基于窗户性能的夏热冬暖地区民居能耗研究

发布时间：2020-09-19 21:03

　　目前我国每年建筑新房增加面积为17~18亿m2,而既有民居建筑已超过600亿m2,由于建筑结构老化等问题,住宅建筑未经过修缮造成了其中有接近90%以上耗能严重。由于国家加强了能源立法,各种节能指标以及政策也在不断改进与完善,通过这些法规及政策的约束使我国在建筑节能工作上取得了很大的成就;但是在新的法规还尚未建立的摸索时期,会大量存在一些不符合现行节能法规规定的既有建筑,这些建筑一方面在建造过程中没有考虑建筑节能需求,另一方面随着年代更迭,建筑围护结构老化出现了严重的热工缺陷,导致了这一类建筑成为了高耗能建筑。我国的能源短缺以及高能耗建筑使得节能研究工作的推行迫在眉睫。在整个建筑节能体系中,窗户不仅是失热构件同时也是得热构件。室内温湿度的平衡与窗户构件的气密性程度有关,对民居窗户进行能耗模拟以及节能研究时,需要考虑不同地区以及不同气候条件、经济因素等。因地制宜的选择窗户的节能改善方案从而有效的减少高能耗建筑的能源消耗是本文考虑的重点。本文主要研究内容:第一,利用FLIR红外热像仪和空气质量检测仪实测目标建筑窗户的热工性能以及气密性,流程如下:(1)在广州、韶关、肇庆、河源以及阳江五个地点实测四个时期总计362栋建筑窗户,对比185处具有热工缺陷的窗户,分析其窗户窗玻温度分布情况。利用软件python将热成像图绘制成3D图形,从三维视角分析窗户内外温度分布情况,并加以总结。(2)利用空气质量检测仪检测目标建筑窗户室内外的颗粒物浓度以及空气湿度,以每5分钟为一个检测点检测室内外颗粒物以及湿度达到平衡的时间,通过平衡的时间快慢来反应窗户的气密性强度。第二,利用Design Builder模拟软件对实测分析得到的窗户改造方案进行模拟计算,以传统初期一梯两户住宅为例,计算住宅建筑采用不同窗户构造、不同朝向时室内全年能耗。对8个房间除湿季、制冷季以及北区采暖季总计829440份数据进行归纳统计和分析,得到不同窗户构造、不同朝向房间、不同用能季节各能耗对比,以此验证了实测结果。第三,通过模拟计算得到的最优方案,将其运用到夏热冬暖地区的节能改造中,采用不同的空调形式对比节能收益,分析其经济性。结果表明:1.“七五计划”到“十五计划”的初期住宅通过自行改造的单玻推拉塑窗,窗框线温分布差值在0.6~0.8℃,改造后窗户热工缺陷较小,因此具有较大的节能潜力,未经改造的窗框线温差值在1.6~2.7℃之间,并且西向窗户窗框线温差值在1.3~2.7℃,线温差值较其他朝向较高。“十三五”之后的近期住宅采用双玻窗具有优良的隔热隔湿性能。2.通过Design Builder对初期住宅实测结果进行模拟计算,计算结果显示将原有初期住宅的单玻铝合金更换为单玻塑窗,其耗冷量减少7.5%,耗热量减少11.3%;更为双玻铝合金窗之后,其耗冷量减少33.9%,耗热量减少28.6%;更为双玻塑窗后,耗冷量减少42.4%,耗热量减少57.6%。南向窗户节能收益最高并且南向双玻推拉塑窗在采暖季节能率高达62.1%,而西向窗户较东向窗户而言,虽然初始负荷较高,但是改造之后节能提升率更高。窗框对于能耗的影响要小于窗玻的影响,同时窗框对耗热量的影响要高于对耗冷量的影响。3.对南向双玻推拉塑窗与单玻铝合金窗进行经济性分析,通过对比双玻推拉塑窗与单玻铝合金窗的初期民用住宅,室内使用变频空调时,采用双玻推拉塑窗时制冷除湿能耗一年降低了9301.1kw,10年的用能收益为19134元,每年每单位建筑面积的节能收益为6.8元。若夏热冬暖北区采用冬季采暖,10年用能收益为23816元。
【学位单位】：广东工业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TU241
【部分图文】：

示意图,热工,示意图,建筑节能

建筑节能的研究对于缓解我国能源匮乏的现状，提高人民生活质量，减少环境污染有着重要的意义，不仅如此它也是促进经济可持续发展最简单最高效的方法。建筑节能较其他节能措施而言，发电节能提高 5%，汽车节能提高 10%都很困难，而建筑节能却能达到 50～60%，收益远远要高于其他节能收益[11]。因此切实可行的制定一系列的建筑节能方案，有效的改善建筑用能现状，全面的推动我国可持续发展战略成为社会各界关注以及研究的热点。1.1.2 我国建筑节能发展我国地大物博、幅员辽阔，横跨了寒、温、热三个气候带，也正因为如此，我国的气候环境复杂，建筑群体的结构功能都有所差异，这使得我国建筑节能工作的开展更加困难。根据热工设计，可将我国整体划分为五个大区[12]，如图 1-1 所示分别为严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温和地区。针对于这些

技术路线图,建筑节能,室内环境,住宅研究

图 1-2 技术路线图Fig.1-2 Technology Road map1.4.2 研究内容本课题来源于建设部住宅研究中心项目“亚热带气候（岭南地区）民居能耗与室内环境控制调查与研究”以及企业委托的研究课题“室内环境控制技术与建筑节能项目(18HK0043)”。同时本课题响应国家节能减排，实现可持续发展的战略目标，具有一定的研究意义和实际意义。本文具体研究内容如下：1. 首先，对建筑节能以及节能改造相关的文献和法规进行了调研、归纳和总结，得出了我国近几年的节能工作存在的几点不足，尤其是在夏热冬暖地区的建筑节能改造工作收效甚微。2. 根据不同时期的相关法规政策，对不同时期建造的住宅建筑窗户进行现场热

节能工作,节能建筑,住宅建筑,民居

业大学硕士学位论文，现如今住宅商品房走向了中高层时代。我国计划开始的，自 1986 年开始到 2000 年之间前《民用建筑节能管理规定》（建设部令第 143约能源法》中可以看到，我国的建筑节能法规用建筑热工设计规范》（GB50176-93）后，我以及房屋的隔热隔湿性能上面都有了很大的改发

【相似文献】