建筑热环境分析及优化
建筑热环境的改善方法浅析
建筑热环境的改善方法浅析1.湿热地区在住宅区的各种环境中,和人们的生活联系最紧密的就是热环境,它直接影响着人们的身体感受和健康。
随着生活水平的日益提高,人们对居住区室外热环境的舒适程度要求也越来越高。
本文针对湿热地区,提出改善住宅热环境舒适性的途径。
湿热地区气候特征为:冬季潮湿多雾、日照少,夏季炎热高温、湿度大、风速小,夜间不易退凉,无风而闷热,而且湿热地区往往地形、地貌较复杂,易形成局部小气候。
因此,通风与隔热遮阳是湿热地区住宅设计要解决的主要矛盾。
通过规划设计和单体设计可以改善居住热环境的舒适性。
2.规划设计2.1建筑选址一定区域内的地理位置和生物气候条件对城市居住环境的舒适性有着长期影响。
对位于炎热潮湿和多雨气候地区的新区规划或旧城改造项目,应选择那些温度较低、通风良好以及周边地形特征适于自然排水的地方,并避免将密集的住区或商业街区建造在洪水易发地段。
选择通风良好的区域,可避免因地形等条件所导致的空气滞留。
良好的通风对湿热地区居民的舒适性而言是至关重要的,除了积极利用自然风外,也应依靠地形地貌变化产生的局地风。
在无风的夜晚,山谷的坡度可使气流向下运动产生谷地风,而沿海或滨水地区则可受益于白天及夜间生成的水陆风。
值得注意的是,水是个非常好的能够带走热量的介质,为了改善城市整体环境,应尽可能少地在江边建设高层建筑,且建筑要与江边保持一定的距离,充分发挥流动的水能带走热量的优势。
2.2建筑布局合理设计小区的建筑布局,可形成优化微气候的良好界面。
建筑群布局应尽量采取错列或斜列式,可使风从斜向导入建筑群内部;有时也可结合地形采用自由排列是的方式。
当建筑呈一字平直排开而体型较长时,应在前排住宅适当位置设置过街楼以加强自然通风。
在立体布置方面,可采取“前低后高”和有规律低“高低错落”处理方式。
不建议采用中间低四周高的小区布置方案,因为在中间低矮建筑处会形成很大的风影区。
2.3建筑间距及朝向在确定住宅间距时,日照间距是一个重要的因素。
建筑热舒适性的研究与优化
建筑热舒适性的研究与优化随着经济的不断发展和人民生活水平的提高,人们对功能的要求不仅限于基本的居住、工作需要,更多地涉及到舒适性和健康性。
而舒适性作为建筑设计的基本指标之一,在现代建筑设计中更加得到了重视。
尤其是对于热环境的改善和优化,越来越受到各大建筑师和设计师们的关注。
一、热舒适性的原理热舒适性是指人体对环境热量的感知和反应,以及对热环境中的舒适或不舒适程度的判断。
其原则基于人体对热流量的感知和处理能力。
建筑“热舒适”的实现需要考虑到环境温度、相对湿度、空气运动和辐射等因素。
同时,重要的因素还包括室内空气质量、采光和噪声等。
因此,热舒适性评价是一个多指标的综合评价。
二、现有的热舒适性研究目前,存在哪些为建筑师和设计师们提供热舒适性信息的工具和资源呢?1. 狄援平舒适性理论狄援平教授发表的《人类舒适性的新标准》(2004)提出了以人为本的热舒适性理论框架,其中包括了热应激、人体感知、个体差异、适应工程环境和人体健康等因素。
这一理论已经成为国际上的标准,得到了广泛的应用。
2. 设备模拟、计算机仿真利用计算机模拟和仿真技术,可以快速评估不同设计方案对舒适性的影响。
结合现代建筑工程学和能源技术,利用仿真求解的方法可以对热环境进行评价和优化。
例如,Fluent和EnergyPlus 等计算机软件被广泛应用于建筑物内部热流和空气动力学的模拟和分析,对空调通风设计提供了重要的支持。
3. 传统物理测试方法除了上述方法外,传统的物理测试仪器和方法也可以用于热舒适性的测定。
比如,热流量计、酸碱度计、湿度计、温度计和有害气体浓度等测量仪器都可以评估建筑的热舒适性。
三、热舒适性的优化考虑到舒适性评价的复杂性和综合性,热舒适性的优化实际上是针对建筑设计过程中的一系列问题进行优化,以达到适宜人体的热环境。
常见的热舒适性优化方法如下:1. 设计合适的建筑立面和建筑空间形态合适的建筑立面和建筑空间形态能够在一定程度上降低热量吸收和辐射,同时促进空气循环,减少热流失。
建筑工程中的热力系统设计与优化
建筑工程中的热力系统设计与优化随着社会发展和人们对住宅和商业建筑舒适性的要求提高,建筑工程中的热力系统设计变得至关重要。
热力系统的设计与优化直接影响建筑物的能源利用效率和舒适性。
本文将探讨建筑工程中热力系统设计的关键要素和优化策略。
一、热力系统设计要素1. 整体热平衡在建筑工程中,热平衡是保证室内温度恒定和舒适的关键因素之一。
为了实现整体热平衡,需要根据建筑物的朝向、外部气候条件和内部热负荷等因素,合理设计供暖和冷却系统。
采用热力系统设计软件进行热平衡计算,可以帮助工程师准确确定每个房间的热负荷,并优化系统的设计。
2. 热源选择选择适合的热源对于热力系统的设计至关重要。
常见的热源包括锅炉、热泵和太阳能等。
根据不同的建筑物类型和需求,选择合适的热源可以提高系统的能效,并降低使用成本。
3. 管道设计管道设计是热力系统中的关键环节。
合理选择管道材料和尺寸,减小系统的阻力和热损失,可以提高系统的能效。
此外,管道的布局和支撑结构也需要考虑,以确保热力系统的可靠性和安全性。
4. 控制系统热力系统的控制系统起到监测和调节系统运行的作用。
现代化的热力系统需要配备智能控制系统,可以实时监测和调整供暖和冷却设备的运行状态,以满足不同时间段和房间的需求。
控制系统的优化设计可以提高系统的稳定性和能效。
二、热力系统优化策略1. 能源利用效率提高能源利用效率是热力系统优化的核心目标之一。
通过合理选择热源和改善供热设备的热传递效率,可以降低能源损耗并减少环境污染。
同时,优化热力系统的运行策略和控制算法,可以在满足舒适度要求的前提下,尽可能降低能源消耗。
2. 节能措施在热力系统的设计和运行过程中,采取合适的节能措施可以进一步提高系统的能效。
例如,通过加装隔热层和窗户,减少建筑物的热量损失;采用可再生能源作为热源,减少对非可再生能源的依赖;应用热回收技术,将废热再利用等。
这些节能措施不仅有助于减少能源消耗,还能降低建筑的运行成本。
建筑环境学 建筑热环境分析
么用途?
