广州地区居住建筑外窗节能研究

论文摘要

广州地处亚热带,按我国建筑热工分区属典型的夏热冬暖地区,居住建筑房间空调器的应用已普及。因该地区夏热持续时间较长,居住建筑空调运行时间长、能耗大,夏季高温天空调用电已占全市电网总负荷的30%。在空调能耗中,有59.4%的能耗是通过建筑外窗引起的,因此对于居住建筑外窗节能的研究具有重要的意义。本文以广州某高校教师公寓楼作为研究对象,针对外窗节能问题,应用模拟分析和实验测试的方法,通过研究公寓楼外窗朝向、窗墙比、窗户类型、遮阳及自然通风等因素对建筑室内热环境及空调能耗的影响,得出以下五点结论:通过DeST-h动态能耗模拟分析得出:1)东向外窗引起的房间空调能耗分别比南、北向的能耗高出23.5%和18.5%,西向分别比南、北向的能耗高出23.9%和18.5%,且随着窗墙比的增大空调能耗呈线性递增的趋势;2)在广州地区遮阳系数对空调能耗的影响比传热系数更为显著,使用6mm厚低透光热反射玻璃与使用6mm厚普通单玻时相比能节能45.5%;3)窗口使用浅色窗帘内遮阳能降低15.8%的空调能耗,采用外挑系数为0.5的水平遮阳板的节能率为23.6%;4)当采用开窗自然通风改善室内热环境,换气次数为10次/h时节能效果最好,比关窗时空调能耗低26%。通过对公寓楼外窗节能实验测试发现,上述各因素对室内热环境的影响与空调能耗的模拟结果具有一致性。研究结果对广州地区居住建筑外窗节能设计有一定的参考价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.1.1 研究背景
• 1.1.2 研究意义
• 1.2 国内外外窗节能研究现状
• 1.2.1 国外外窗节能研究现状
• 1.2.2 国内外窗节能研究现状
• 1.3 本论文的研究内容和方法
• 第二章 外窗传热理论基础及节能分析
• 2.1 外窗传热过程分析
• 2.1.1 外窗传热过程
• 2.1.2 外窗传热计算
• 2.2 整窗热工性能计算
• 2.2.1 整窗几何描述
• 2.2.2 整窗传热系数计算
• 2.2.3 整窗遮阳系数计算
• 2.2.4 整窗可见光透射比计算
• 2.3 外窗节能分析
• 2.3.1 外窗节能的影响因素
• 2.3.2 外窗节能技术
• 2.3.3 外窗遮阳
• 2.4 广州地区居住建筑外窗节能分析
• 2.4.1 外窗热工性能的影响
• 2.4.2 外窗遮阳的影响
• 2.4.3 自然通风的影响
• 2.5 本章小结
• 第三章 广州地区居住建筑外窗节能的模拟分析
• 3.1 建筑模拟分析方法
• 3.1.1 建筑模拟的意义
• 3.1.2 DeST-h 软件简介
• 3.2 模型的建立
• 3.2.1 模型建立依据
• 3.2.2 气象参数的确定
• 3.2.3 房间内扰的设定
• 3.2.4 空调运行模式
• 3.3 模拟结果及分析
• 3.3.1 朝向及窗墙比对空调能耗的影响
• 3.3.2 外窗热工性能对空调能耗的影响
• 3.3.3 外窗遮阳对空调能耗的影响
• 3.3.4 自然通风对空调能耗的影响
• 3.4 本章小结
• 第四章 广州地区居住建筑外窗节能实验测试
• 4.1 测试目的
• 4.2 测试方案
• 4.3 测试仪器及方法
• 4.3.1 测试仪器
• 4.3.2 测试方法
• 4.4 测试结果及分析
• 4.4.1 晴天测试结果及分析
• 4.4.2 阴天测试结果及分析
• 4.4.3 雨天测试结果及分析
• 4.5 本章小结
• 第五章 结论与展望
• 5.1 研究结论
• 5.2 需要进一步研究的问题
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