被动式采暖与降温系统在养老建筑中的应用——以2017年台达杯获奖方案为例

自"十一五"以来,积极应对人口老龄化和建设节约型社会一直是我国发展过程中的两项重要任务。近年来,我国绿色可持续建筑与社会养老服务设施处于快速建设期,而养老建筑作为高能耗型公共建筑之一,其所担负的降低建筑能源消耗、实现可持续发展的重要性也愈发明显。2017台达杯竞赛将养老建筑与被动式太阳能技术相结合,根据项目所在场地气候特征进行分析,探究被动式采暖与降温技术在养老建筑设计中的应用,从而营造一个绿色、健康、舒适的生活空间,使垂暮老人可以安享晚年。

被动式采暖的居住建筑设计研究

以兰州城市住宅为例,研究了在太阳能资源富集地区,将建筑设计与被动式太阳能热利用技术相结合,实现零采暖能耗建筑的设计过程,模拟结果显示所提方案在满足居民室内热舒适要求条件下,基本可以实现零采暖能耗。

寒冷地区被动式多层居住建筑研究——中外住宅被动式采暖降温技术的对比分析

通过对我国寒冷地区与国外同纬度发达国家的气候条件及太阳能资源的对比分析,阐述我国开发利用太阳能资源的潜力,同时在介绍欧洲被动式房屋技术的基础上,分析我国未来被动式多层居住建筑发展的可借鉴经验。

中国被动式太阳能采暖设计气候资源潜能

以中国93个城市相同年份的太阳辐射和空气温度为统计依据,采用计算模型和统计方法获得南向垂直面总辐射和采暖度日数,分析近50 a内中国的南向垂直面总辐射资源和空气温度变化规律,计算并呈现全国范围的辐射温差比。结果表明,近50 a内中国的南向垂直面总辐射资源显著下降,而年均温度和冬季温度则出现上升,相比于1971~1980年,1983~2012年被动式太阳能采暖设计气候资源潜能降幅明显。

基于通风换气对被动式太阳能采暖改进

随着人们对室内空气品质重视程度的提高,被动式太阳能采暖技术由于解决供暖问题的同时导致室内空气品质恶化而与时代的发展不相适应。本文基于通风换气层面,对该方式进行了一定的改进探讨,使其在供暖的同时起到一定的通风换气作用。

附加阳光间型被动式太阳能采暖房数学模型及其模拟程序PSHS

本数学模型及其模拟计算程序PSHS可用于计算附加阳光间型被动式太阳能采暖房的热性能:予测其在不同气象条件下的逐时室温,计算辅助热量,优选设计参数和设计方案。 本模型结合我国常用的附加阳光间型太阳房的实际和该型太阳房模拟计算中的难点,提出了比较简便实用的阳光间和相邻房间之间通过门洞的自然对流换热计算公式和计算参数,并采用J.A.Carroll的平均辐射温度网络法进行室内各表面之间的辐射换热计算,大大简化了目前常用的辐射换热算法,适合于上机计算。 本程序可在微机上运行,功能较全,使用方便,试算结果和实测数据吻合较好,可满足同类太阳房热工设计研究的需要。

被动式太阳能采暖房数学模型及模拟计算程序——Ⅰ.直接受益型和集热墙型PSHDC(下篇)

本文上篇提出了模型和程序概述及数学模型中的房间围护结构内表面热平衡和室内空气热平衡;本篇介绍数学模型中的集热墙数学模型,模拟计算框图,模型和程序的验证及程序使用简介。

被动式太阳能采暖多层住宅施工

在河北省能源所指导和协助下,石家庄市房管局1980年设计并建成五层民用住宅被动式太阳能暖房(图1),为城乡居民住宅节约能源、改善环境、提高居住水平开创了新途径。该楼经两冬一夏,运行正常,效果良好太阳能暖房是研究利用太阳能的一个重要方向,美国发展较快,其次是日本、西德.

