西安某高校节能中心热环境模拟优化设计__墨水学术,论文发表,发表(2)
分类:推荐论文 时间:关注:(1)
间各自设为一个区域,反映的是各个区域在最冷天(1月9日)的逐时温度,另外模拟还包括室外温度、太阳直射辐射、散射辐射及风速的变化情况,从中可以看到节能中心冬季气温在0℃左右,即使午后15点左右最高气温仍不超过10℃,而太阳直射辐射强度与西安建筑平均直射辐射水平相比同样较低究其原因是建筑南向采光受南侧建筑遮挡,影响了太阳直射辐射,从而造成冬季气温偏低。
该建筑被动组分得热分析,可以看出来全年中的热损失有61.6%都来自于自然通风,围护结构传导带来的热损失占到了29.8%,全年中的得热有16.3%来源于太阳辐射,自然通风带来的得热占总得热的10.8%。建筑改造过程重点关注围护结构,加强围护结构保温能力有利于该建筑节约能源,还要注意增加进入室内的太阳辐射,打开中庭上部窗户形成南北通透,改善室内空气品质。
四、建筑热工性能优化措施
通过对该建筑使用者的调查,结合计算机模拟,笔者发现冬季室内热工环境较差,主要表现为室内通风很差,加之暖气设备的使用,使室内空气较为干燥,随之带来的二氧化碳浓度增加等问题,不利于办公者的身心健康。同时由于南侧建筑遮挡进一步恶化了冬季室内热环境,夏季室内热工环境良好,较为凉爽。由于气候中心属于南侧东楼附属用房,建筑遮挡造成的太阳辐射量无法改变,针对影响节能中心热环境常见问题,在满足可行性原则基础上提出以下设计措施。
(一)自然通风的有效利用
良好的自然通风可以及时地将室内的热量和湿气带走,使室内空气温度较快的降下来,充分考虑窗户、门及风口的位置,组织好穿堂风也是非常重要的。
针对节能中心现有问题可以采用室外、室内同时进气和利用风压、热压作用相结合的方式。组织方式有:1.从室外进气,同时为了加强风压的作用,采用兜风檐口的做法;2.利用中庭上部的窗户或通风井达到自然通风的效果,可以抬高中庭突出屋顶的高度,能够增强通风效果。
(二)调整建筑布局周围绿化结构
室外绿化有降温增湿、遮阳防辐射、保持一定水分的作用。但是该建筑周围的树木过于茂密,加之东楼的遮挡,严重影响了建筑室内的太阳辐射量和采光。
绿化品种的选择和配置主要从遮阳来考虑,并注意通风采光问题,同时绿化对墙壁的防热也起到很重要的作用。树木可以选择伞形、广卵形、圆头形、锥形、散形等。另外在窗前设置棚架,利用攀爬植物,设置爬山虎、珊瑚藤等构成窗前水平或垂直遮阳,对室内气温有很大影响。同时合理选择绿化植物的种类和树种的布置,调整绿化密度,夏季导风入室,增强室内通风,并兼顾冬季日照和采光。
(三)增强围护结构保温性能
增强围护结构保温性能是提高室内热工性能,减少能量损失的关键。结合立面的设计,屋顶上方可设计通风间层,形成封闭的空气层,既起到夏季隔热作用,又达到冬季保温的作用。也可做成种植屋面,利用覆土层和植物增强屋面的保温、隔热性能,同时有美化民居的作用。
(四)增设采光得热中庭
在中庭1上空设置玻璃天窗,冬季让太阳光透过玻璃窗照射到室内,使房间气温升高,并且不让热量逃逸,在“温室效应”作用下达到冬季取暖的效果。中庭天窗的设置不但改善该区域的热工性能,而且解决了采光问题,一举两得。同时在玻璃天窗处设置可调节遮阳百叶,在冬季改善热环境同时兼顾夏季遮阳。
五、结语
现有建筑设计中绝大多数并没有考虑室内的热工设计,无论从小