本文關鍵詞：日常窗簾啟閉對采暖季建筑熱性能的影響研究

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【摘要】：在能源日益緊張的今天,節(jié)能已經(jīng)成為當今世界的熱點問題。中國建筑能耗占據(jù)了社會能源消耗的30%～40%,對建筑圍護結(jié)構(gòu)本體的熱工設計優(yōu)化能較大程度地減少建筑能耗。隨著人們生活水平的提高,在滿足節(jié)能設計的同時,對室內(nèi)熱環(huán)境的舒適性也提出了更高的要求。在建筑設計和運行過程中,因缺乏對建筑熱工的認識和理解,忽視建筑細節(jié)處理的重要性,從而對建筑熱性能產(chǎn)生不利影響,如建筑冷熱橋問題等使建筑能耗額外增加20%～30%。窗簾已經(jīng)走進千家萬戶,但是對其熱工特性的定量描述卻鮮有研究。因此,本文通過理論分析、現(xiàn)場實測、軟件模擬等方法著重研究了居住建筑和辦公建筑日常窗簾啟閉對建筑熱性能的影響。首先為研究窗簾調(diào)控方式對室內(nèi)熱環(huán)境和室內(nèi)熱舒適的影響,選取大連市散熱器供暖與地板輻射供暖兩戶住宅,分別對室內(nèi)熱環(huán)境進行實測�；跍y試數(shù)據(jù)著重分析了不同建筑朝向、供暖方式、窗簾布置形式以及調(diào)控方式對室內(nèi)熱環(huán)境的影響。實測結(jié)果表明,南向房間在白天上拉／夜晚關閉窗簾時,日平均空氣溫度較高；北向房間窗簾全天關閉時,日平均空氣溫度較高；對地板輻射供暖房間,合理的窗簾調(diào)控可提高室內(nèi)平均輻射溫度0.85℃；對散熱器供暖房間,平均輻射溫度可提高3.0℃,提升效果較為明顯。窗簾的調(diào)控方式與室外太陽輻射強度決定了采暖季外窗全天的得失熱平衡關系,因此針對嚴寒、寒冷與夏熱冬冷氣候地區(qū)7個典型城市,分析了12種外窗與窗簾組合形式的熱平衡狀況,為各地外窗及窗簾優(yōu)化設計提供了參考；然后討論了夜晚下拉窗簾對室內(nèi)輻射換熱狀況和室內(nèi)熱舒適性的影響；通過建立夜間室內(nèi)輻射換熱計算模型,發(fā)現(xiàn)冬季夜晚下拉窗簾能夠減少75.5%室內(nèi)壁面通過外窗的輻射換熱,減少45.4%近窗處人體向外窗冷壁面輻射散熱量,提高了室內(nèi)人員熱感覺,減少了室內(nèi)輻射熱損失。其次,探究了冬季窗簾調(diào)控對改善不均勻輻射帶來的熱不舒適感覺,結(jié)果表明不滿意率降低了18.5%；接著對大連市某辦公建筑室內(nèi)熱環(huán)境進行了窗簾調(diào)節(jié)性能實測,基于辦公建筑使用特點,討論了自然采光對窗簾調(diào)控性能的約束性作用。另外,探究了窗簾調(diào)控對實際工程的節(jié)能意義。利用BIM能耗分析平臺對兩個實際工程進行了能耗計算。對嚴寒地區(qū)某節(jié)能居住建筑,考慮窗簾調(diào)節(jié)后,相比未調(diào)節(jié)情況,建筑全年能耗最高降低了4.7%,采暖季建筑能耗最高降低了8.8%；對寒冷地區(qū)某辦公建筑案例,建筑全年能耗最高降低了9.2%,采暖季建筑能耗最高降低了11.4%。最后基于傳熱學理論分析,對外窗內(nèi)置窗簾的傳熱模型進行了研究,結(jié)果表明下拉窗簾后形成的空氣層能顯著提高外窗保溫性能,且空氣層熱阻存在最大值。以大連市某單層窗為例,配置棉簾以后綜合熱阻可提高19.8%,為窗簾保溫構(gòu)造的設計提供了參考。“細節(jié)決定成敗”,實現(xiàn)建筑節(jié)能需要做好每一個容易忽略的細節(jié)處理。本論文著重討論了窗簾調(diào)節(jié)在冬季集中采暖建筑中的作用,尚未涉及對自然運行建筑的調(diào)控作用分析；另外對夏季窗簾的調(diào)控研究較少。以后還應從這兩方面進行更加深入的研究。
【關鍵詞】：日常窗簾啟閉 建筑熱性能 不均勻輻射 能耗
