北方寒冷地区居住建筑外窗节能设计研究

【摘要】： 目前我国正处在经济建设高速发展的过程中,建筑运行能耗不断提高,节约能源是建设节约型社会的重要组成部分,建筑节能更是重中之重,居住建筑节能任务艰巨,潜力很大。窗户是耗热量较大的构件,外窗节能可提高外窗的保温隔热性能,减少能源消耗,改善住宅品质。现在建筑外窗节能在:1)设计研究、2)制作安装、3)开发商及业主的认可度等方面,均存在一些亟待解决的问题,这些均可能直接降低建筑节能成效。为此,本文主要进行了以下研究: 本文根据北方寒冷地区气候特点、对外窗传热过程、室内舒适性、实际工程进行研究,得出外窗节能设计需要考虑的三大因素:太阳能的利用、外窗保温隔热性能、外窗气密性和合理的自然通风,在此基础上总结寒冷地区节能设计以及外窗节能的策略:采用传热系数小的外窗,充足的可调控的阳光,良好的可调节的自然通风,做到开源节流。 根据以上策略,本文分别从保温性能、太阳得热、自然通风三方面对北方寒冷地区建筑外窗进行了详细探讨和计算,在建筑外窗的朝向、位置、面积、选材、形式、开启方式、外窗附加物、南向阳台阳光间、外窗遮阳等方面提出了综合可行的具体节能措施。 针对现行规范对窗墙比以及外飘窗的规定,根据太阳辐射理论,选取北京地区大寒日,对南向普通中空塑钢窗、南向外飘中空塑钢窗的逐时太阳得热,每日净得热、同洞口面积外墙每日总失热等项进行了计算和比较,得出新的结论:北方寒冷地区具有丰富太阳辐射资源的房间,在充分保证外窗保温性能和夏季防热的前提下,其南向窗墙比及南向外飘窗的使用均不必受到限制。 【关键词】：北方寒冷地区 居住建筑 外窗 节能
【学位授予单位】：天津大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TU111.48
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-10
• 第一章 绪论10-29
• 1.1 我国的能源形势及建筑节能内涵10-12
• 1.1.1 我国的能源形势10
• 1.1.2 我国建筑能耗现状10-11
• 1.1.3 建筑节能的内涵11-12
• 1.2 居住建筑节能的重要性12-17
• 1.2.1 我国住宅发展状况12-13
• 1.2.2 住宅能耗13-14
• 1.2.3 居住建筑节能的潜力14-16
• 1.2.4 居住建筑节能的经济效益和社会效益16-17
• 1.3 居住建筑外窗节能的重要性17-18
• 1.3.1 居住建筑外窗节能可降低居住建筑能耗17
• 1.3.2 建筑外窗节能对营造舒适健康室内环境的影响17-18
• 1.4 国内外在建筑节能及外窗节能方面的研究进展情况18-25
• 1.4.1 国外在建筑节能方面的研究进展情况18-20
• 1.4.2 发达国家的门窗发展现状20-21
• 1.4.3 国内在建筑节能的发展21-22
• 1.4.4 我国寒冷地区节能门窗的发展22-25
• 1.5 当前建筑外窗节能设计研究和使用中的一些问题25-27
• 1.5.1 在设计与研究方面的问题25-26
• 1.5.2 节能窗制作安装的问题26-27
• 1.5.3 开发商与业主的问题27
• 1.6 本文主要研究思路内容27-29
• 第二章 影响寒冷地区居住建筑外窗节能的因素29-42
• 2.1 寒冷地区气候特点29-31
• 2.1.1 寒冷地区29
• 2.1.2 寒冷地区气候特征29-31
• 2.2 建筑外窗的传热与得热过程31-33
• 2.2.1 冬季门窗的热过程31-32
• 2.2.2 夏季门窗的热过程32-33
• 2.3 室内热环境与人体的舒适感对外窗节能的影响33-40
• 2.3.1 室内热环境与人体舒适感33-35
• 2.3.2 影响人体热舒适的因素35-37
• 2.3.3 建筑外窗与室内人体的热舒适性37-39
