双层玻璃幕墙对办公建筑室内光环境及能耗影响研究

摘要

据统计数据表明，办公建筑总能耗的三分之一为照明能耗，因此，如何充分利用自然采光，降低照明能耗，成为现代建筑行业需亟待解决的问题。且近年来，由于双层玻璃幕墙具有夏季隔热与冬季保温的特性，在世界各地的应用越来越广泛。因此，进行双层玻璃幕墙对办公建筑室内光环境及能耗影响研究具有十分重要的意义。
　　本文以天津市某双层玻璃幕墙办公建筑为研究对象，通过测量室内照度，研究双层玻璃幕墙建筑室内自然采光水平，并在此基础之上研究室外照度、有无双层玻璃幕墙、房间位置高度、幕墙夹层内置遮阳倾角等因素对室内照度的影响。结果表明，双层玻璃幕墙的存在会降低室内照度，但可以提高室内照度均匀度；室外照度、房间位置高度以及夹层内置遮阳倾角均对室内照度产生较大的影响。双层玻璃幕墙建筑室内光环境还与幕墙设计参数有关。对室内照度进行静态模拟，分析幕墙朝向、内幕墙窗台高度、内幕墙窗户外形、内幕墙窗墙比、幕墙玻璃透射率、幕墙空气夹层宽度等对室内照度及照度均匀度的影响。结果表明，幕墙朝向对室内照度影响较大；随着窗台高度的增加，室内照度均匀度不断提高；随着内幕墙窗户宽高比的减小，室内照度均匀度增大，当宽高比减小到一定值时，随着宽高比的减小，照度均匀度降低；随着内幕墙窗墙比的增大，室内照度及照度均匀度均增大；随着内幕墙玻璃透光率增大，室内照度增大；幕墙夹层宽度对室内照度几乎无影响，但对照度均匀度存在影响。建筑自然采光与照明控制方式是影响照明能耗的主要因素。对天津市某双层玻璃幕墙建筑室内照度进行全年动态模拟，得到照明能耗，分析幕墙朝向、双层玻璃幕墙、照明控制方式对照明能耗的影响，并进行能耗模拟得到不同照明控制方式建筑的冷热负荷。结果表明，幕墙朝南时照明能耗最低，较北向节能率最高；在六种照明控制方式中，人员传感器自动关闭+调光这种照明控制方式最节能；不同照明控制方式建筑冷热负荷不同，照明能耗较低的照明控制方式建筑全年总负荷也较低。

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第一章 绪论

1.1 课题背景

1.2 建筑自然采光意义

1.3 建筑自然采光国内外研究现状

1.4 课题研究目的和内容

第二章 双层玻璃幕墙与光环境

2.1 双层玻璃幕墙

2.2 光环境及其评价指标

2.3 双层玻璃幕墙建筑室内光环境主要影响因素

2.4 本章小结

第三章 天津市某双层玻璃幕墙办公建筑室内光环境实验研究

3.1 实验系统

3.2 实验内容及实验方案

3.3 双层玻璃幕墙办公建筑室内自然采光水平

3.4 双层玻璃幕墙办公建筑室内自然采光影响因素

3.5 本章小结

第四章 双层玻璃幕墙设计参数对室内光环境影响模拟研究

4.1 静态光环境模拟软件

4.2 物理模型及相关参数

4.3 模型计算正确性校验

4.4 双层玻璃幕墙设计参数对室内光环境的影响

4.5 本章小结

第五章 双层玻璃幕墙及照明控制方式对办公建筑能耗影响模拟研究

5.1 光环境与能耗模拟软件

5.2 物理模型及模型计算正确性校验

5.3 双层玻璃幕墙对建筑照明能耗的影响

5.4 照明控制方式对双层玻璃幕墙建筑照明能耗的影响

5.5 照明控制方式与双层玻璃幕墙建筑冷热负荷

5.6 本章小结

第六章 结论

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

攻读学位期间所取得的相关科研成果

致谢