外窗对重庆地区高层居住建筑能耗的影响及节能技术研究

【摘要】： 建筑外围护结构包括墙体、屋面、地面、门窗等与室外空气直接接触的部分,因此它们的保温隔热性能对建筑节能起着至关重要的作用,是降低建筑能耗的关键。其中,外窗是建筑外围护结构构件中保温隔热性能最薄弱的环节,仅通过外窗的热量损失就占到了建筑能耗的50%以上。因此外窗是影响建筑能耗的主要因素之一。 本文以重庆地区居住建筑外窗为研究对象,根据重庆地区的气候特点,运用动态模拟计算方法研究了居住建筑外窗性能对建筑能耗的影响。主要从建筑外窗的传热系数K、外窗遮阳系数、窗墙面积比、外窗材料种类、外窗遮阳技术等几个方面进行研究分析,提出了适合重庆地区居住建筑外窗的节能措施。模拟分析结果表明: ①外窗传热系数越大,建筑能耗越大。且传热系数对建筑采暖能耗的影响比对空调能耗的影响作用显著。外窗传热系数对各朝向建筑能耗的影响大小为:西向北向东向南向。 ②随外窗遮阳系数的增大,建筑能耗呈线性增长。且遮阳系数对建筑空调能耗的影响比对采暖能耗的影响显著。外窗遮阳系数对各朝向建筑能耗的影响大小为:西向东向北向南向。 ③窗墙面积比越大,建筑能耗越大。当窗墙面积比在0.1～0.4时,建筑能耗的变化率较大;当窗墙面积比在0.4～0.9时,建筑能耗的变化率较小。各朝向窗墙面积比对建筑能耗的影响大小为:西向南向北向东向。 ④凸窗、转角窗随着凸出长度的增加,建筑能耗不断地增大。因此在重庆居住建筑中应控制凸窗、转角窗的应用数量,且其凸出长度不宜大于1.0m。 ⑤建筑能耗受玻璃材料的影响比受窗框材料的影响显著。因此在外窗的设计过程中,应重视外窗玻璃材料的选用。 本文研究结果对重庆地区居住建筑外窗的节能设计和改造起着一定的指导作用。在节能设计中,应充分考虑各因素的影响,从而寻找出既经济又节能的措施。 【关键词】：外窗 建筑能耗 遮阳技术 节能技术
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TU111.4
【目录】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 绪论9-18
• 1.1 研究背景9-12
• 1.1.1 我国建筑能耗的现状及建筑节能的紧迫性9-10
• 1.1.2 围护结构与建筑节能的关系10-11
• 1.1.3 外窗节能的必要性11-12
• 1.2 国内外窗户节能的发展概况12-16
• 1.2.1 国外窗户节能的发展概况12-14
• 1.2.2 国内窗户节能的发展概况14-16
• 1.3 建筑能耗的模拟计算方法16-17
• 1.4 课题研究的主要内容和目的17-18
• 2 外窗节能影响因素及应用材料18-29
• 2.1 外窗节能影响因素18-20
• 2.2 窗户材料及开启方式20-25
• 2.2.1 窗玻璃20-23
• 2.2.2 窗框材料23-24
• 2.2.3 窗户的开启方式24-25
• 2.3 外窗遮阳技术25-29
• 2.3.1 选择性透光遮阳26
• 2.3.2 遮挡式遮阳26-29
• 3 研究方法29-33
• 3.1 建筑能耗模拟软件简介29-30
• 3.2 重庆地区气候特征30
• 3.3 建筑模型的建立30-33
• 3.3.1 建筑模型的建立30-31
• 3.3.2 建筑模型热工参数的设定31-32
• 3.3.3 建筑室内环境参数的设定32-33
• 4 外窗传热系数对建筑能耗的影响33-39
• 4.1 单一朝向外窗传热系数对建筑能耗的影响33-35
• 4.2 不同朝向外窗传热系数对建筑能耗的影响35-36
• 4.3 不同窗墙面积比时，外窗传热系数对建筑能耗的影响36-38
• 4.4 本章小结38-39
• 5 外窗遮阳系数对建筑能耗的影响39-45
• 5.1 单一朝向外窗遮阳系数对建筑能耗的影响39-40
• 5.2 不同朝向外窗遮阳系数对建筑能耗的影响40-41
• 5.3 不同窗墙面积比时，外窗遮阳系数对建筑能耗的影响41-43
• 5.4 不同传热系数时，外窗遮阳系数对建筑能耗的影响43-44
• 5.5 本章小结44-45
• 6 外窗窗墙面积比、形态对建筑能耗的影响45-53
• 6.1 窗墙面积比对建筑能耗的影响45-49
• 6.1.1 单一朝向窗墙面积比对建筑能耗的影响45-46
• 6.1.2 不同朝向窗墙面积比对建筑能耗的影响46-48
• 6.1.3 不同传热系数下，窗墙面积比对建筑能耗的影响48-49
• 6.2 外窗形态对建筑能耗的影响49-52
• 6.2.1 不同外窗形态的建筑能耗差异50-51
• 6.2.2 凸窗、转角窗的凸出长度对建筑能耗的影响51-52
• 6.3 本章小结52-53
• 7 外窗遮阳技术53-74
• 7.1 固定遮阳53-67
• 7.1.1 水平遮阳55-58
• 7.1.2 垂直遮阳58-61
• 7.1.3 挡板遮阳61-64
• 7.1.4 综合遮阳64-66
• 7.1.5 几种固定遮阳的遮阳效果66-67
• 7.2 活动外遮阳67-68
• 7.3 玻璃贴膜68-70
• 7.4 内遮阳70-71
• 7.5 中间遮阳71-72
• 7.6 本章小结72-74
• 8 外窗种类对建筑能耗的影响74-88
• 8.1 窗型材74-75
• 8.2 窗玻璃75-84
• 8.2.1 玻璃种类75-80
• 8.2.2 玻璃颜色80-81
• 8.2.3 玻璃厚度81-82
• 8.2.4 中空玻璃间气体层82-84
• 8.3 窗开启方式84-85
• 8.4 几种典型外窗的节能效果85-86
• 8.5 本章小结86-88
• 9 结论88-90
• 致谢90-91
• 参考文献91-94
• 附录94

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