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重庆地区高层居住建筑窗户与建筑节能

作　者: 叶巧玲
导　师: 彭家惠
学　校: 重庆大学
专　业: 材料学
关键词: 住宅窗户高层居住建筑建筑节能能耗模拟
分类号: TU111.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

居住建筑能耗是建筑能耗的重要组成部分,随着城市建设的发展,它所占的比例也将越来越高。我国的建筑节能工作起步较晚,特别是居住建筑节能的发展与国外的差距甚大,所以建筑节能尤其是居住建筑的节能,应予以高度重视,作为重要课题来研究。本文以重庆地区高层居住建筑为研究对象,利用DOE2IN软件,模拟计算了窗户的各项参数对建筑能耗的影响。具体如下:1、分析了不同朝向窗的传热系数对建筑能耗的影响:外窗传热系数对建筑能耗的影响与外窗朝向、窗墙比有关。采暖能耗、总能耗与各朝向窗传热系数之间均呈线性正相关关系。随着窗墙比的增大,传热系数对建筑能耗的影响程度逐渐增强;制冷能耗与东向窗传热系数之间呈线形正相关关系,同一窗墙比下,南窗传热系数对建筑制冷能耗的影响极小。对于北窗、西窗,降低传热系数,制冷能耗有增加的趋势。从降低制冷能耗的角度来看,降低外窗的传热系数达到的效果甚微。同一遮阳系数,窗墙比相同,各向窗传热系数对建筑总能耗的影响程度强弱顺序依次为:南窗→东窗→西窗→北窗。2、分析了不同朝向外窗的遮蔽系数与建筑能耗之间的关系,得到:①不同朝向窗,遮蔽系数对建筑能耗的影响不同。东窗的遮蔽系数对总能耗的影响最明显,通过降低东窗遮蔽系数来节能是很必要的。对于北窗和南窗,降低遮蔽系数,总能耗降低幅度很小,从总能耗来讲,无需降低遮蔽系数。对于西窗,建筑总能耗与遮蔽系数之间为多项式关系。对于每一窗墙比,都有适宜的遮蔽系数,其值随西向窗墙比的增大而减小。建筑制冷能耗受各朝向窗遮蔽系数影响程度强弱顺序依次为:西向→北向→南向→东向。②同一朝向窗,窗墙比越大,遮蔽系数对建筑能耗的影响越明显。3、分析了不同朝向的外窗窗墙比对建筑能耗的影响:①窗墙比对建筑采暖能耗的影响与外窗朝向及传热系数、遮蔽系数有关采暖能耗与东窗和南窗的窗墙比之间呈线形正相关关系。东窗窗墙比对建筑采暖能耗的影响随传热系数的增大逐渐增强;南窗窗墙比对采暖能耗的影响随遮蔽系数的降低逐渐增强;但增加的程度不大;相同遮阳系数下,东窗的窗墙比对建筑采暖能耗的影响最明显。②各朝向窗窗墙比对建筑制冷能耗的影响均呈线性增加。增加程度与外窗朝向及遮蔽系数有关。③各朝向窗窗墙比对总能耗的影响程度中,北窗最小,东窗最大。4、比较了各朝向窗传热系数、遮蔽系数、窗墙比三者对建筑能耗的影响程度,得到:东向窗、西窗、南窗,外窗各参数中,窗墙比对能耗的影响最明显,其次为遮蔽系数;北窗,遮蔽系数对能耗的影响最明显,其次为窗墙比;无论哪个朝向,传热系数对能耗的影响程度均最小。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-13
1 绪论  13-30
  1.1 建筑节能概述  13-16
    1.1.1 建筑节能的内涵  13-14
    1.1.2 建筑节能的必要性  14-16
  1.2 国内外建筑节能概况  16-19
    1.2.1 国外建筑节能概况  16-17
    1.2.2 国内建筑节能概况  17-19
  1.3 居住建筑窗户与建筑节能  19-24
    1.3.1 外窗的热工性能与建筑节能  19-21
    1.3.2 外窗面积、朝向与建筑节能  21-22
    1.3.3 外窗遮阳与建筑节能  22
    1.3.4 外窗的负压气密性  22-23
    1.3.5 节能标准对外窗设计的规定  23-24
  1.4 重庆市高层居住建筑外窗情况  24-26
    1.4.1 建筑窗墙面积比  24-25
    1.4.2 外窗遮阳  25-26
  1.5 分析方法的选取  26-27
    1.5.1 建筑模拟的必要性  26
    1.5.2 分析软件DOE2IN 简介  26-27
    1.5.3 能耗分析计算原理  27
