供暖建筑外窗空气渗透数值模型建立与验证

供暖建筑外窗空气渗透影响建筑耗热量和室内热舒适。采用常规外窗气密性现场测试方法获取数据,存在工作量大、效率低、人力物力投入大等弊端。文中尝试建立外窗空气渗透稳态数值模型,用实测数据验证了其准确性与合理性。仿真模型与实测实验的温度值结果基本吻合且温度趋势基本一致:模拟与实测温度结果的逐点百分比误差PE在-6.9%~5.0%内;模拟与实测空气渗透量结果的绝对误差在0.2m^(3)/h以内,相对误差在5.0%以内。验证结果可为后续外窗气密性相关研究提供数据支撑。

基于红外图像处理的建筑外窗气密性能现场检测

针对目前建筑外窗气密性现场检测方法无法保证其所有安装外窗的气密性等级全部达标,同时缺乏高效、便捷的检测手段,提出一种外窗气密性能等级现场检测方法,通过热像仪对外窗进行红外图像采集,对图像中的异常区域进行缺陷检测并计算缺陷面积,建立外窗缺陷红外检测模型。根据实验测得的室内外温差、外窗缺陷面积、空气渗透量,建立外窗空气渗透量计算模型,将此模型与外窗缺陷红外检测模型结合求得窗户的空气渗透量,实现外窗气密性能的现场检测,初步判定外窗是否符合相应的气密性能等级,提高了外窗气密性能现场检测的效率,为外窗气密性能等级现场判定提供一种新的途径。

居住建筑外窗气密性对建筑能耗的影响

以宁波地区为例,从全年动态计算能耗入手,分析了外窗气密性对居住建筑全年能耗的影响;分析表明模型建筑换气次数从1次.h-1减小到0.1次.h-1,即外窗气密性从2级增大到5级,全年空调能耗不变,全年采暖能耗减小77%,全年耗电量减小15%.提高外窗气密性对减少居住建筑全年耗电量效果较显著,因此减少建筑物空气渗透量能耗是建筑节能的一个重要方面.

外窗密闭性对寒冷地区建筑能耗的影响

分析了外窗密闭性对建筑能耗的影响，指出外窗类型、结构和密封措施上的差别可使外窗渗风耗能量相差数倍以至数十倍。提出了在建筑设计中改善外窗气密性的措施。

内外遮阳及建筑外窗对空调负荷的影响

窗户是影响空调房间室内负荷的一大因素。其不仅有温差带来的导热和对流,还有阳光透过窗户与室内辐射换热,从而相对其他围护结构对室内负荷的影响更大。针对夏热冬冷区,以上海地区气象参数为代表,采用冷负荷系数法[1-3]模拟计算了多种遮阳设施下的室内空调冷负荷,从而比较各个种类窗遮阳设施对于空调房间室内负荷的影响。结果表明,采用内外遮阳结合设施之后的窗与无遮阳装置的相比,节能效果更好。在采用的遮阳措施中,以0.4m水平探出遮阳板、内悬挂浅色窗帘及双层玻璃效果最明显。

北京市既有建筑外窗改造节能效果分析

通过测试改造前后外窗的物理性能(气密性)、冬季采暖时室内外温度、室内房间噪声及建筑物外立面窗口红外热检测等内容,根据测试结果,将改造前和改造后的数据进行对比,对其既有建筑外窗改造后的节能效果进行分析,分析显示,在既有外窗基础上安装密封条和把单玻窗户更换为双玻窗户的改造形式,节能效果显著。

塑钢窗冷风渗透耗热量计算

选定一个典型的住宅户型,用标准中规定的塑钢窗冷风渗透量的计算方法,计算了几个城市典型户型冷风渗透热负荷占总热负荷的比例,并进行了对比分析。采用示踪气体法对塑钢窗冷风渗透量进行了实验,得出了塑钢窗单位长度渗风量的范围。通过对计算结果和实验结果的比较分析,认为该计算方法符合实际,可供设计参考。