8.2 自然室温与建筑热环境的全 年分析
• 什么是自然室温? – 在建筑物正常的使用条件下,没有采 取强化通风、采暖或空调等方式来改 变室内的热湿状况,在这样的条件下 形成的室内空气温度称为自然室温 • 讨论:自然室温反映了什么?
关于全年气象参数的问题
• 按代表年气象参数设计的建筑是否一定节能? • 在建筑节能分析(尤其是改造建筑)中通常 可得出结论,采用某技术后将节能10%,但 实际节能数量可能不是这一指标,如何说明 你的节能措施确实有效? • 全年气象参数是否要考虑城市化带来的影响? 是否要考虑小区的微气候?
全年自然室温计算
4月1日-4月5日自然室温变化图
7月1日-7月5日自然室温变化图
冬季设计日不同窗墙比的自然室温
冬季设计日辐射变为原来两 倍不同窗墙比的温度
夏季设计日不同窗墙比的自然室温
有关围护结构的问题(1)
• 哈尔滨的住宅建筑应采用多大的窗墙比 (普通玻璃和普通墙体材料)?如果墙体 材料和玻璃的性能可随意选择,在哈尔滨 最节能的建筑具有什么样的围护结构? • 哈尔滨的商用建筑应采用多大的窗墙比 (普通玻璃和普通墙体材料)?如果墙体 材料和玻璃的性能可随意选择,在哈尔滨 最节能的建筑具有什么样的围护结构?
• 对所考虑建筑列围护结构内表面和室内空气 的热平衡方程,如果已知系统的除热量,则可 用前几章介绍的方法给出围护结构的不稳定传 热、内扰的对流和辐射、围护结构各表面和空 气得到的各种对流和辐射热量,从而可以计算 围护结构内表面和空气的全年温度变化 • 如果除热量为0,则可得到全年自然室温
自然室温举例分析
岭南民居天井的热环境分析
岭南民居天井的热环境分析岭南民居天井是岭南地区特有的建筑形式,具有独特的功能和美学价值。
天井作为岭南传统建筑的重要组成部分,不仅在居住功能上具有重要意义,还在热环境方面有着独特的优势。
本文将从岭南民居天井的热环境分析入手,探讨其在热环境调节方面的特点和优势。
一、天井的性质和作用天井是岭南民居建筑中的一个重要构件,它通常位于建筑的中央位置,被周围的建筑所环绕,起到连接室内外空间的作用。
天井在传统岭南建筑中具有多重功能,除了美化建筑外观和提高室内采光通风效果外,还能够在一定程度上改善建筑的热环境。
天井的存在可以形成建筑内部的采光天井效应,使得室内阳光充足,空气流通,提高室内的舒适度。
二、天井的热环境特点1. 采光通风效果明显天井的建筑结构使得阳光可以直接照射到建筑内部,形成室内自然采光的效果。
而且,天井周围通常会布置有窗户或门窗等通风设施,这样在自然风的作用下,可以使得室内空气得到良好的流通。
这种采光通风效果可以有效改善室内的热环境,减少室内热量积聚和通风不畅的问题,为居住者提供一个舒适的生活环境。
2. 热量消耗均衡天井在白天可以接受阳光的辐射,将大量的热量吸收并转化为热能,起到减轻室内温度上升的作用。
而在夜晚或阴雨天气,则能够将积聚的热能释放出去,保持室内外温差较小,减少能量的浪费。
这种热量消耗均衡的特点,能够有效地调节室内外的温度差异,提高居住舒适度。
3. 降低室内热量积聚天井的建筑形式使得室内外空气得到很好的流通,使得室内热量无法长时间积聚,而是随着空气的流通而及时散去。
这种特点不仅可以减少室内的热量积聚,还能有效减少室内的潮湿现象,维持室内空气的干燥度,提高居住环境的品质。
1. 节能减排天井的建筑形式可以有效地利用自然资源,减少对人工能源的消耗。
通过天井的采光通风效果,可以减少建筑内部的照明和空调使用,降低建筑的能耗,达到节能环保的目的。
通过控制室内外温差,减少了室内空调的使用,减少对环境的热排放,降低了温室气体的排放,有利于保护环境。
建筑热环境
改善室内热环境的措施
2.合理设计建筑物的朝向和布局,避免 出现风的“隧道”效应,并积极合理利 用太阳辐射能。建筑物的朝向应尽可 能的避开冬季主导风向并朝向夏季主 导风向。寒冷地区应以冬季防风为 主,炎热地区应以夏季通风为主。
改善室内热环境的措施
3.积极创造有利的气候微环境,建筑物 周边的绿化环境和江河湖泊喷泉等环 境有助于降低人们对热的敏感性,同 时还可以使人产生心怡感,提高生活 满意度。绿化墙体能够改善建筑外表 的微气候,可以为建筑外墙遮阳,以 减少外部的热反射和眩光,并可利用 植物的蒸腾作用降温和调节湿度,减 少城市热岛效应。
建筑热环境对人体热舒适度的 影响及改善措施
建筑热环境简介
建筑热环境有室内、外之别.室内热环 境是由室内空气温度、湿度、空气流 动速度和壁面热辐射诸要素的某一组 合,它是人热舒适度的直接环境作用因 素.室外热环境是室外温度、湿度、太 阳辐射、风和降水等能间接影响室内 热环境的气候因素。
影响人体热舒适的因素
Байду номын сангаас
改善室内热环境的措施
4.设计空调系统时要慎重选择室内设计 温度,进行合理的负荷计算和设备选 型,并进行合理的气流组织。空调设 计者应重视室内气流组织,积极利用 自然通风,积极采纳各种新技术,积 极利用各种新型绿色能源。如:置换 式空调、太阳能空调、地热能空调、 蓄能空调、地面辐射采暖等等。
改善室内热环境的措施
5.积极采用热回收和废热利用技术。采 用热回收和废热利用技术不仅可以达 到节能的目的,还可以把热商品化, 创造经济利益。