• 2.3.4 建筑外窗节能情况及室内舒适感调研39-40
• 2.4 寒冷地区居住建筑外窗节能影响因素及节能设计策略40-41
• 2.4.1 寒冷地区居住建筑外窗节能影响因素40
• 2.4.2 寒冷地区居住建筑外窗节能设计策略40-41
• 2.5 本章小结41-42
• 第三章 建筑外窗构件的节能设计研究42-62
• 3.1 建筑外窗的组成及热阻42
• 3.2 建筑外窗框的节能设计分析研究42-47
• 3.2.1 窗框材料43-46
• 3.2.2 型材腔型断面的设计46-47
• 3.3 建筑外窗玻璃节能分析与研究47-54
• 3.3.1 常用玻璃48
• 3.3.2 双层玻璃、中空玻璃、真空玻璃48-51
• 3.3.3 Low-E 玻璃51-52
• 3.3.4 张膜玻璃52
• 3.3.5 各朝向窗玻璃选择52-54
• 3.4 提高窗的气密性，减少窗户的空气渗透耗热量54-60
• 3.4.1 我国国家标准关于外窗的气密性等级的规定55-56
• 3.4.2 改进外窗气密性的方法56-60
• 3.5 部分附加物对窗节能效果的影响60-61
• 3.6 本章小结61-62
• 第四章 寒冷地区外窗合理利用太阳辐射的研究62-83
• 4.1 太阳辐射原理与北方寒冷地区太阳能辐射资源62-67
• 4.1.1 太阳辐射原理62-64
• 4.1.2 北方寒冷地区城市居住小区太阳能辐射资源64-65
• 4.1.3 太阳辐射与外窗朝向65-67
• 4.2 外窗太阳辐射得热计算与分析67-80
• 4.2.1 南向普通外窗太阳辐射得热计算与窗墙比探讨67-72
• 4.2.2 南向外飘窗太阳辐射得热计算与探讨72-78
• 4.2.3 对石家庄某住宅实例分析78-79
• 4.2.4 外窗形式与太阳辐射79-80
• 4.3 寒冷地区南向阳台日光间的设计80-82
• 4.3.1 南向阳台日光间的设计80-81
• 4.3.2 南向封闭阳台热压通风设计81-82
• 4.4 本章小结82-83
• 第五章 外窗的遮阳与自然通风83-95
• 5.1 外窗的遮阳83-87
• 5.1.1 按安装位置分类的遮阳形式83-85
• 5.1.2 按构造分类85-87
• 5.2 住宅遮阳设计与安装87-89
• 5.2.1 遮阳设计与地理气候87
• 5.2.2 遮阳设计与窗口朝向87-89
• 5.2.3 遮阳设计与房间的用途89
• 5.3 建筑外窗与自然通风89-93
• 5.3.1 开窗方向与室内通风89-90
• 5.3.2 开窗位置与室内通风90-91
• 5.3.3 开窗面积与室内通风91-92
• 5.3.4 窗户开启方式92-93
• 5.4 住宅可控通风与节能93-94
• 5.5 本章小结94-95
• 第六章 石家庄住宅外窗节能设计工程实例分析95-113
• 6.1 石家庄地理位置及气候特点95-98
• 6.1.1 全年特征95-96
• 6.1.2 四季特点96
• 6.1.3 太阳辐射与日照96-97
• 6.1.4 气温97
• 6.1.5 风速、最多风向及频率97-98
• 6.2 石家庄气候区属、耗热量限值、体型系数限值98-99
• 6.3 现行规范在建筑外窗方面的规定99-100
• 6.3.1 外围护结构传热系数限制值99
• 6.3.2 气密性规定99-100
• 6.3.3 窗墙面积比规定100
• 6.4 西清公寓工程实例分析100-111
• 6.4.1 工程简介100-102
• 6.4.2 外窗朝向、材料及选型102-104
• 6.4.3 窗面积的设计校核104-108
• 6.4.4 住户跟踪回访108-109
• 6.4.5 住户一年空调用电量统计109-111
• 6.5 本章小结111-113
• 第七章 结论113-118
• 参考文献118-120
• 发表论文和科研情况说明120-121
• 致谢121

