增大,如何高效推动建筑空调系统积极参与电力需求响应,对实现“削峰填谷”、提高电力系统灵活性、保障电网安全稳定运行具有重要意义。建筑空调系统需求响应潜力的科学评估是实现空调负荷柔性调控的基础,难点在于多因素耦合影响,量化评估难。以夏热冬冷地区某办公建筑为例,基于EnergyPlus软件模拟,通过控制变量法对影响建筑空调系统需求响应潜力的4种因素(室外天气、建筑围护结构性能、空调系统性能、需求响应策略)进行敏感性分析。结果表明,建筑围护结构性能变化对空调系统需求响应潜力影响较小,而其他3种因素影响较大。其中,当夏季室外空气焓值由70~75 kJ/kg上升至85~90 kJ/kg时,空调系统参与需求响应的峰值负荷削减量(即需求响应潜力)由13.01 W/m^(2)提升至17.54 W/m^(2)(增大35%);当多联机系统COP由4.0降低至2.5时,需求响应潜力由19.51 W/m^(2)提升至31.21 W/m^(2)(增大60%);当水冷式空调系统COP由6.0降低至3.0时,需求响应潜力由11.60 W/m^(2)提升至23.20 W/m^(2)(增大100%);当需求响应策略由室温设定值上升2℃变为上升4℃时,需求响应潜力由10.74 W/m^(2)提升至17.28 W/m^(2)(增大61%)。

夏热冬冷地区住宅浴室热湿环境与洗浴行为研究

对上海地区住宅浴室热湿环境进行了实地测量,分析了浴室热湿环境特征,并通过网络问卷调研了典型人群的洗浴行为。结果表明:浴室热湿环境受洗浴行为影响明显,淋浴开始后空气温度迅速升高,相对湿度接近饱和状态,淋浴结束后相对湿度需要较长时间才能恢复至初始状态,与常规居家场景相比,洗浴过程中的浴室热湿环境偏离常规热舒适区;夏热冬冷地区居民洗浴行为受季节影响明显,淋浴水温冬季偏暖(43.3℃左右)、夏季偏凉(一般36~40℃);洗浴频次以1天1次或2天1次为主;洗浴时长夏季多为5~10 min、冬季多为10~20 min。本文还探讨了浴室环境改善措施和浴室热舒适的特殊性。

夏热冬冷地区动态传热保温设计室外典型气象参数确定方法

GB50176-2016《民用建筑热工设计规范》中围护结构外墙保温设计采用稳态方法,但夏热冬冷地区由于特有的建筑运行模式,使外墙传热方向发生逆转,故稳态方法难以满足冬季室内热环境水平提升的实际需求。提出一种基于动态传热的冬季外墙保温设计室外计算温度确定方法,探究室外干球温度和太阳辐射逐时波动的最不利组合,将保温设计的目标由“日”提升到“时”。基于典型城市2007-2017年逐时气象数据,以外墙内表面温度的累计不保证天数作为热工设计指标,将累计不保证天数恰好不为0(指各朝向外墙内表面温度低于室内基本热舒适条件下所能允许温差的天数)时作为典型日挑选的依据,并将典型日出现频率最高的日期作为室外计算温度选取的依据,获得冬季保温设计典型日,并获得了典型日计算时长的影响。可为夏热冬冷地区围护结构外墙保温设计室外计算参数的挑选提供理论支撑。

夏热冬冷地区大型交通建筑条形天窗天然采光优化设计研究

随着我国城镇化不断深入,大型交通建筑的建设需求日益增长。因其立面有限而平面巨大,故主要依赖天窗实现大进深平面的天然采光。因结构构造简化需求,常忽视日照条件差异,照搬相似的一列多排式条形平天窗分布形式,且忽略各类遮阳措施的设置,常易因局部采光不足或眩光导致整体采光不均。夏热冬冷地区作为冬夏两季太阳高度角差异较大的典型地域代表,其对两季天窗采光的优化需求常互相掣肘,该地区大型交通建筑采光与遮阳综合控制故而更为复杂,对其条形天窗与遮阳设计也具有更高的要求。针对上述关键科学问题,选取杭州市某大型铁路客站典型案例开展采光物理实测,总结出该气候区条形天窗分布下此类建筑实际采光问题,并基于大型交通建筑典型模型,围绕天窗与遮阳形式关键变量,通过Rhino平台的Ladybug+Honeybee工具完成了全年动态光环境模拟。结果表明:在夏热冬冷地区,大型铁路客站即使采用常见的条形天窗采光方式,仍可能存在局部照度不足和整体采光均匀度较低的问题,候车厅中央天窗正下方区域常因出现太阳光直射过量导致较大的眩光风险,其照度远大于仍有采光不足风险的天窗外围下方区域。为改善这一现象,应在适度窗地比范围内首先保证适中偏高的天窗宽度,并匹配适中偏大的天窗长度与数量,而尽量避免所有较小的天窗宽度、长度与数量。当天窗窗地比较小时,可采取较大的横向遮阳高度、适中的竖向遮阳角度(正南向)与偏少的竖向遮阳数量;而天窗窗地比较大时则相反,以保证在尽量不降低采光均匀度的前提下最大化采光强度,以实现整体均衡的光环境表现。