改善室内热环境的措施
6.个体可通过改变衣着,开关窗户,启停室内风 扇或空调采暖设备等个人行为改变环境舒适度及 个人热舒适感;个体还可从生理上和心理上适应 某一热环境,生理适应[6]指长期暴露在热环境中 人体热应力的逐渐减小的一种生理反应;心理适 应指根据过去的经历和期望适时改变现在的热环 境期望值,对理论上未达到舒适标准的某一热环 境,个体换一种心态去评价和感受也许会觉得舒 适。
建筑物热性能分析与优化设计
建筑物热性能分析与优化设计现代社会,建筑物作为人类生活、工作、学习、娱乐的场所,其舒适性和能耗问题越来越受到关注。
在这个背景下,对建筑物热性能的分析与优化设计显得尤为重要。
本文主要从建筑保温、通风、采光、能耗与维护等方面,探讨建筑物热性能的分析与优化设计。
一、建筑保温建筑保温是指在冬季保持室内环境温度,防止室外低温空气对室内热量的侵袭;在夏季防止室外高温热辐射和高温空气的进入,保持室内凉爽舒适。
在建筑物热性能的分析与优化设计中,建筑保温是关键之一。
建筑保温的方式有很多种,其中常用的包括外墙保温、屋顶保温、地面保温和窗户保温。
外墙保温主要是通过增加外墙的绝热层厚度,降低热传输系数,减少室内外温度差异,改善墙体保温效果。
屋顶保温和地面保温是通过增加屋顶和地面的绝热层,减少能量损失,提高室内温度稳定性。
窗户保温主要是通过选择低辐射玻璃、双层玻璃或者三层玻璃等热隔离材料,减少窗户热传输系数,提高热隔离效果,达到减少能量损失的目的。
二、通风通风是指通过人工或者自然的方式,将新鲜空气引入室内,将污浊空气排出室外,以维护室内空气质量和舒适性。
在建筑物热性能的分析与优化设计中,通风是重要方面之一。
通风方式分为自然通风和机械通风。
自然通风是指利用自然的气流、蝶窗等自然通风设施,将新鲜空气引入室内,将污浊空气排出室外。
自然通风的优点在于节能环保,操作简便,适合小型建筑物。
机械通风则是通过机械设备,如空调和通风系统等,将新鲜空气引入室内,将污浊空气排出室外。
机械通风的优点在于操作方便,可针对不同建筑设计不同的通风系统,适合大型建筑。
三、采光采光是指通过墙体、天窗、明窗等,将室外光线引入室内,提高室内照明亮度和舒适性。
在建筑物热性能的分析与优化设计中,采光是重要方面之一。
充足的采光可以提高室内环境舒适度,降低室内温度,减少能量损失。
而过度采光则可能导致室内高温和紫外线透过窗户,对人体健康产生危害。
为了优化建筑的采光效果,可以采用选择适当的窗户朝向和开启方式,建筑立面设计等措施。
建筑热环境的调节和优化
建筑热环境的调节和优化随着现代社会的发展,城市化程度越来越高,人们对于建筑热环境的需求也越来越重视。
建筑热环境的调节和优化成为了当今建筑设计和研究的重要课题。
本文将从建筑物的朝向、外墙结构、材料选择、通风和遮阳等方面进行阐述,探讨建筑热环境的调节和优化。
建筑朝向建筑朝向是调节室内热环境的重要因素之一。
根据不同气候条件,建筑物应选择不同的朝向。
在寒冷地区,建筑物应朝向南方,以便充分利用冬季的阳光,提高室内温度;在炎热地区,建筑物应朝向东西方向,以减少阳光直射,降低室内温度。
在建筑物朝向的同时,合理布置建筑物的窗户和门的位置,可以利用通风来改善室内热环境。
外墙结构外墙结构的设计也是影响建筑热环境的因素之一。
对于建筑物的外墙,应用节能材料来减少室内和室外的温度交换。
建筑物的外墙材料和构造方式也应根据不同气候条件进行调节。
在寒冷地区,外墙可以选择多层隔热的构造方式,以增加外墙对于冷空气的隔绝;在炎热地区,则可以通过适当增加外墙的散热能力来提高室内的通风效果。
同时,在建筑物的外墙上可以添加遮阳窗帘或遮阳板,以达到遮阳的效果,降低室内温度。
材料选择建筑物的材料选择也是调节建筑热环境的因素之一。
常用的建筑材料有石膏板、玻璃、木材、砖等。
不同的材料对于室内和室外的温度交换和反射效果也不同。
例如,在炎热地区,外墙可以用反射能力强的材料,使阳光远离建筑物,减少室内温度的上升。
在寒冷地区,可以选择保温性能强的材料,减少室内温度向外散失。
在材料选择时还可以考虑材料的环保性和可持续性。
通风通风是调节热环境的另一个重要因素。
通风是通过建筑物内外部的空气流动实现,不仅可以调节室内的温度,还可以排除室内的湿度和气味等。
在建筑的设计中可以留下通风口和通风设备,提高室内通风效果。
对于建筑物的通风,应该根据不同的气候和季节进行合理的调节。
在夏季和炎热地区,可通过局部通风或全面通风的方式来降低室内温度;在寒冷地区,通风设备可以根据需要进行隔离或关闭。
分析建筑采暖的现状及改进措施
分析建筑采暖的现状及改进措施◎葛军(作者单位:江苏居泰隆装饰工程有限公司)前言:目前我国北方地区基本全面覆盖供暖系统,然而供暖系统也存在着各种问题,供暖系统的温度不足困扰着供暖局,如何确定一种高效保持的输送方式是需要考虑的问题之一。
另外,热量分配不均也是亟待解决的问题,不同地区,不同楼层,不同住户之间的温度存在着差异,有些温度过高,不适宜室内居住。
还存在着能耗浪费严重的问题,居民的节能意识也不高。
种种问题的存在提示着人们需要一种更高效的解决方式。
一、我国目前供暖现状分析1.我国目前供暖的结构分析。
