广州地区舒适性住宅的围护结构节能研究

【摘要】：随着经济的发展和人们生活水平的提高,建筑空调能耗不断增加,人们对空调舒适性及室内空气品质的要求也有所提高。近年来,国内市场上出现了一些利用顶板辐射供冷与置换通风相结合的复合空调系统来实现室内良好舒适性能的住宅。而要建设舒适性住宅首先必须处理好围护结构的保温隔热问题,如何选择适宜广州气候的建筑外围护结构,使建筑物具有良好的室内热舒适,以减少对人工冷热源的依赖,降低建筑耗能成为急需研究的课题。 围护结构对能耗的影响主要包括两个方面,一方面围护结构的热工性能对能耗的影响;另一方面,围护结构的窗墙比、体形系数对能耗的影响。舒适性住宅是一种利用顶板辐射与置换通风来获得良好舒适性的住宅,它要求每个房间都具备良好的舒适性,而空调系统供冷量是有一定限度的,为了保证最大冷负荷房间的良好舒适性,就必须对该房间的围护结构做一定限制。因此本文的研究主要包括以下几方面, 首先分别以两栋体形特征不同的建筑为研究对象,运用DEST-H软件具体分析了不同热工性能的外墙、外窗和屋面下的建筑能耗情况,得出了建筑围护结构的热工性能对建筑能耗的影响规律。 其次以其中一栋建筑为研究对象,运用DEST-H软件模拟分析了窗墙比和体形系数对建筑能耗的影响,得出了窗墙比和体形系数对整栋建筑能耗的影响规律。再次以最大冷负荷房间为研究对象,利用鸿业负荷模拟软件模拟不同窗墙比下的能耗,从而确定使该房间获得良好舒适性的围护结构面积组合。 最后,还分析了顶板辐射供冷与置换通风相结合的复合空调系统与常规柜式空调系统房间热环境的区别,并从PMV-PPD值、竖直温度梯度、风感危险三个方面对模拟结果进行分析,得出复合空调系统热舒适性能更好的结论。 【关键词】：舒适性住宅 围护结构 节能
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TU111.4
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 绪论11-16
• 1.1 课题研究的背景11-12
• 1.2 围护结构的国内外研究现状12-13
• 1.2.1 国外现状12
• 1.2.2 国内现状12-13
• 1.3 室内热环境的国内外研究现状13-14
• 1.3.1 国外研究现状13
• 1.3.2 国内研究现状13-14
• 1.4 本文的研究方法和内容14-16
• 1.4.1 本文的研究方法14
• 1.4.2 本文的研究内容14-15
• 1.4.3 本文的研究思路15-16
• 第二章 围护结构热工性能对全年能耗的影响分析16-31
• 2.1 计算模型的确立16-18
• 2.2 外墙对能耗的影响分析18-23
• 2.2.1 墙体的传热系数K值对能耗的影响18-21
• 2.2.2 外表面辐射吸收系数ρ值对能耗的影响21-23
• 2.3 外窗对能耗的影响分析23-27
• 2.3.1 外窗传热系数K对建筑能耗的影响23-25
• 2.3.2 外窗遮阳系数SC对建筑能耗的影响25-27
• 2.4 屋面对能耗的影响分析27-30
• 2.5 本章小结30-31
• 第三章 建筑体形特征对全年能耗的影响分析31-38
• 3.1 窗墙比对全年能耗的影响分析31-34
• 3.1.1 软件模拟思路31-32
• 3.1.2 窗墙比对建筑冷负荷指标的影响分析32-33
• 3.1.3 窗墙比对建筑热负荷指标的影响分析33-34
• 3.2 体形系数对对全年能耗的影响分析34-37
• 3.2.1 软件模拟思路34-35
• 3.2.2 改变建筑层数对能耗的影响35-36
• 3.2.3 改变建筑单元数对能耗的影响36-37
• 3.3 本章小结37-38
• 第四章 最大冷负荷房间的窗地比分析38-53
• 4.1 围护结构负荷指标的确定38-43
• 4.1.1 围护结构负荷指标概念的提出38
• 4.1.2 围护结构负荷指标的确定38-41
• 4.1.3 围护结构负荷指标的分析41-43
• 4.2 最大冷负荷房间的确定43-44
• 4.2.1 广州地区住宅的负荷特点43
• 4.2.2 对最大冷负荷房间的模拟分析43-44
• 4.3 最大冷负荷房间围护结构负荷指标最大值的确定44-47
• 4.3.1 复合系统的负荷分配44-46
• 4.3.2 外墙和外窗负荷指标最大值的确定46-47
• 4.4 最大冷负荷房间的窗地比模拟分析47-52
• 4.4.1 模拟工况说明47-48
• 4.4.2 西北角房间的窗地比分析48-49
• 4.4.3 东北角房间窗地比分析49-50
• 4.4.4 东南角房间窗地比分析50
• 4.4.5 西南角房间窗地比分析50-52
• 4.5 本章小结52-53
• 第五章 室内热环境的模拟53-66
• 5.1 模型验证53-56
• 5.1.1 已有实验情况简介53-54
• 5.1.2 模型的设定54-55
• 5.1.3 模拟和实测结果对比与分析55-56
• 5.2 舒适性评价指标及影响因素56-58
• 5.2.1 PMV评价指标56-57
• 5.2.2 热舒适性的影响因素57-58
• 5.3 模型的确立58-61
• 5.3.1 几何模型的建立及网格生成58-60
• 5.3.2 边界条件的设置及模拟工况60-61
• 5.4 两种空调模式室内热环境分析61-64
• 5.4.1 PMV-PPD比较61-63
• 5.4.2 竖直温度梯度比较63-64
• 5.4.3 风感危险比较64
• 5.5 本章小结64-66
• 结论与展望66-68
• 1 本文的主要结论66-67
• 2 本文未尽之处与展望67-68
• 参考文献68-70
• 附录两种空调系统的PMV分布，温度分布70-72
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果72-73
• 致谢73

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