严寒地区高大空间及玻璃幕墙建筑的节能研究

摘要

高大空间及玻璃幕墙建筑在我国南方温和地区和北方夏热冬冷地区已有一些应用，且技术相对比较成熟。但在严寒地区高大空间及玻璃幕墙建筑应用案例很少，由于我国南北方气候存在很大差异，很多已经在气候温和地区应用的技术不能简单地进行空间上的平移，需要针对气候特征进行一定的研究。需要解决的技术问题主要有：夏季自然通风替代空调制冷的可行性;春秋过渡季节以及阴雨天气的运行调节方式;冬季供暖方式选择;玻璃屋顶及钢架结构的防结露问题;夏季自然通风口带来的冬季冷风渗透问题;建筑年运行周期的综合节能降耗等。
　　本研究以严寒地区高大空间及玻璃幕墙建筑应用遇到的能耗和结露问题作为背景，结合拟建的长春复华未来世界海洋乐园作为实际工程案例，研究其面临的暖通技术问题，对工程设计、施工提供技术指导。本文主要进行了以下三个方面的工作：建筑的全年能耗分析;建筑夏季自然通风的数值计算;冬季玻璃屋顶防结露的解决方案。其次，针对建筑夏季太阳辐射得热过多的问题，进行了地埋管直供地板辐射供冷方式结合必要遮阳手段的可行性与经济性研究。
　　本文主要通过模拟计算的方法预测建筑能耗和分析方案可行性，在技术、经济两方面对不同方案对比分析，为项目设计提供技术支撑。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景及研究目的

1．2 高大空间建筑的暖通空调技术研究现状

1．2．1 高大空间建筑暖通空调技术研究现状

1．2．2 玻璃幕墙建筑暖通空调技术研究现状

1．3 本课题的主要研究内容及需要解决的问题

1．4 本章小结

第2章 建筑全年能耗分析

2．1 建筑概况及气候特点

2．2 研究方法和技术手段

2．3 模型建立及边界条件设置

2．3．1 模型建立

2．3．2 边界条件设置

2．4 能耗模拟计算结果

2．5 海洋乐园不同方案的全年运行经济性分析

2．5．1 不同计算工况下全年运行费用

2．5．2 某运行工况下能耗组成分析

2．5．3 某运行工况下不同冷风渗透量对能耗的影响

2．6 本章小结

第3章 海洋乐园夏季自然通风的数值模拟

3．1 自然通风原理

3．1．1 热压作用

3．1．2 风压作用

3．2 数值计算简介

3．3 海洋乐园模型建立和边界条件设置

3．3．1 模型建立和网格划分

3．3．2 计算边界条件设置

3．4 数值计算结果及其分析

3．4．1 模型风口的不同阻力对海洋乐园自然通风的影响

3．4．2 透过玻璃屋顶的太阳辐射对海洋乐园内部舒适性的影响

3．4．3 关于进风口外有建筑物是否会对室内自然通风产生影响的研究

3．5 夏季玻璃屋顶太阳辐射得热的解决方法

3．5．1 地埋管直供冷解决太阳辐射得热问题

3．5．2 必要的遮阳手段

3．6 本章小结

第4章 冬季工况需要解决的问题

4．1 中空玻璃的热工性能

4．2 玻璃屋顶贴附射流送风

4．2．1 理论计算

4．2．2 模拟计算

4．3 空气夹层送风式屋顶

4．4 安装电热玻璃防止结露

4．5 本章小结

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