目前存在着集中式集中供暖方式和个体式供暖方式,一般个体式供暖方式都是从前建设东北城市时遗留下来的供暖方式,这种供暖方式对于设备的要求并不高,另外也比较容易实现。
然而缺点也很明显,自主供暖范围很小,只能实现小范围的供暖,再远的范围温度就不够要求,另外不同建筑的温度控制也不容易实现,离锅炉房近的建筑温度较高,离锅炉房远的建筑温度较低。
另外,使用的能源一般都是煤,对于环境的污染大。
而集中式供暖方式就克服了这些缺点,另外在能源的使用上,一般使用的是天然气,电等清洁能源,有利于环境友好型城市的构建。
在供暖设备上,也很容易同意实现,城市一体化,一个标准,不容易有温度上的差异。
目前,集中化供暖方式已经在大城市较为普及,大连,沈阳,长春,哈尔滨东北四市已经实现集中式供暖,在一些东北小型城市,由于居民数量不多,居住地不够击中,所以没有必要实现集中式供暖。
2.我国目前建筑供暖方式及特点。
目前燃煤式锅炉房在城市供暖系统使用较为广泛。
顾名思义,集中燃煤式锅炉房实现了城市的集中供暖,它属于城市供暖系统,一般由供暖局管理,优点在于偏于集中管理,集中式燃煤供暖也减少了热点的损失,燃煤污染也较小。
所以在冬天暖气系统中采用这种系统比较多,燃烧化石燃料,输送热水到住户,再经由暖气散热实现冬天的供暖。
另外一些小型单位,小型教育机构等等自行供暖系统也较多,一般使用分散式燃气锅炉房,这种锅炉房的好处在于管道运输较多,运输成本较低,在运输中的热量散失也比较小,也是这个优点,锅炉房的人员管理上也容易实现,不需要过多的人员就可以实现管理。
建筑环境中的热舒适性研究及其优化方法
建筑环境中的热舒适性研究及其优化方法在建筑环境中,热舒适性是一个非常重要的问题,受到了广泛的关注。
在不同的季节和不同的气候条件下,热舒适性的体验会对人们的健康和生活质量产生影响,因此,如何研究和优化建筑环境中的热舒适性问题变得越来越重要。
一、热舒适性的基本概念热舒适性是指人在特定的热环境下所感受到的舒适程度。
一般来说,热舒适性与环境温度、相对湿度、空气流速等因素密切相关。
主要体现在人体的舒适感受方面,即感受到适宜的温度、湿度和风速等环境因素,从而在舒适的环境下生活和工作。
二、热舒适性的影响因素热舒适性的体验会受到多种因素的影响,其中最为重要的因素包括以下几点:1. 空气温度:空气温度是影响热舒适性的最主要因素之一。
较佳的空气温度一般在22~24℃之间,同时也要注意避免过低或过高的温度。
2. 相对湿度:湿度是另一个非常重要的因素,一般来说,较适宜的相对湿度在40~60%之间。
3. 人体代谢率:人体的代谢率也是影响热舒适性的一个重要因素。
人的代谢率与年龄、性别、体重、活动强度等因素有关,因此,在考虑热舒适性时,需要同时考虑这些因素。
4. 空气流速:空气流速也是一个重要的环境因素。
适当的空气流速有助于降低室内温度,但是过高的空气流速也会产生不适的感觉。
三、热舒适性的优化方法为了提升建筑环境中的热舒适性,需要采取一系列的改善措施。
以下是几个优化方法:1. 加强隔热:建筑隔热的效果会直接影响热舒适性。
加强墙体、屋顶、地面等的隔热层,可以降低室内温度,提高热舒适性。
2. 控制室内湿度:在不同季节和不同气候条件下,控制室内湿度可以达到比较适宜的热舒适性。
可以通过通风、加湿、降湿等方式来控制室内的湿度。
3. 智能化控制系统:利用现代智能化技术,可实现精确的室内温度、湿度、空气流速等的控制,以达到较好的热舒适性。
4. 绿色植物环境:绿色植物可以吸收空气中的有害物质,同时也能释放出氧气,形成良好的室内环境,对于提升热舒适性也有一定的作用。
建筑热环境多尺度模拟与分析
建筑热环境多尺度模拟与分析建筑热环境是指建筑内部的温度、湿度、照明等因素对人们生活和工作环境的影响。
在建筑设计和运营过程中,为了提供一个良好的热环境,需要进行多尺度的模拟与分析。
本文将重点介绍建筑热环境模拟与分析的方法和应用。
首先,建筑热环境模拟与分析可以从宏观和微观两个尺度进行。
在宏观尺度上,可以使用计算流体力学(CFD)模型对整个建筑或建筑群的热环境进行模拟。
CFD 模型可以考虑自然通风、空调系统、建筑材料等因素,预测建筑内部的温度分布、湿度状况和空气流动情况。
这些模拟结果可以用于评估建筑的热舒适性、能耗和室内空气质量,指导建筑的设计和运营。
在微观尺度上,建筑热环境模拟与分析可以研究建筑内部局部区域的热传递和空气流动。
常用的工具包括有限元分析和计算热力学模型。
有限元分析可以用于预测建筑内部结构的热传递,例如墙体、屋顶和地板的温度分布。
计算热力学模型可以用于模拟建筑元件的热传递和热容性能,例如窗户、门和隔热材料。
这些模拟结果对于设计节能建筑材料和构件非常有价值。
其次,建筑热环境模拟与分析可以应用于不同场景。
一方面,它可以用于评估建筑的热舒适性。
通过模拟分析,可以得到建筑内部的温度、湿度和空气流动分布,然后和舒适性标准进行比较。
如果发现某些区域存在过热、过湿或者通风不足的问题,可以采取相应的措施进行改善。
另一方面,建筑热环境模拟与分析可以用于评估建筑的能耗和室内环境质量。
通过模拟分析,可以预测建筑的能耗情况,包括采暖、制冷和通风系统的能耗。
这些模拟结果可以用来指导建筑的能源管理和环境保护。
最后,建筑热环境模拟与分析也面临一些挑战和发展方向。