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TU832
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-17
• 1.1 研究背景及意義10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 建筑細部調(diào)節(jié)和設計對建筑熱工性能影響12-14
• 1.2.2 窗簾調(diào)節(jié)對室內(nèi)熱濕環(huán)境的影響研究14-15
• 1.2.3 目前研究存在的問題15
• 1.3 本論文研究內(nèi)容及框架15-17
• 2 日常窗簾啟閉調(diào)節(jié)對集中供暖居住建筑室內(nèi)熱環(huán)境影響研究17-53
• 2.1 實測調(diào)查概要17-21
• 2.1.1 實測對象17-18
• 2.1.2 實測方法18-19
• 2.1.3 測試工況19-21
• 2.2 影響窗簾調(diào)節(jié)效果的因素分析21-31
• 2.2.1 窗簾布置方式22-24
• 2.2.2 建筑朝向24-27
• 2.2.3 供暖方式27-31
• 2.3 窗簾啟閉對室內(nèi)輻射環(huán)境的作用31-43
• 2.3.1 直接收益窗得失熱狀況分析31-38
• 2.3.2 夜間輻射換熱38-41
• 2.3.3 人與圍護結(jié)構(gòu)內(nèi)壁面的輻射熱交換41-43
• 2.4 窗簾調(diào)節(jié)對室內(nèi)熱舒適性的改善效果43-51
• 2.4.1 整體熱舒適評價與分析43-46
• 2.4.2 局部熱不舒適影響因素46-47
• 2.4.3 窗簾對局部熱不舒適改善作用47-51
• 2.5 本章小節(jié)51-53
• 3 日常窗簾啟閉調(diào)節(jié)對集中供暖辦公建筑室內(nèi)熱環(huán)境影響研究53-67
• 3.1 實測調(diào)查概要53-57
• 3.1.1 實測對象53-54
• 3.1.2 實測方法54-56
• 3.1.3 測試工況56-57
• 3.2 窗簾調(diào)節(jié)對室內(nèi)熱環(huán)境的影響57-63
• 3.2.1 室內(nèi)空氣溫度及外窗壁面溫度變化57-60
• 3.2.2 室內(nèi)熱舒適性分析60-63
• 3.3 采光需求對窗簾調(diào)節(jié)的約束性作用分析63-66
• 3.4 本章小結(jié)66-67
• 4 窗簾啟閉對典型工程案例建筑能耗的影響及經(jīng)濟性分析67-77
• 4.1 窗簾調(diào)節(jié)能耗計算方法67
• 4.2 典型居住建筑工程案例分析67-71
• 4.3 典型辦公建筑工程案例分析71-75
• 4.4 經(jīng)濟性分析75-76
• 4.5 本章小節(jié)76-77
• 5 基于窗簾保溫性能改善的構(gòu)造優(yōu)化設計理論分析77-87
• 5.1 物理模型建立77-79
• 5.1.1 窗簾的種類77
• 5.1.2 物理模型建立77-79
• 5.2 窗簾傳熱過程分析79-83
• 5.2.1 外窗傳熱79-80
• 5.2.2 空氣間層復合傳熱80-82
• 5.2.3 窗簾傳熱82-83
• 5.3 典型的窗簾組合形式空氣層熱阻分析83-86
• 5.4 本章小節(jié)86-87
• 結(jié)論87-89
• 參考文獻89-92
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況92
• 攻讀碩士學位期間參與的科研項目92-93
• 致謝93-94

【參考文獻】

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本文編號：578262