内置可调节百叶双层中空玻璃窗优化控制规则研究

摘要

我国大多数办公建筑属于高能耗建筑，能源浪费严重。由于气候特性的影响，夏热冬冷地区的空调期及采暖期更长，能耗相对更高，其中很大一部分原因在于其空调及照明能耗。所以如何降低办公建筑的空调及照明能耗是本文要研究的方向。
　　研究发现合理的建筑遮阳可以有效的减少建筑能耗，本文选取位于夏热冬冷地区的武汉典型办公建筑作为研究对象，对其采用的新型围护结构—内置可调节遮阳百叶的双层中空玻璃窗—的节能性能及自动控制进行研究。
　　太阳辐射是外窗得热的重要影响因素，本文详细分析了武汉地区办公建筑南向的太阳辐射量，通过模拟计算得到内置可调节遮阳百叶的双层中空玻璃窗的各个热工参数，在此基础上，对比分析了内置遮阳百叶的双层中空玻璃窗在不同百叶角度下的太阳辐射得热量。采用利用系数法对办公室所需灯具进行了计算。建立了综合考虑照明能耗及空调能耗的评价模型，并给出了评价函数。利用评价函数，对不同百叶角度下的内置遮阳百叶的双层中空玻璃窗能耗进行评价。
　　研究结果表明武汉地区夏季日照充足，合理的调节遮阳百叶角度可以在满足室内照明的同时，使透过窗户的太阳辐射得热量最小，窗户的能耗最小，此时的遮阳百叶角度定义为本时刻的最优遮阳角度。在6月22日至7月22日一个月的模拟时间内，普通双层中空玻璃窗的能耗为15.8kWh，内置可调节遮阳百叶的双层中空玻璃窗的能耗为8.95kWh，节能量为2.85kWh/m2，节能率为43.27％。本文提出了一种使内置调节遮阳百叶的双层中空玻璃窗在每个时刻自动调节到最优遮阳角度的自动控制规则，以达到降低建筑能耗的目的。

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1 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究对象、方法及研究内容

2 内置可调节遮阳百叶的双层中空玻璃窗及建筑原型

2.1 内置可调节遮阳百叶的双层中空玻璃窗

2.2 建筑原型

2.3 本章小结

3 内置可调节遮阳百叶的双层中空玻璃窗的热工特性计算

3.1 Window 6.3软件

3.2 计算模型

3.3 不同百叶角度下的窗户热工特性

3.4 本章小结

4 室内采光模拟及遮阳效果分析

4.1 Ecotect软件及Radiance软件

4.2 透过窗户进入室内的太阳辐射得热模型

4.3 室内照明设计计算

4.4 评价模型

4.5 玻璃窗的太阳辐射得热及室内采光分析

4.6 不同百页角度下窗户的遮阳效果对比分析

4.7 内置可调节遮阳百叶的双层中空玻璃窗节能特性分析

4.8 控制规则研究

4.9 本章小结

5 总结展望

5.1 总结

5.2 展望

致谢

参考文献