控温材料(TCM)对被动式太阳能采暖环境调控作用的研究

分析了控温材料(TCM)在不同采暖方式及不同布置形式下对室内温度的影响;利用吸热系数B分析了TCM对房屋热稳定的影响;比较了各布置工况的平均辐射温度及布置前后的不均匀辐射变化;研究了对室内热舒适性的影响。研究结果显示:在太阳能采暖系统停止工作的夜间,TCM可以抑制室温的波动;太阳能空气采暖系统白天工作时,增大北墙和顶棚的TCM布置量,夜间非采暖阶段增大东西墙的TCM布置量,更有利于提高房屋的热稳定性;东西北墙和顶棚布置TCM,比无TCM布置时的辐射不均匀度降低了20%左右。

青海省地区集合住宅被动式太阳能采暖应用略析

被动式太阳能采暖技术主要是利用建筑物的朝向、周边环境的合适条件,巧妙处理建筑物内部构造和外部形体,恰当选择建筑物的材料和结构,使得建筑物被动接受太阳能供暖。使用被动式太阳能取暖技术的建筑具有建造低廉、施工简单、效果明显等优点,成为我国广大农村利用太阳能的最优选择。本文结合我国青海地区的气候环境、地理地形,就该地区的集合住宅建筑中进行被动式太阳能取暖技术设计以及应用进行了详细阐述。

围护结构太阳辐射吸收系数对太阳能采暖建筑外墙热性能的影响

利用墙体热工系统理论,依据墙体传热的室外边界条件具有地区差异和表面特性差异的特点,选取拉萨、银川和西安作为代表性地区,通过以附加热阻百分率和附加热惰性指标为外墙表面热工参数的等效计算方法,讨论冬季采暖条件下改变太阳辐射吸收系数对南墙节能量和内壁面温度的变化规律。结果表明:增大南墙的太阳辐射吸收系数可有效增大节能量,但会小幅降低内壁面温度的稳定性,这种影响在太阳辐照度最高的拉萨地区最为显著,其次为银川和西安,且随着墙体传热阻和热惰性指标的增大,节能量和内壁面波动幅度对太阳辐射吸收系数的敏感性变小。

中国太阳能供热采暖技术的现状与发展

本文介绍了我国太阳能供热采暖技术的发展现状及工程实例,指出了该项技术与国际先进水平的差距及存在的主要问题,提出了太阳能供热采暖今后在我国的发展趋势、发展目标和重点任务。

浅谈太阳能在建筑节能及采暖的应用

地球有限的资源正在被大量的消耗,并且随之产生温室气体及有害气体。这样既不利于可持续性发展,又使得我们的地球陷入一个恶性循环。太阳能是一种取之不竭的无污染物产生的能源,阐述了建筑节能及采暖方面对太阳能的利用方式及可行性,并对此能源的利用前景进行了分析展望。

被动式太阳能采暖建筑设计室外计算参数的确定方法研究

被动式太阳能采暖建筑设计需要充分利用室外气候条件,使建筑具有一定的采暖功能,表征室外气候条件的室外计算参数尤为重要,该参数确定的准确性决定了被动式太阳能采暖设计结果的合理性,但目前该室外计算参数未能与被动式太阳能采暖设计紧密结合,存在“一数多用”,甚至“无数可用”的情况。此外,考虑到被动式太阳能采暖效果受气候要素影响,温度过低或太阳辐射较少亦无法仅使用被动式太阳能采暖设计满足采暖需求。所以需结合当地室外气候条件和建筑室内热环境需求,确定被动式太阳能采暖对应的时段(即被动式太阳能采暖设计的计算时段),力图通过合理的被动式设计满足该时段内的采暖需求,“降低供热负荷、缩短供热时间”。本文将带有南向封闭阳台的城镇住宅作为研究对象,以构建被动式太阳能采暖建筑设计室外计算参数确定方法为目标,考虑室外气候条件和室内热环境需求的共同影响,针对不同建筑设计阶段对室外计算参数不同的使用需求,提出了被动式太阳能采暖设计的计算时段和相应室外计算参数的确定方法,得到了严寒、寒冷地区5个典型城市的被动式太阳能采暖设计的计算时段及室外计算参数。本研究可为城镇住宅被动式太阳能采暖建筑设计的发展提供支撑。