关于渗透通风条件建筑结构对室内PM2.5浓度水平影响评价模型探讨

我国京津冀地区近年频遭大气PM_(2.5)污染侵扰,相关研究表明,既使关闭建筑外窗,大气中PM_(2.5)仍可以通过渗透通风方式进入室内污染环境.为定量评价建筑渗透通风及无室内污染源条件下建筑结构(如外窗缝隙结构、房间建筑结构等)对室内ρ(PM_(2.5))的影响规律,基于北京市东城区、朝阳区6个不同建筑结构的房间室内外ρ(PM_(2.5))实时监测数据,重点比较分析了建筑结构对室内外ρ(PM_(2.5))关联特性的影响规律.此外,根据颗粒物穿透特性及沉降特性机理,提出了反映建筑外窗缝隙结构(如缝高、缝深)的无量纲特征参数AP与反映房间建筑结构(如层高、开间、进深)的无量纲特征参数Ak.在前期提出的室内ρ(PM_(2.5))预测模型基础上,进一步构建了二者(AP与Ak)对室内ρ(PM_(2.5))影响的评价模型,并通过实测数据验证了模型的正确性.结果表明:当室外PM_(2.5)污染程度与气象条件一定时,建筑结构对I/O[室内外ρ(PM_(2.5))之比]影响较大,其范围在0.4~0.7之间;随着建筑外窗气密性等级的提高,对应室内ρ(PM_(2.5))呈显著的下降趋势.建筑外窗缝隙结构对室内ρ(PM_(2.5))影响程度远大于房间建筑结构,敏感性分析结果表明,当建筑外窗缝高每降低50%或缝深每提高50%,对应室内ρ(PM_(2.5))约可下降33.6%与31.9%.研究显示,气密性等级较高的建筑外窗缝隙缝高往往较小、缝深较长,渗透通风条件下对控制室内ρ(PM_(2.5))水平作用更显著。

基于正压通风的外窗冷风渗透节能分析

提出一种利用正压通风技术减少外窗冷风渗透能耗的分析方法。以外窗的冷风渗透能耗为评价指标,分析采用正压通风时对外窗冷风渗透量的作用,初步探讨正压通风技术在外窗冷风渗透节能中的应用。以上海某建筑为例,计算正压通风所需的风机额外运行能耗,结合所节约的冷风渗透能耗,分析正压通风所带来的净能耗。研究结果表明采用适当的正压通风可有效降低外窗冷风渗透能耗。

窗缝冷风渗透对房间热环境影响的模拟研究

本文以辐射地板采暖房间为研究对象,通过离散坐标辐射模型,根据某市采暖室外气象参数确定边界条件,模拟分析了窗缝冷风渗透对室内速度场和温度场的影响。结果表明,对于典型的窗体结构,在设定的条件下,冷风渗透使活动区的空气温度降低1.5℃;房间近地面区及近窗侧有吹风感。对外窗气密性能差的房间,冷风渗透不能忽略,但通过对窗缝进行处理,可有效减少冷风渗透对房间热环境的影响。

既有建筑外窗改造节能效果测试及分析

本文主要内容是测试和分析了一种既有建筑外窗改造的形式,通过测试改造前后外窗的物理性能(气密性)、冬季采暖时室内外温度、室内房间噪声及建筑物外立面窗口红外热像检测等内容,根据测试结果,将改造前和改造后的数据进行对比,对其既有建筑外窗改造后的节能效果进行分析,结果表明,在既有建筑外窗基础上安装密封条和把单玻窗户更换为双玻窗户的改造形式,节能效果显著。

广州某办公楼外窗对空调冷负荷的影响分析

采用DeST软件对广州某普通办公楼8种类型外窗在不同遮阳措施条件下的空调冷负荷进行了模拟分析。分析表明:增加浅色窗帘遮阳,并更换原建筑外窗普通6mm单层玻璃为镀Low-e膜中空玻璃(低透型)或中空玻璃后,节能率可分别达到13.9%和10.4%,节能效果显著。这对广州地区普通办公楼外窗的设计有一定的指导作用。

平面空间划分对建筑自然通风性能影响的研究

针对如何加强建筑平面空间划分设计以改善建筑自然通风性能的定量分析支撑等问题,通过构建进深不同、内墙分隔疏密度连续变化的标准层平面模型矩阵,控制外窗开启扇洞口面积比变化,进行室内风环境模拟,以“标准层新风换气次数”为评价指标,分析模拟结果,发现平面空间划分与建筑自然通风性能的相关性规律,及这一规律在不同外窗开启扇洞口面积比下的差异化表现。结论包括:控制进深较小、外窗开启扇洞口面积比较大,有利通风;内墙分隔疏密度对建筑自然通风性能影响不明显,但室内有无分隔影响明显、且以2.5%的外窗开启扇洞口面积比为临界点呈现差异化表现。