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

乌鲁木齐市既有居住建筑围护结构节能改造技术及经济综合研究    王鸣莉

建筑保温工程全寿命周期管理研究    周恒旭

包头城市住宅窗户节能设计    乌进高娃

西北农村地区的生态建筑适宜技术——以银川市碱富桥村设计为例    何泉;刘加平;吕小辉;

南京台城景观保护与可持续设计初探    韩颖;方晟岚;绳勇;

寒冷地区农村住宅节能设计探讨    董海荣;祁少明;刘树岭;朱子君;

陶粒湿屋面传热过程的有限元解法    杨红霞;戴天兴;崔保龙;吴小强;

轻质复合围护结构建筑的室内热环境分析    杨丽萍;闫增峰;孙立新;王静;

住宅建筑围护结构内外表面热阻对传热系数的影响    王江丽;刘长飞;

试析居住建筑节能控制方法    葛军;王晓岷;吴庆;

苏北地区既有住宅外墙节能改造研究    巩艳;田梅清;罗海艳;

太阳能地板辐射采暖系统的应用研究    贺立三;刘振波;高林朝;高艳军;

太阳能·地源热泵供暖系统在新农村中的应用前景探讨    李国栋;解国珍;梁辰;法晓明;

传统与现代的和谐——浙江安吉农宅的生态实践    李涛;

秸秆节能墙体的应用研究    邸芃;戢娇;

隔热涂料分类及发展趋势    刘侃;盛明爽;张小红;李军;刘海峰;潘肇基;

可再生能源在住宅建筑中的应用分析    张春枝;翁维安;

基于低碳理念的住宅精细化设计    郭袁媛;周燕珉;

浅谈玻璃建筑的保温节能技术    黄晓曼;

粉煤灰挤塑泡沫复合砌块保温性能的优化研究    张双喜;张剑平;余才锐;王平;

太阳能采暖技术在建筑中的应用    冯巍;李慧敏;

太阳能采暖技术在建筑中的应用    冯巍;李慧敏;

温度变化对CCTV新台址主楼大悬臂合拢的影响    郭彦林;田广宇;刘学武;

广府传统民居通风方法及其现代建筑应用    曾志辉

严寒地区太阳能-土壤耦合热泵季节性土壤蓄热特性研究    张文雍

北京地区城市住宅天然光环境优化设计研究    张滨

高层住宅太阳能热水系统一体化设计研究    杜晓辉

生土建筑室内热湿环境研究    闫增峰

公共阅读工作面色彩和人工光环境评价研究    王湘

适应夏热冬冷地区气候的建筑表皮之可变化设计策略研究    李保峰

建筑空间解析及传统民居的再生研究    周伟

传统夯土民居生态建筑材料体系的优化研究    尚建丽

结合天然采光的办公建筑节能研究    张伟

地方建筑适宜性节能设计研究    葛志伟

热计量模式下居住建筑耗热量分摊模型研究    王仁瑾

太阳能供暖系统的模拟研究    安丽

豫北地区生土建筑的结构类型与构造研究    路晓明

华北地区绿色住宅建筑储能及其经济性分析研究    王臻

夏热冬暖地区建筑围护结构节能设计方法与构造在工程上的应用研究    林海

夏热冬冷地区居住建筑外墙内保温技术适宜性研究    李世元

窗户热屏系统对室内热环境影响的研究    张允

绿色住宅评价体系的国际比较研究    刘玲霞

相变储能石蜡材料的制备及性能研究    王世宏

基于建筑产品寿命周期的建筑节能评价体系研究    任志涛;孙白爽;张睿;

浅谈墙体节能工程质量监管要点    翟学坤;

建筑耗能现状及建筑节能对策    张林;

浅析某高层建筑外墙外保温节能工程中的监理质量控制    任博;胡琼之;

浅谈建筑设计企业留住人才的对策    韩军;

扎实做好物业管理节能工作    许倩鸿;

浅谈北方地区节能保温技术应用现状及发展前景    杜大鹏;孙蓬;

建筑外窗节能技术分析    蒙慧玲;陈保胜;

我国建筑节能的现状、问题与对策研究    廖礼平;