首先,模型的准确性和计算效率需要进一步提高。
目前的模型对于建筑内部复杂的热传递和空气流动机理仍然存在一定的误差。
其次,数据的获取和处理也是一个关键问题。
模型需要大量的输入数据,包括建筑的几何形状、边界条件和物理参数。
如何快速准确地获取这些数据是一个挑战。
此外,建筑热环境模拟与分析还可以与其他技术结合,例如人工智能和大数据分析,以提高模型的预测能力和效率。
建筑物室内热环境评估与改善策略
建筑物室内热环境评估与改善策略随着城市化进程的不断推进,人们对室内热环境的舒适性要求也越来越高。
建筑物作为人们生活和工作的场所,其室内热环境的舒适性对人们的健康和生产效率有着重要的影响。
因此,建筑物室内热环境评估与改善策略成为了一个备受关注的话题。
一、室内热环境评估室内热环境评估是指对建筑物内部的温度、湿度、空气质量等因素进行定量和定性的评估,以确定室内热环境的舒适性水平。
评估的方法和指标多种多样,其中最常用的方法是通过测量和分析室内温湿度、空气流动速度等参数来评估室内热环境。
此外,还可以借助计算机模拟和数值模型等工具,对室内热环境进行模拟和预测。
在室内热环境评估中,最重要的指标之一是室内温度。
室内温度的舒适范围通常被定义为20-26摄氏度,超出这个范围将会对人们的舒适感产生不良影响。
此外,湿度、空气质量、照明等因素也会对室内热环境的舒适性产生影响,因此在评估中需要综合考虑这些因素。
二、室内热环境改善策略为了提高建筑物室内热环境的舒适性,人们提出了各种改善策略。
以下是一些常见的室内热环境改善策略:1. 空调系统优化:空调系统是调节室内温度的主要设备,通过对空调系统的优化,可以提高室内热环境的舒适性。
例如,可以采用变频空调系统,根据室内温度的变化来调节空调的运行频率,以达到节能和提高舒适性的目的。
2. 隔热材料使用:在建筑物的外墙、屋顶等部位使用隔热材料,可以减少室内外热量的传递,提高室内热环境的舒适性。
常见的隔热材料有保温板、保温棉等。
3. 自然通风与机械通风结合:通过合理设计建筑物的通风系统,可以实现自然通风与机械通风的结合,提供良好的室内空气质量和舒适的室内热环境。
例如,在建筑物的设计中增加通风窗、风道等设施,利用自然气流和机械设备来实现室内空气的流通和更新。
4. 照明系统优化:照明系统也是影响室内热环境的重要因素之一。
通过采用节能灯具、光线调节设备等措施,可以提高照明系统的效率和舒适性,减少对室内热环境的影响。
既有大型性公共建筑供暖制冷节能改造方案实例优化分析
既有大型性公共建筑供暖制冷节能改造方案实例优化分析随着社会经济的不断发展,大型性公共建筑的数量和规模也在不断增加。
这些建筑的供暖制冷系统往往存在着能源消耗大、效率低、环境污染等问题,急需进行节能改造。
本文将以某大型性公共建筑为例,对其供暖制冷系统进行优化分析,制定节能改造方案,以期为类似建筑的节能改造提供参考。
一、建筑现状分析该大型性公共建筑位于城市中心,占地面积较大,建筑面积近10万平方米。
建筑采用中央供暖和中央空调系统,热源采用燃气锅炉,制冷系统采用蒸发冷却式空调。
经过实地调查和数据分析,发现其供暖制冷系统存在以下问题:1.能源利用率低:燃气锅炉老化严重,效率低下,能源浪费严重;空调系统运行效率不高,能耗较高。
2.环境污染较严重:燃气锅炉燃烧产生大量尾气排放,对环境造成严重污染。
3.设备老化严重:供暖制冷设备使用年限较长,存在安全隐患,维修维护成本较高。
二、节能改造方案1.热源系统改造(1)更换高效燃气锅炉:采用高效燃气锅炉替换现有老化锅炉,提高热效率,降低能源消耗。
(2)采用余热回收技术:改造热源系统,引入余热回收装置,将燃烧热量中的余热加以回收利用,提高能源利用率。
2.空调系统改造(1)替换高效空调设备:更换高效螺杆式空调机组,提高空调系统的运行效率,降低能耗。
(2)采用地源热泵技术:在建筑周围布置地源热泵系统,利用地下恒定的温度资源进行能源供暖制冷,降低对传统能源的依赖。
3.智能控制系统引入智能化控制系统,通过传感器和监控设备对建筑内部温度、湿度等信息进行实时监测,实现精准控制,节约能源。
4.设备更新对老化设备进行更新,采用新型节能设备替代陈旧设备,提高设备性能。
5.节能宣传和培训加强节能宣传工作,提升使用人员的节能意识,定期进行设备使用和维护培训,提高设备使用效率。
三、实施效果预测通过上述节能改造措施的实施,预计该大型性公共建筑的能源消耗将大幅度下降,同时环境排放也将得到极大改善。
预计改造后的节能效果为:1.热源系统改造后,能源利用率提高15%以上;2.空调系统改造后,能耗降低20%以上;3.采用智能控制系统后,能耗节约10%以上;4.替换高效设备后,设备性能提高30%。
建筑结构热工分析与优化设计研究
建筑结构热工分析与优化设计研究建筑结构的热工分析与优化设计是建筑工程中非常重要的一个环节。
通过热工分析和优化设计,可以确保建筑结构的热性能满足要求,提高建筑的舒适性和能源利用效率。
本文将从热工分析和优化设计两个方面探讨这一研究课题。
1. 热工分析热工分析是指通过数学模型和仿真技术对建筑结构的热性能进行评估和分析的过程。
热工分析旨在确定建筑结构在不同温度和湿度条件下的热传导、热辐射和热对流等热流行为,以及建筑结构与环境之间的热交换过程。
