温州某工业建筑窗户对光热环境及建筑能耗的影响分析

摘要

窗户对建筑光热环境及能耗具有重要影响。窗户的设计在民用建筑已经受到重视，而工业建筑中容易被忽视。
　　本文研究温州地区某工业厂房的窗户对光热环境及建筑能耗的影响。该厂房要求夏季制冷，冬季供暖，过度季节尽量自然通风。
　　首先借助Radiance对目标建筑进行自然采光模拟，采用CIE标准全阴天模型。分析窗墙比、窗台高度等参数对室内自然采光的影响，提出拟定范围内的较优窗墙比为36.3％和较优窗台高度为1.4m，此时满足采光系数2%的厂房面积为2153.97m2，所占比例为34.84%。
　　其次借助DesignBuilder对目标建筑进行能耗模拟，采用导热传递函数法计算围护结构瞬态传热，建立热平衡方程组求解建筑负荷。分析窗墙比、窗台高度等参数对照明能耗、采暖空调能耗及建筑能耗的影响，提出拟定范围内的较优窗墙比为36.3%和窗台高度为1.4m，此时照明能耗为12.66 kWh/m2·a，照明节能率48.03%，采暖能耗2.63 kWh/m2·a，空调能耗36.24 kWh/m2·a，建筑能耗51.53 kWh/m2·a。
　　最后借助Fluent对目标建筑进行风环境及自然通风模拟，采用RANS中的湍流模型。主要探讨综合确定的较优窗墙比36.3%和窗台高度1.4m的条件下，在过渡季的自然通风情况。结果表明，该条件下，过渡季室内大部分区域风速在0.56m/s以下，空气龄在386s以下，并且通风换气效率约为8.63次/h，室内温度在23.1℃以下。过渡季可采用自然通风使室内具有较好的热舒适环境。
　　本文研究的结果对工业建筑窗户设计有一定的参考意义。

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1 绪论

1.1 课题背景

1.2 建筑发展情况及研究情况简析

1.3 工业建筑节能的重要性

1.4 课题研究的意义及主要内容

2 项目介绍

2.1 工程概况

2.2 温州地区地理气候特征

2.3 生产工艺要求

2.4 研究范围及简化

3 建筑光环境模拟分析

3.1 我国现有工业建筑自然采光及照明设计要求

3.2 光环境分析软件的选择

3.3 计算原理

3.4 自然采光模型建立及参数设定

3.5 与窗有关的自然采光影响因素分析

3.6 小结

4 建筑能耗计算方法及模型

4.1 DesignBuilder软件简介

4.2 计算原理

4.3 建筑能耗模型建立及参数设定

4.4 小结

5 照明节能与建筑能耗影响分析

5.1 照明节能影响分析

5.2 建筑能耗影响分析

5.3 小结

6 过渡季建筑热环境模拟分析

6.1 研究方法及理论基础简介

6.2 室外风环境模拟分析

6.3 自然通风模拟分析

6.4 小结

7 结论及展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文及科研成果

致谢