建筑能耗的综合性指标    曹叔维,初春玲

建筑外墙外保温节能管理研究    杨杰

民用建筑结构节能原理研究    雷红鹏

居住建筑节能研究    隋艳娥

论建筑节能政府管理的状况及其改善    梁晓群

成都地区住宅节能窗设计与应用    拉瓜登顿

建筑节能的政府规制问题研究    钱坤

采暖地区住宅外围护结构的节能设计    白薇

北方采暖地区既有居住建筑节能改造及考核评价体系研究    张强

建筑节能技术选择及其政策研究    吉琳娜

青岛地区既有建筑节能改造探讨    刘曦

既有居住建筑节能改造的技术经济研究    王卫卫

浅谈居住建筑的节能措施    欧立富;

浅析建筑节能与居住建筑设计    宋岩;王程;

夏热冬冷地区居住建筑节能设计    张元;

论节能设计在建筑结构设计中的运用    肖曼;汪丽娟;

浅谈建筑节能设计要点    李武;

暖边隔热型材应用于节能中空玻璃    彭春雷;

广西某既有居住建筑节能改造适宜技术分析    潘文明;周维;朱惠英;

《居住建筑节能检测标准》简介    徐选才;

石家庄市新建居住建筑节能措施    付国永;

浅谈节能建筑设计    陈春兰;姚文强;

北方寒冷地区外窗合理利用太阳辐射的研究    王立群;沈天行;

天津居住建筑中合理开窗与建筑节能的关系    曹立辉;王立雄;

夏热冬冷地区居住建筑节能设计软件的开发及其应用    赵志安;邱相武;

居住建筑外墙传热系数优化研究    高庆龙;杨柳;刘加平;冯雅;

关于夏热冬冷地区居住建筑节能设计的思考    吴筱秋;

福建省建筑节能设计若干问题    赵士怀;

结合四季花园小区节能设计谈居住建筑节能    宋秀章;

夏热冬暖地区沿海城市高层住宅建筑节能设计    王云新;

塑料外窗在严寒地区使用状况的调查研究    王洪涛;江勇;

浅谈居住建筑节能设计中遇到的问题及其对策    刘伟东;张军;

国外节能门窗现状及发展趋势    王铁华

各地因地制宜唱响节能曲    本报记者 赵春林 刘明 春华

优化门窗的节能设计和应用    美国创奇公司北京代表处 刘军

北京率先实施居住建筑节能设计标准    孙晓胜

建筑幕墙与玻璃产业共同发展    波新

《深圳居住建筑节能设计新标准》出台    记者 汤璇 通讯员 范嵘斌

门窗节能关持续 认识端正好发展    蔡雪婧孔维炜

北京加强既有居住建筑节能改造    张舵

沈阳居住建筑执行节能65%标准    边文

守住节能关    马琳

居住建筑节能设计计算与评价方法研究    任俊

西藏高原低能耗居住建筑构造体系研究    桑国臣

藏西南边远地区直接受益式太阳能采暖研究    肖伟

中国地面太阳辐射长期变化特征及短期预报方法研究    马金玉

基于有限元分析与实验的窗口物理环境品质综合提升研究    刘刚

北方采暖地区既有居住建筑节能改造经济激励研究    金占勇

新建居住建筑节能管理制度研究    姜波

寒冷地区居住建筑夏季室内热环境研究    王怡

采暖区既有居住建筑节能改造管理模式研究    陈砚祥

伊朗居住建筑新型东西外墙构造节能分析    Masoud Taheri Shahraein

北方寒冷地区居住建筑外窗节能设计研究    王立群

寒冷地区居住建筑的节能设计    赵冉

京郊村镇居住建筑节能研究    王特

居住建筑节能设计研究    鲍学芳

金华地区居住建筑围护结构节能体系设计研究    朱颖鹏

湖南地区城市住宅外窗节能及模拟分析研究    朱红飞

居住建筑外窗的节能设计研究    张雯

寒冷地区居住建筑节能设计研究    鲁慧敏

夏热冬冷地区居住建筑节能技术综合应用研究    陈丰

上海地区住宅建筑节能窗设计技术探讨    于芳