基于GIOWA算子的夏热冬冷地区装配式钢结构墙体保温优化方案比选

随着建筑节能技术的不断进步,复合墙体保温系统也不断创新,复合墙体保温系统从大的方面来看,可以划分为外墙外保温系统,外墙内保温系统等,为响应国家大力发展建筑业的呼吁,其在实际应用中的适用性需要进一步研究,将优化后的装配式钢结构节能方案与未做保温方案进行适用性综合评价,结果表示对装配式钢结构复合墙体进行节能优化设计很有必要。选择GIOWA算子作为适用性评价建模方法,选定环境影响性、安全防火性、节能性、经济性、市场接受程度和墙体厚度作为外墙适用性综合评价因素,以我国夏热冬冷地区4个典型城市(重庆,徐州,南昌,遵义)为研究对象,进行方案比选,研究其在不同城市的方案适用性。结果表明:重庆地区想要选择降低能耗并且兼具经济性的方案为挤塑聚苯板作为保温材料的方案三,徐州、南昌、遵义地区想要选择降低能耗并且兼具经济性的方案为玻化微珠无机保温板作为保温材料的方案四。

三维一策:夏热冬冷地区绿色农宅营建体系研究——以江苏省常熟市吴家农宅为例

以夏热冬冷地区农宅的绿色营建为研究对象,结合江苏省常熟市吴家农宅的绿色建造实践,提出地域性农宅“三维一策”的理论方法,即地域性“环境—资源—能源”的配置维度、地域性“农村经济—生活模式”的吻合维度、去城市住宅特征的地域性农村农宅的本体维度和地域性气候条件下农宅绿色技术体系的适宜选取。通过对吴家农宅进行“三维一策”理论方法应用的解构和诠释,为我国乡村农宅绿色营建提供具体理论方法和创作案例参考。

夏热冬冷地区综合建筑能耗敏感性分析

利用EnergyPlus软件,对夏热冬冷地区的重庆、武汉、南京、上海的建筑进行数值模拟,模拟出朝向(BO)、窗户导热系数(WinC)、窗户透光率(WVT)、墙体导热系数(WC)、墙体太阳光吸收率(WSA)、墙体比热容(WSH)、屋顶导热系数(RC)、屋顶太阳光吸收率(RSA)、屋顶比热容(RSH)共9种因素对建筑能耗的影响。首先采用全局敏感性分析,对不同因素的水平变化范围内的4000种随机组合方案进行模拟,结果表明4座城市中墙体导热系数、墙体太阳光吸收率、屋顶导热系数、窗户导热系数等4种因素对建筑能耗的影响较大;然后基于这4种主要影响因素的情况采用局部敏感性分析的方法,对4种因素进行单项优化,结果表明能耗比分别能够达到56.43%、56.83%、56.44%、55.47%。

辐射制冷技术在夏热冬冷地区的应用潜力分析:以杭州为例

为探究辐射制冷在以杭州为代表的常年高湿度的我国夏热冬冷地区的应用潜力,本文基于选择性独立法估算并分析了相对湿度对辐射制冷潜能的影响。计算结果表明,温度的升高及相对湿度的增加会显著降低辐射制冷技术的潜力,其中相对湿度的影响更为明显。杭州在近二十年来的最差工况下平均黑体辐射降温功率可达47 W/m^(2),平均天空温降约为8℃,在典型年的春秋两季具有良好的制冷潜力,辐射制冷技术可作为过渡季节的降温补偿工具。因此,辐射制冷技术在杭州等夏热冬冷地区具有一定的应用前景。

夏热冬冷地区东西向住宅低能耗更新改造设计策略研究——以浙江省新昌县某住宅为例

从夏热冬冷地区东西向住宅的能耗特性出发,以浙江省新昌县某东西向住宅为例,对其进行全年能耗分析,针对围护结构保温隔热性能差、西晒严重和通风采光不佳等现存问题,提出相应的低能耗更新改造设计策略,在保证室内热舒适的前提下,有效降低能耗,提高住宅居住质量。

夏热冬冷地区带防雨天井的农宅夏季室内环境实测分析

为了厘清防雨天井对农宅夏季室内舒适度的影响,选取具有较高可比性的典型案例,开展室内外温湿度、风速、照度等指标的实测分析。结果表明:防雨天井能稳定且有效地组织室内的自然通风,但风速较小;防雨天井能有效改善农宅的室内天然采光,但午间偶有轻微眩光;防雨天井特别适宜于东西向布局的农宅,可有效缓解夏季东西晒的不利影响;设置该天井的农宅室内热环境较未设者更舒适;在夏热冬冷地区的农宅建设中,恰当地设置防雨天井可有效改善居住环境。