建筑外窗形式对窗户气密性能的影响

采用压差法测量了天津大学校园内5种典型的常用建筑外窗的气密性,这5种窗户分别是PVC单层窗、PVC双层窗、铝合金平开窗、铝合金推拉窗以及铝合金上悬上悬窗,每类窗户测量3组,测量压差控制在0~60Pa之间。通过测量结果分析了窗框材料、开关窗形式、使用时间以及窗户所处环境对窗户气密性的影响。最终,当压差为5Pa时,前4种窗户的漏风量分布在10~20m3/h之间,而铝合金上悬上悬窗的漏风量则在35~40m3/h之间,漏风量比较大。窗户的渗漏系数C与窗户气密性存在较大关系,压力指数n基本分布与0.5~0.6之间,受气密性影响小。再根据标准GB/T 7106—2008计算了所测外窗的气密性,通过计算,PVC双层窗的气密性最好,平均为5.17m3/h·m2;铝合金上悬上悬窗的气密性最差,平均为17.9m3/h·m2。通过对实验的可重复性进行测量,发现经过测量得出低压段(≤10Pa)的漏风量受环境影响较大,高压段(≥15Pa)较小;每两次重复性测试的时间间隔为1周,每两组重复测量之间的误差都小于15%,实验可重复。

夏季空调房间无组织通风的能耗分析

分别采用质量平衡法和能量平衡法校核新风量,得出逐时换气次数。对办公建筑进行了无组织通风测试,通过改变开窗面积来测定无组织通风量及其对空调能耗的影响,找出符合室内工作人员舒适性要求的新风量与开窗面积、室内地板面积的关系。

高海拔地区外门窗气密性对建筑能耗影响研究

在建筑负荷预测中,对建筑通风换气次数及空气密度考虑海拔作用。本文通过研究发现:提高建筑外门窗气密性,建筑能耗明显降低,外门窗气密性等级每提高1级,建筑节能率均在8%以上;在高海拔区域,就建筑节能指标划分,不同气密性窗户下建筑通风换气次数实际多少受海拔高度影响,相关指标规定依据地区室外温度为宜。研究成果可为高海拔地区建筑节能途径及整改措施提供理论参考。

建筑外窗自然状态渗透能耗测试设备研制

外窗现场实际气密性是决定实际工程中外窗节能性能的主要影响因素之一。然而外窗的气密性等级与外窗现场实际由渗透导致的能耗还未建立严格的比例关系,因此无法衡量外窗现场实际使用条件下渗透对能耗的影响。研究了建筑外窗现场渗透导致的能耗测试方法,同时开发了相应的测试设备,可为客观评价建筑外窗现场节能性能提供技术支持。

严寒和寒冷地区老旧小区建筑外窗气密性实测分析

为有效指导老旧小区建筑外窗节能改造,采用压差法针对严寒和寒冷地区106樘外窗进行了气密性实测。结果表明这些外窗的平均冷风渗透量为23.04m^3/(m^2·h),合格率仅为16.98%,大部分外窗达不到气密性要求;相对于木窗和钢窗,铝合金窗和塑钢窗能明显提升气密性;对于塑钢窗,单层玻璃与双层玻璃的气密性差别较小,平开塑钢窗的气密性明显优于推拉塑钢窗。

外窗性能对夏热冬冷地区住宅建筑能耗的影响研究

利用PKPM建筑能耗模拟软件分析外窗热工性能对住宅建筑供暖空调能耗的影响规律。结果表明:减小外窗传热系数和遮阳系数可显著降低建筑能耗。通过直接减小玻璃遮阳系数和增加外遮阳两种方案对比,设置外遮阳对于夏热冬冷地区住宅建筑来说是比较合理的节能措施之一。研究结果对夏热冬冷地区住宅建筑节能具有参考意义。

渗透冷空气量计算方法的修正

指出了《采暖通风与空气调节设计规范》ＧＢＪ１９－９８和９４年出版《实用供暖空调设计手册》中给出的“通过门窗缝隙渗入室内的冷空气量计算方法”中的错误，给出了新的计算方法和计算公式，供采暖设计使用。