根据热工分析的结果,可以评估建筑结构的热舒适性以及能源利用效率,并提出相应的改进措施。
在进行热工分析时,首先需要确定建筑结构的几何形状和材料特性。
然后,可以利用数值计算方法,如有限元分析或计算流体力学,建立相应的数学模型,并通过仿真技术来模拟建筑结构在不同热环境条件下的热传导和热辐射等过程。
同时,还需要考虑建筑结构与环境之间的热对流换热,包括室内外的风速、温度差等参数。
通过对热工分析结果的评估,可以得出建筑结构的热性能指标,如热阻、热负荷等,为优化设计提供科学依据。
2. 优化设计优化设计是在热工分析的基础上,通过改进建筑结构的几何形状、材料选择和建筑系统设计等手段,以提高建筑结构的热性能和能源利用效率。
在进行优化设计时,应综合考虑建筑结构的热舒适性、能源消耗、可持续性等因素,以实现建筑结构的综合性能最优化。
以下是一些常见的优化设计方法:2.1 材料优化:选择适合的隔热材料和保温材料,以减小热传导和热辐射损失。
同时,还可以考虑利用相变材料和辐射性能较好的涂料等新型材料来提高热性能。
2.2 设备优化:合理选择建筑系统中的供暖、供冷、通风和空调设备,以提高热舒适性的同时减少能源消耗。
采用智能控制技术可以实现能源的精细管理,提高系统的效率。
2.3 结构形状优化:通过优化建筑结构的几何形状,如窗户的尺寸和数量、建筑的朝向等,以最大程度地利用自然光和自然通风来减少能源消耗,并提高室内外的热舒适性。
建筑设计与热环境
地暖系统通过加热地面来提高室内温度,其能耗相对较高,但 能提供均匀的热量分布和舒适的室内环境。
在建筑周围铺设覆盖物可以减少地面热量向室内的传递,例如 铺设草皮或使用反射性材料等。
05
建筑环境调节技术
自然通风设计
自然通风是一种利用自然力量实现建 筑内部通风换气的技术,有助于改善 室内空气质量,降低建筑能耗。
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传统民居的热环境设计
要点一
总结词
传统民居通常采用自然通风和遮阳设计,以适应气候和环 境。
要点二
详细描述
传统民居通常采用天井、挑檐、开窗等设计,以实现自然 通风和采光,同时减少太阳辐射的热量。这些设计能够有 效地降低室内温度,提高居住舒适度。
现代节能建筑的案例分析
总结词
现代节能建筑注重采用被动式设计和主动式技术,以实现节能和环保。
建筑设计与热环境
• 建筑设计与热环境概述 • 建筑材料的热性能 • 建筑布局与热环境 • 建筑构造与热环境 • 建筑环境调节技术 • 建筑设计与热环境案例分析
01
建筑设计与热环境概述
建筑设计与热环境的关系
01
建筑物的布局、朝向、高度和建 筑材料等都会影响其与周围环境 的热交换。
02
建筑设计的目标之一是创造一个 舒适的热环境,同时减少能源消 耗和环境污染。
通风
合理设计建筑通风系统,利用自然风 力进行通风,减少机械通风的需求, 降低能耗。
建筑布局与阴影
阴影控制
通过合理布局建筑,控制阴影投射范围,避免夏季阳光直射室内,同时利用阴影 为冬季提供遮阳。
阴影利用
利用建筑阴影创造室外空间,如阴影走廊、阴影座椅等,提高室外环境的舒适度 。
高温地区建筑设计中的热环境优化
高温地区建筑设计中的热环境优化高温地区的建筑设计在保证建筑安全和舒适性的同时,需要更加关注热环境的优化。
高温地区的气候条件较为恶劣,室内外温差大,日间高温时段较长,因此在建筑设计中合理利用自然资源,采用相应的方法来优化热环境非常重要。
首先,在高温地区的建筑设计中,必须考虑到建筑的朝向和外墙的保温措施。
面朝南方的建筑可最大限度地接受阳光照射,降低室内空间的温度。
而在北方的墙面,则需要增加保温隔热层,减少外界高温对室内的传导。
此外,选择适当的外墙材料也能起到一定的隔热作用,如使用保温性能好的材料,且应避免使用过于热电导率高的材料。
其次,在建筑设计中,还应充分利用自然通风的原则。
高温地区的自然通风是热环境优化的重要手段。
可以通过布置不同朝向的门窗,以及合理设置通风口来利用自然气流,从而促进室内外的空气流通,达到降温的效果。
此外,建筑设计中还应考虑建筑的内部布局,避免堵塞通风路径,保持室内的空气流通。
在高温地区建筑设计中,还需要选用适宜的屋面材料。
屋面是建筑中直接受到太阳辐射的部位,因此选择适宜的屋面材料对于优化热环境非常重要。
如选用反射性较好的屋面材料,能够将太阳辐射反射回大气中,减少热量的吸收。
此外,屋面的隔热保温层也需要做好,以减少建筑对外界高温的传导。
充分利用绿化和水体也是高温地区建筑设计中的热环境优化的重要手段。
在建筑周围布置绿化带和水体能够有效调节气温,增加空气湿度,减少热辐射。
绿化带的树木可以遮挡阳光,形成较为凉爽的微气候。
水体则能够通过蒸发作用吸收热量,调节周围环境的温度。
因此,在高温地区的建筑设计中,加强绿化和水体布置是非常重要的。
此外,在高温地区的建筑设计中,还应考虑室内空调系统的合理利用。
室内空调系统是调节室内温度的重要手段,但也存在能耗较高的问题。
因此,在设计中应采用节能型的空调设备,合理设置运行策略,避免能源的浪费。
同时,还应合理设置室内温度和湿度的控制,以提供舒适的室内环境。
建筑热环境评价与室内设计优化