夏热冬冷地区铁路站房复合通风效果分析

铁路站房采用自然通风+机械通风+空调的复合通风系统可以提高人员热舒适性,同时降低能耗。采用EnergyPlus软件对夏热冬冷地区铁路站房的自然通风潜力、复合通风切换温度和复合通风策略下的通风效果进行了模拟研究。结果表明:在非供暖季,夏热冬冷地区铁路站房自然通风平均换气量可达60~70m^(3)/s,平均总换气次数可达1.9次/h;复合通风上下切换温度应设置在23℃和15℃;与完全采用机械制冷空调系统相比,自然通风+机械通风+空调的复合通风系统可降低6.5万kW h左右的能耗。

夏热冬冷地区既有办公建筑近零能耗改造策略——以苏州市某项目为例

建筑领域的节能减碳工作对我国“双碳”目标的实现至关重要,而发展超低能耗建筑、近零能耗建筑是实现该目标的重要举措。相比新建建筑,规模庞大的既有建筑改造具备更大的节能潜力,控制既有建筑的运行能耗将成为节能工作的重点。以苏州市某既有办公建筑的近零能耗改造项目为案例,介绍了该项目的改造目标和技术路径,分类分析了该项目实现近零能耗目标所采用的被动式、主动式和可再生能源应用技术策略,为夏热冬冷地区近零能耗工程推广和技术应用实践提供有意义的参考。

基于气候特征的夏热冬冷地区被动式建筑节能设计策略——以成都市为例

建筑始于气候,气候也是建筑节能的本源。在规划以及设计建筑之时,应该以当地的气候特征为基础,从源头开始对建筑的未来能源消耗进行介入。文章以我国地域广阔的夏热冬冷地区之一的成都市为例,探究该地区被动式建筑节能设计策略,为建筑的绿色发展提供经验与借鉴。

夏热冬冷地区老旧小区气候适应性改造策略研究——以汉口电池厂片区为例

目前,对老旧小区的气候适应性改造关注较少,位于夏热冬冷地区城市中的老旧社区中存在着一系列突出问题,由于规划时的不合理,和年久失修等问题,导致社区内部气候适应性差、居住条件变差,同时却没有科学的指导方案。文章基于climate consultant和lady bug软件分析夏热冬冷地区气候条件,结合小区出现的问题,探究老旧小区的改造策略。

夏热冬冷地区零能耗建筑适宜技术分析

随着建筑设计和建设领域的发展及可持续发展理念的普遍落实,零能耗建筑的建设与设计已经受到越来越多的关注。在夏热冬冷地区,对零能耗建筑的设计提出了更高的要求,想要使零能耗建筑充分适应地区情况,在节能减耗的同时提升居住舒适度,就要合理应用相关技术,明确技术应用的具体路径和方法。本文将对夏热冬冷地区零能耗建筑适宜技术进行分析,具体阐述零能耗建筑设计的难点、零能耗建筑适宜技术应用的价值和策略。

夏热冬冷地区实现零能耗公共建筑关键技术分析

文章分析了夏热冬冷地区的气候条件和公共建筑用能特征,提出了该地区实现零能耗公共建筑的关键技术,通过从本体、过程和源头三个方面入手,采用被动式设计、高效节能设备、可再生能源利用等措施,降低建筑用能负荷、提升能源使用效率,实现建筑能源的自给自足。这不仅对夏热冬冷地区公共建筑的能效提升具有重要意义,也为同气候地区提供了参考和借鉴,对实现区域碳中和目标具有重要影响。

夏热冬冷地区零碳居住建筑技术路线研究

随着能源危机和气候问题日益严峻,夏热冬冷地区探索零碳居住建筑技术成为迫在眉睫之事。本研究着眼于被动式建筑设计的优化,探讨天然光的最佳利用方式、热质量与隔热材料的合理应用,以及自然通风与季节性适应性设计的有效性。结合可持续能源技术,深入分析太阳能光伏系统、地热能利用方法以及能源管理与存储机制的实施。生态友好型设计亦是探寻之重,绿色屋顶、垂直绿化、雨水收集与再利用策略及生态材料的运用成为案例研究的核心。本研究旨在为实现夏热冬冷地区零碳居住建筑提供可行的技术路线图。

夏热冬冷地区低碳城镇社区规划实施路径研究——以宁波划船社区为例

文章立足于夏热冬冷地区的低碳社区建设,从降低社区能源消耗、打造低碳能源系统、促进资源循环利用、增加碳汇抵消等多个方面提出了低碳城镇社区的规划实施路径,并以宁波划船社区的规划实施方案为例,展示了在社区低碳规划实施路径方面所做出的行动和探索,以期为夏热冬冷地区低碳事业的发展提供借鉴。