  1.6 课题的提出意义及主要内容  27-30
    1.6.1 课题的提出意义  27-29
    1.6.2 课题的主要内容  29-30
2 建筑能耗模拟研究方法  30-34
  2.1 能耗模拟计算流程  30
  2.2 能耗模拟计算边界条件  30-32
  2.3 分析用建筑模型  32-34
3 外窗传热系数与建筑能耗  34-53
  3.1 北窗传热系数与建筑能耗  34-40
    3.1.1 北向窗传热系数与建筑采暖能耗  34-38
    3.1.2 北向窗传热系数与建筑制冷能耗  38-39
    3.1.3 北向窗传热系数与建筑总能耗  39-40
  3.2 东窗传热系数与建筑能耗  40-44
    3.2.1 东向窗传热系数与建筑采暖能耗  40-41
    3.2.2 东向窗传热系数与建筑制冷能耗  41-42
    3.2.3 东向窗传热系数与建筑总能耗  42-44
  3.3 南窗传热系数与建筑能耗  44-47
    3.3.1 南窗传热系数与建筑采暖能耗  44-45
    3.3.2 南窗传热系数与建筑制冷能耗  45-46
    3.3.3 南窗传热系数与建筑总能耗  46-47
  3.4 西窗传热系数与建筑能耗  47-51
    3.4.1 西窗传热系数与建筑采暖能耗  47-49
    3.4.2 西窗传热系数与建筑制冷能耗  49-50
    3.4.3 西窗传热系数与建筑总能耗  50-51
  3.5 本章小结  51-53
4 外窗遮蔽系数与建筑能耗  53-77
  4.1 北向窗遮蔽系数与建筑能耗  53-63
    4.1.1 北向窗遮蔽系数与建筑采暖能耗  53-57
    4.1.2 北向窗遮蔽系数与建筑制冷能耗  57-60
    4.1.3 北向窗遮蔽系数与建筑总能耗  60-63
  4.2 东向窗遮蔽系数与建筑能耗  63-70
    4.2.1 东向窗遮蔽系数与建筑采暖能耗  63-64
    4.2.2 东向窗遮蔽系数与建筑制冷能耗  64-67
    4.2.3 东向窗遮蔽系数与建筑总能耗  67-70
  4.3 南向窗遮蔽系数与建筑能耗  70-73
    4.3.1 南向窗遮蔽系数与建筑采暖能耗  70-71
    4.3.2 南向窗遮蔽系数与建筑制冷能耗  71-72
    4.3.3 南向窗遮蔽系数与建筑总能耗  72-73
  4.4 西向窗遮蔽系数与建筑能耗  73-76
    4.4.1 西向窗遮蔽系数与建筑采暖能耗  73-74
    4.4.2 西向窗遮蔽系数与建筑制冷能耗  74-75
    4.4.3 西向窗遮蔽系数与建筑总能耗  75-76
  4.5 本章小结  76-77
5 窗墙面积比与建筑能耗  77-92
  5.1 北向窗窗墙比与建筑能耗  77-80
    5.1.1 北向窗窗墙比与建筑采暖能耗  77-78
    5.1.2 北向窗窗墙比与建筑制冷能耗  78-79
    5.1.3 北向窗窗墙比与建筑总能耗  79-80
  5.2 东向窗窗墙比与建筑能耗  80-84
    5.2.1 东向窗窗墙比与建筑采暖能耗  80-81
    5.2.2 东向窗窗墙比与建筑制冷能耗  81-82
    5.2.3 东向窗窗墙比与建筑总能耗  82-84
  5.3 南向窗窗墙比与建筑能耗  84-86
    5.3.1 南向窗窗墙比与建筑采暖能耗  84-85
    5.3.2 南向窗窗墙比与建筑制冷能耗  85-86
    5.3.3 南向窗窗墙比与建筑总能耗  86
  5.4 西向窗窗墙比与建筑能耗  86-90
    5.4.1 西向窗窗墙比与建筑采暖能耗  87-88
    5.4.2 西向窗窗墙比与建筑制冷能耗  88
    5.4.3 西向窗窗墙比与建筑总能耗  88-90
  5.5 本章小结  90-92
6 结论  92-94
致谢  94-95
参考文献  95-98
附录  98-100

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