建筑热环境评价与室内设计优化随着现代社会的进步,人们对于居住环境的要求越来越高。
在建筑设计和施工过程中,热环境评价和室内设计优化是提高居住舒适性和能源利用效率的关键。
本文将重点探讨建筑热环境评价的方法和技术,并介绍如何在室内设计中进行优化,以提供舒适且节能的生活环境。
首先,建筑热环境评价是衡量建筑物热舒适性的重要手段。
热环境评价的指标包括室内空气温度、相对湿度、风速和照明等。
在评估建筑的热环境质量时,要考虑建筑结构、材料和设备等因素。
通过模拟和分析,可以预测并改善建筑物在不同季节和不同气象条件下的热环境。
现代建筑热环境评价主要依靠仿真软件进行,如COMSOL、EnergyPlus和TAS等。
这些软件可以模拟建筑内部的温度和湿度分布,帮助设计师调整建筑参数,以满足不同季节和不同用户的舒适需求。
其次,室内设计在改善热环境的同时,还应考虑如何优化能源利用效率。
在建筑设计中,优化能源利用是一个重要的全球问题。
通过合理的室内设计,可以最大限度地减少能源消耗并提高建筑的可持续性。
在选择建筑材料时,应优先选择具有良好隔热性能和可再生性的材料。
此外,设计师还应合理规划建筑的朝向、窗户和遮阳设施等,以最大程度地利用自然光和自然通风,减少人工照明和空调的使用。
通过结合热环境评价和节能设计,可以创造出舒适、节能和环保的室内环境。
除了热环境评价和能源优化,室内设计还应考虑人们的健康和生活品质。
在设计室内空间时,应合理布局各功能区域,保证通风和采光的均衡,为人们提供舒适的工作和生活环境。
同时,设计师还应根据用户需求,合理选择家具、装饰和色彩,营造出具有个性化和人性化的室内氛围。
在公共建筑设计中,还应考虑人与人之间的互动和社交需求,为用户提供交流和休闲的空间。
综上所述,建筑热环境评价和室内设计优化是提高居住舒适性和能源利用效率的重要手段。
通过热环境评价,可以预测建筑物在不同气象条件下的热舒适性,并进行相应的调整和优化。
而室内设计则应结合节能和人性化的原则,为用户提供舒适、健康和个性化的室内环境。
建筑热工性能分析评估建筑热环境与能耗的关键手段
建筑热工性能分析评估建筑热环境与能耗的关键手段建筑热工性能分析评估是评估建筑热环境与能耗的重要手段之一。
通过对建筑热传输过程的分析与评估,可以全面了解建筑的热工性能,从而提出相应的改进措施。
本文将介绍建筑热工性能分析评估的相关内容,并给出一些关键的分析评估方法。
1. 热传输与能耗的基础知识建筑热传输和能耗是建筑热工性能的重要指标。
热传输是指热量在建筑中的传递过程,而能耗则是指建筑在使用过程中所消耗的能源量。
热传输和能耗直接关系到建筑的舒适性和能源利用效率,因此对其进行准确评估非常重要。
2. 热工性能分析的方法(1)敏感性分析法敏感性分析法是通过对建筑各项参数进行改变,观察其对建筑热传输和能耗的影响程度,从而评估建筑热工性能的一种方法。
通过该方法,可以找出关键参数,进而制定改进策略。
(2)热工模型分析法热工模型分析法是一种定量评估建筑热工性能的方法。
它基于建筑热传输的物理原理,通过建立建筑的热工模型,计算建筑在不同条件下的热传输过程,进而评估建筑的热工性能。
(3)实测分析法实测分析法是通过现场实测来评估建筑热工性能的方法。
通过对建筑热通量、温度、湿度等参数进行实时监测,可以准确评估建筑的热工性能,发现潜在问题,并进行相应的改进。
3. 建筑热环境评估建筑热环境评估是评估建筑热工性能的重要内容之一。
它通过对建筑内外热环境的监测和分析,了解建筑环境中的温度分布、湿度条件、热辐射等指标,来评估建筑的热环境舒适性。
4. 建筑能耗评估建筑能耗评估是衡量建筑热工性能的重要指标之一。
它通过对建筑能源消耗的监测和分析,了解建筑的能源利用效率,从而评估建筑的能耗情况,并提出相应的节能措施。
5. 建筑热工性能改进措施(1)优化建筑材料选择适合的建筑材料可以改善建筑的热工性能。
选择具有良好隔热性能和保温性能的材料,可以减少热传输损失,提高建筑的能耗效率。
(2)设计合理的建筑结构设计合理的建筑结构可以优化建筑的热工性能。
合理布局建筑的外墙和窗户,以减少热传输,提高建筑的隔热性能。
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生态舱设计
在建筑l层北部设置生态舱,将绿色植物引入室内,创造与自然接触 的人性化空间,还可以在一定程度上改善室内的空气质量。在生态舱的 斜玻璃屋顶内安装卷帘式内遮阳,根据夏季与冬季、白天与夜间的不同 环境特征,调节开启扇和卷帘的状态,以满足不同的保温隔热和通风的 要求。
相变蓄热地板
超低能耗楼的围护结 构主要由热容较小的玻璃幕墙、 轻质保温外墙、轻质楼板等组 成,其较小的热惯性会使建筑 物的室温波动特别大。
三、上海市陆家嘴
• 陆家嘴金融贸易区是中国上海的主要金融中心区之一,位于浦东新区 的黄浦江畔,面对外滩。整个金融贸易区总面积共有28平方公里,其 中规划开发地区为6.8平方公里,已有约100座大厦落成。1990年,中 国国务院宣布开发浦东,并在陆家嘴成立全中国首个国家级金融开发 区。经营人民币业务的外资金融机构,必须在陆家嘴金融贸易区开设 办事处,因此陆家嘴是不少外资银行的总部所在地。目前共有多家外 资金融机构在陆家嘴设立办事处,当中经营人民币业务的包括汇丰银 行、花旗银行、渣打银行、东亚银行等。
