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浅谈太阳能的利用技术

作者:未知
出处:论文网
时间:2006-10-07

    外墙、屋面外表面颜色

    外墙、屋面外表面涂成白色会有助于降低夏季室温。进行二种方案比较计算,一种采用吸收率为o. 8的深色外表面,另一种吸收率为浅色外表面。计算结果表明,浅色表面可使夏季室内热环境得到明显改善,但同时也使冬季情况变差。在二方案中外墙及屋面传热系数均采取0.83w平方米,八月份平均室温可降低2℃,但一月份平均室温也降低了1.3℃。外墙与屋面保温越好,这种影响将越小。

    外墙与屋面热工设计

    采用三种方案进行比较计算,
    第一方案为外墙与屋面的传热系数及均为0.83w/ (℃。m),
    第二方案外墙K=0.83w/(℃。m),屋面K=0.28w/(℃。m),
    第三方案外墙与屋面K值均为0.28w/(℃。平方米)。

    由计算可以看出,屋面保温对降低夏季顶层室温的影响尤其大,第二方案与第一方案相比,八月份月最高温度下降7℃,平均温度下降0.4℃,但月最低温度上升了 6℃。从冬季情况看,保温改善有利于室温提高,第三方案与第一方案相比,一月份平均室温升高1.1℃,5最低温度升高了2.4℃,但月最高温度有所下降 (5℃)。顶层天花板表面温度受屋面保温影响甚大,对于屋面有很好保温的场合K=0.28w/(℃。m3),在年最热日下午14时,天花板内表面温度仅只比室温高0.5℃,但K=0.83w/(℃。m)的屋面来说,要高出3.8℃。如果采用外墙及=0.74w/(℃。m),屋面X=0.63w/ (℃。m),并具有较大的内部莆热量,应用双层窗,加强夜间通风(晚21时至凌晨6时,换气次数为10次/h),此时最热日下午14时室温为37.2℃,天花板内表面温度只有33.6℃,室内热环境可以得到明显的改善。

    二、节能住宅设计原则

    根据以上参数研究,提出如下设计原则:

    1.  冬季换气次数应该尽可能低,而夏季则尽可能高。

    2.  如果具有较大的内部蓄热量,对夏季来说,较好的方案是白天(早6时至晚2l时)维持较低的换气次数,面夜间(晚2l时至晨6时)宜加强通风增加换气次数。

    3.  内部蓄热量对冬、夏季来说均能减少室温的波动幅度,即降低最高温度,升高最低温度,但对平均温度影响甚小,总的来说,内部首热量能改善室内热环境。

    4.  采用水平遮阳板来降低夏季室温并不是好的措施,因为它同时较冬季室内效环境变差,除非遮阳板在冬季时可以移开。

    5.  尽管外墙、屋面外表面涂以浅色可以降低夏季室温,但同时也降低了冬季室温,因面不推荐这种做法。

    6.  采取南立面大比例的窗墙比,并设计成具有较大内部蓄热量境,对夏季稍为不利。

    7.  主立面窗户朝南为最佳,朝东及朝西效果最差。

    8.  窗户、外墙及屋面保温能改善冬季室内热环境,特别是屋面保温可以明显地改善夏季室内热环境。

    三、几个推荐的节能住宅方案

    被动太阳能(房)节能住宅方案

    参数研究优化计算了北京地区应用被动太阳能采暖的可能性,即研究了是否可能在不设置采暖设备时月平均室温达到16℃。计算结果表明是可能的,其建筑设计参数如下:

    1.  南立面宙墙比60.5%。

    2.  具有较大内部蓄热量,相当于户(建筑面积73.1平方米)具有200mm厚混凝土墙体的苦热量

    3.  双层窗。

    4.  外墙与屋面的传热系数K=0.28w/(℃。平方米)。

    5.  冬季换气次数0.5次/h,夏季早6一晚21时换气次数1.1次/h,晚21次/h.

    四、节能住宅方案设计原则

    由参数研究的结果提出如下设计原则:

    1.  冬季换气次数宜低(v=0.8次/h),夏季换气次数宜高(v=20次h)(借助于打开宙户利用自然穿堂风)。

    2.  从防止出现结露危险性观点来看,冬季换气次数至少保持0.8次h.

    3.  增加内部蓄热量可使室内温度被动减弱,使夏季及冬季的最高温度下降,使最低温度升高,不过,内部蓄热量对平均温度的影响甚微。总之,内部蓄热量可以使室内热环境条件得到改善。

    4.  与较小的南向窗户相比,加大南向窗户面积,并配以相对较高的内部蓄热量,可以较好的改善冬季室内热环境条件。这种做法只是稍微使夏季室内热环境条件变差。

    5.  选择建筑南向主立面为最佳,而主立面东向或西向为最差。

    6.  南向窗户上部的水平遮阳板对改善夏季室内环境的作用不明显,除非在冬季时可以移开。

    7.  为了避免冬季卧室及起居室出现结露,在安排厨房、浴室、厕所位置时要注意与主要使用房间的隔断,并合理利用穿堂风,最好设置机械排风装置。

    太阳能建筑的节能具有很好的前景,大有可为。但是在其发展阶段,资金投入是一个主要的障碍。太阳能建筑的长远发展必须符合市场经济的规律。简单来说就是要作到“分担投入、共享收益”。

    所谓“分担投入”就是要从多个渠道解决太阳能建筑节能所需要的前期投入。比如建筑业主承担主要部分,专业化的节能改造公司承担一部分,政府支持的低息银行贷款一部分,这样可以促进太阳能建筑节能工作的全面开展。

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