不同地区住宅建筑外窗节能研究

摘要

随着我国国民经济的快速发展和能源供应的日益紧缺，节约能源己成为我国可持续发展的重要战略。建筑作为能耗大户，建筑节能工作已刻不容缓。 以往也有过很多关于建筑节能的研究，但大多数是针对公共建筑的，本课题的研究对象是住宅建筑。因为住宅建筑的普遍性，而且由于其内在结构、功能等方面的特点，不可避免会存在能源消耗方面的浪费，所以对住宅建筑的研究在节能方面具有极大的潜力。住宅节能已成为建筑节能工作的主要研究对象之一。 本课题在寒冷地区、夏热冬冷地区和夏热冬暖地区各选择一个代表城市——北京、长沙和深圳作为研究对象。利用eQUEST能耗模拟软件对不同地区住宅建筑的运行情况进行能耗模拟研究，并且采用不同的外窗节能措施，分析其对各地区空调能耗的影响规律。论文的主要研究内容及成果如下： (1)模拟分析了外窗玻璃两种性能参数(遮阳系数Sc、传热系数U)对各地区空调能耗的影响，寒冷地区居住建筑节能侧重点应该是外窗玻璃传热系数，夏热冬冷地区应同时考虑玻璃的保温及隔热性能，夏热冬暖地区应尽可能的减小玻璃遮阳系数。 (2)分析了不同类型外窗节能玻璃的节能潜力，并通过计算静态投资回收期得出各地区最经济的玻璃类型，其中寒冷地区双层透明玻璃是最经济的方案，单层Low-E玻璃和双层透明玻璃都比较适用于夏热冬冷地区，夏热冬暖地区热反射玻璃是最经济的方案。 (3)模拟分析了不同的外窗朝向上窗墙比的改变对空调能耗的影响规律，确定了各地区适宜的外窗朝向及窗墙比。 (4)基于外窗朝向对能耗影响的研究，针对长沙地区东西朝向外窗和深圳地区外窗进行固定外遮阳板的能耗模拟及分析。随着外挑系数的增加，采暖能耗增加，制冷能耗减少，其中夏热冬冷地区外遮阳板对全年能耗影响不大，夏热冬暖地区外遮阳板节能效果很好，其中南向节能效果最为明显。 本文的研究再次证明住宅建筑外窗的节能潜力很大，大力推广外窗节能设计有十分重要的意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章绪论

1.1课题的提出

1.2课题研究的目的与意义

1.3国内外研究现状

1.3.1国内研究现状

1.3.2国外研究现状

1.4本论文的主要研究内容

第2章外窗性能分析及其理论基础

2.1外窗热工性能分析及玻璃种类介绍

2.1.1外窗传热系数

2.1.2太阳辐射得热系数

2.1.3空气渗透性

2.1.4可见光透过率

2.1.5窗玻璃种类介绍

2.1.6外窗朝向及窗墙比

2.1.7外窗遮阳的形式

2.2太阳辐射强度的计算

2.2.1太阳在空间的位置

2.2.2地球表面的太阳辐射

2.3本章小结

第3章基准建筑模型的构建

3.1能耗模拟软件介绍

3.1.1常见的能耗模拟软件

3.1.2 eQUEST简介

3.1.3 eQUEST模拟引擎DOE-2简介

3.2不同地区的气候特征

3.2.1北京地区气候特征

3.2.2长沙地区气候特征

3.2.3深圳地区气候特征

3.3基准建筑模型的建立

3.3.1室外气象参数

3.3.2建筑围护结构热工性能

3.3.3建筑运行时间表及室内负荷参数

3.3.4建筑室内设计参数及空调系统选择

3.4模拟的局限性及不确定因素分析

3.5本章小结

第4章不同地区住宅建筑外窗能耗模拟分析

4.1外窗玻璃热工性能对建筑能耗的影响

4.1.1外窗玻璃传热系数U值对建筑能耗的影响

4.1.2外窗玻璃遮阳系数Sc值对建筑能耗的影响

4.2玻璃种类的节能研究及经济性分析

4.2.1基准建筑模型的建立

4.2.2玻璃种类对建筑能耗的影响

4.2.3经济性分析

4.3外窗朝向和窗墙比对建筑能耗的影响

4.3.1基准建筑模型的建立

4.3.2外窗朝向与窗墙比对建筑能耗的影响

4.4遮阳对建筑能耗的影响

4.4.1基准建筑模型的建立

4.4.2遮阳板外挑系数对建筑能耗的影响

4.5本章小结

结论与展望

参考文献

致谢

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