目录
一、让·努维尔----阿拉伯世界文化中心(Arab World institute)
二、让·努维尔----巴黎布拉利河岸博物馆 (Quai Branly Museum)
三、上海市陆家嘴 四、清华大学超低能耗楼
五、大学生活动中心节能优化设计
一、阿拉伯世界文化中心(Arab World Institute)
放射性布局
以一个圆形的中央公园为 核心,周围的建筑成放射状 排列。
以三条同心圆的环路组 织起来: 第一条环路主要为步行者和 自行车服务; 第二条环路主要用于电车和 公共车的交通; 第三条则用于轿车。
使这片区域的建筑 都在步行距离之内,避免了 当代中国城市常见的自行车, 行人,私家车拥挤在一条马 路上的现象。
四、清华大学超低能耗楼
清华大学抄底能耗楼位于清华大学校
园东区,紧贴建筑馆南楼的东墙。建
筑地下1层,地上4层,总建筑面积约
2930m2,地下1层为试验及设备用房,
地上4层均为开放式的展示和办公用房。
作为清华大学绿色建筑的科研基地,
开放式实验室及高新技术、产品的示
范展台,超低能耗楼汇集了多种国内
外最新的科研成果,ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ这一建筑尽可
清华大学超低能耗楼
总平面图
首层平面图
智能化的围护结构
从建筑全生命周期的观点出发,超低能耗楼采用了钢结 构和高性能玻璃幕墙,使地面以上建筑材料的可再生利用率 超过80%。利用各层的结构高度形成1.2m高的架空楼面, 并将其作为设备夹层,在其中布置设备和管道。建筑物内部 为灵活隔断,空调和强弱电系统为模块化结构,从而可根据 不同使用要求极其方便地改变空间布局。
建筑热环境节能设计特点
墙面外部是玻璃幕墙,幕墙后面 是不锈钢的方格构架,构架上有数 百个一米见方的金属图案,组合起 来,好像是阿拉伯清真寺的图案, 其实全部是光敏“镜头”帘,每个 构架图案,是一个金属镜头结构, 上面有非常精巧的电子设备,通过 光敏传导器来控制“镜头”的开合, 可控制阳光的进入量,既能在温度 升高时保证内部的凉爽,又能在晴 天为房间注入充足的光线。
让·努维尔,法国建筑师,玩弄材料 的建筑大师,将建筑设计比喻为电影拍摄, 将光运用到极致的大师。
努维尔擅长用钢、玻璃以及光创造新 颖的、符合建筑基地环境、文脉要求的建 筑形象。他认为建筑设计的过程更多的是 适用外部自然、城市、社会条件的结果。 他在建筑中大量地使用高科技,先进材料, 但在概念上则异常贴近历史和文化。
其二是中空玻璃幕 墙加可调节的水平百 叶外遮阳方案。
节点构造
节点构造
宽通道外循环式双层皮幕墙 双层皮幕墙示意图
玻璃幕墙
水平外百叶玻 璃幕墙结构示 意
能耗楼分区
屋顶设计
2.植被屋面设计 屋顶主要部分为植被屋面,可以提高屋顶的夏季隔热
冬季保温性能,吸收二氧化碳,释放氧气,吸收射线,并 可以蓄存雨水,减少对周边环境的排水压力。
外部轮廓
努维尔通过利用材料 表现建筑物的无形的 透明性来表达建筑同 它的基地以及时代的 联系。他以含糊表示 含糊,以复杂性来表 达复杂性。
建筑热环境节能设计特点
让·努维尔将阿拉伯世界文 化中心设计成一个精密的科学 产品,建筑的南立面整齐地排 列了近百个光圈般构造的窗格, 灰蓝色的玻璃窗格之后是整齐 划一的金属构件,具有强烈的 图案表现性和科学幻想效果。 阿拉伯世界文化中心被评为当 年最佳建筑设计,获得银角尺 奖。
二、巴黎布拉利河岸博物馆 (Quai Branly Museum)
2006年落成的巴黎布 拉利河岸博物馆离艾菲尔 铁塔数百米,属于历史老 街区,但努维尔却将传统 与现代调和得恰如其分, 建筑几乎混杂各种设计元 素。
建筑热环境节能设计特点
两个有着绿色植被墙的主体通过一块玻璃板连接,北立 面多彩的盒状物,铁锈色百叶窗构成历史街区的新兴奋点。 神秘、疯狂、古怪,这不是一件让人轻易就能喜欢的作品
在外立面的设计上,使用了可调节外遮阳百叶、双层皮 幕墙、中空玻璃幕墙、高效保温隔热墙体等多种具有不同针 对性的技术来满足高标准的节能要求。
节点分析
幕墙方案设计
南立面采用两种幕 墙方案设计。
其一是双层皮幕墙 中间加内百叶遮阳方 案,双层皮内外玻璃 墙体之间的净空与东 立面双层皮幕墙相同, 但是其中不设反光板, 外侧玻璃墙体的通风 口可根据季节调节开 启;
能少地消耗不可再生资源,尽可能利
用可再生资源,降低对外界环境的污
染,并为使用者提供健康、舒适、与 自然和谐的工作及生活空间。
在超低能耗楼的围护结构、环境控制、 能源系统、自控测量等方面使用了多种新 的建筑技术,通过这些技术方案措施,将 使得整个建筑物照明、空调、采暖的总能 耗控制在常规建筑物能耗的1/3以下。
建筑功能合理分区
办公区和商业区都集中在地铁站附近,居住建筑.医院. 学校以及社区服务设施等配置在中央公园周围和河滨。
通过区别控制各建筑物的高度,可以在提高用地整体 建筑密度的情况下保证各建筑的日光照度,而且丰富了天 际线景观。
生态节能
通过减少交通节点和污染,以及建筑的低能耗 化,这一新区的总能耗将能降低到面积相等的普 通城市的70/100。而且能为居民提供更舒适的生 活,工作交通环境。