被动式太阳能集热蓄热墙对室内湿环境调节作用的研究

长期以来,关于被动式采暖降温技术的研究,主要集中在不同结构、材料等对室内热环境影响的分析评价方面,而关于被动式集热蓄热墙体对室内湿环境调节作用的性能研究很少.由于外围护结构的结露现象影响建筑的寿命、室内空气品质和人体舒适性而被人们广泛关注.为了解决结露的问题,通常采用的方法是加强外围护结构的绝热保温性能或适时地进行通风换气.在我国寒冷地区,随着建筑节能相关的规范标准的颁布实施,外墙的结露问题得到了较好的解决,但外窗的结露现象依然普遍存在.本研究在两间分别采用被动式集热蓄热墙体和普通保温节能墙体的同实体大的实验房屋中,利用多点温湿度及风速的计算机巡回监测系统等,对室内外温湿度、风速、太阳辐射强度及墙体内温度等参数在采暖期进行了长期实测,并通过对大量测试数据的分析,对被动式太阳能集热蓄热墙体对室内湿环境的调节作用进行了深入地实验研究,同时对由于采用集热蓄热墙体所带来的湿环境的明显改善进行了机理分析.

新版国家标准《太阳能供热采暖工程技术标准》GB 50495-2019将于2019年12月1日起实施

由中国建筑科学研究院有限公司主持修订的国家标准《太阳能供热采暖工程技术标准》GB 50495-2019将于2019年12月1日起正式实施。新标准在原标准的基础上增加了被动式太阳能采暖的内容,完善了液态工质太阳能集热系统设计流量和贮热水箱容积配比的计算要求,补充了地埋管蓄热系统技术要求及相变蓄热材料特性等内容,将进一步发挥规范太阳能供热采暖工程设计、施工、调试、验收与效益评估的作用。

多因子作用下关中乡村民居冬季室内热环境分析

对陕西关中乡村典型建筑室内热环境进行调研和实地测试,发现当地建筑平面布局较为单一,围护结构构造简单,冬季室内热环境质量较差,提出合理划分建筑平面、设计节能窗、完善墙体构造和设置屋顶保温系统等被动式太阳能采暖设计策略。利用DesignBuilder软件模拟分析了上述几种因素对室内温度与建筑能耗的影响。结果表明,合理划分室内空间可使南向房间日均温度提升约0.3℃;搭配塑钢中空玻璃窗可有效降低建筑采暖能耗,当南、北向窗墙比分别设为0.40、0.20时,可使建筑采暖负荷最小;采用煤矸石多孔砖替代实心粘土砖并采用外保温技术,可使南向房间日均温度提升约1.6℃,同时使建筑能耗降低17.56%;采用EPS保温屋顶时,EPS的厚度宜设置在70~100 mm。

浅析低碳节能建筑设计理念

我国是一个能源消耗大国,发展低碳节能建筑是降低建筑能耗的必由之路。本文介绍了低碳节能建筑的优势,并从低碳节能建筑设计的原则和指导思想、被动式采暖设计和遮阳设计等方面,分析低碳节能建筑的设计要点。

内蒙古牧民太阳能住宅

本文结合内蒙古经济、气候特点,总结24年来自治区太阳房研究设计和示范推广工作所取得的成果,全面分析严寒区被动式采暖太阳能牧民住宅存在的问题,重点论述技术关键,并提出了发展规划。

严寒寒冷地区高大空间建筑太阳能采暖保证率分析

我国严寒寒冷地区以铁路客站为代表的高大空间公共建筑采暖能耗强度高,该地区各城市因气候与资源差异导致太阳能辐射水平和公共建筑采暖负荷同样具有较大的差异,为探究各城市高大空间建筑的太阳能保证率差别及其与主被动太阳能利用适宜性,本文以典型铁路客站为建筑原型,模拟分析了适用于公共建筑的主被动太阳能采暖保证率计算方法,计算剖析了不同窗墙比与天窗窗地比、集热器布置率设置分别对被动式与主动式太阳能保证率的影响,并计算给出了严寒寒冷地区不同代表性城市的主被动太阳能采暖保证率取值范围。结果表明:以铁路客站为代表的大平面高大空间公共建筑中利用太阳能进行主被动采暖均具有一定的潜力,其中主动式太阳能采暖优势明显,中小型铁路客站比大型铁路客站更适合采用被动式太阳能采暖,大型铁路客站被动式效果有限,应考虑主被动设计结合。