检索结果-南通市图书馆

作者：郭芯竹重庆大学

学位级别：硕士

住宅室内环境是人们接触最频繁、最密切的环境。然而在高湿地区,温和、潮湿的室内环境易引发霉菌的肆意生长。霉菌是真菌的一种,不仅破坏建材和围护结构,人体吸入含霉菌孢子的空气还会引发一系列呼吸道疾病。因此,减缓住宅室内霉菌污染... 详细信息

住宅室内环境是人们接触最频繁、最密切的环境。然而在高湿地区,温和、潮湿的室内环境易引发霉菌的肆意生长。霉菌是真菌的一种,不仅破坏建材和围护结构,人体吸入含霉菌孢子的空气还会引发一系列呼吸道疾病。因此,减缓住宅室内霉菌污染对提高室内空气品质、保证室内人员健康是十分必要的。本文围绕高湿地区住宅室内霉菌污染的问题,采用了入室检测、高通量测序和对照实验的方法,根据污染现状、影响因素,结合霉菌生长繁殖规律的基础研究,提出了有针对性的、合理的控制策略。首先,以重庆市主城区的典型居民住宅为入室检测对象,分析了这些家庭全年室内真菌气溶胶浓度分布及一些影响因素。结果显示,被测住宅霉菌污染情况较为严重,且室内真菌气溶胶浓度具有明显的季节特征,表现为夏季(1655.8cfu/m)与过渡季(1412.1cfu/m)显著高于冬季(465.9cfu/m)。室内真菌气溶胶的粒径分布于第四级(2.1,3.3μm]之间的占比最大,全年中值粒径均值为2.7μm。室内外的真菌浓度随季节变化的规律具有一致性,全年I/O值平均为1.25,表现为室内源>室外源。室内真菌气溶胶浓度与室外浓度、室内温度、室内相对湿度均呈显著正相关(Spearman,P60%的较高相对湿度条件下,温度为影响霉菌生长的主要因素。通过比较Gompertz模型和Logistic模型这两种初级模型的拟合效果与准确度,判断出了Gompertz模型更加适合描述黑曲霉的生长。Gompertz模型参数μ、λ随温度的变化呈一定规律性:μ随着温度的升高而增大,25℃以下,λ随着温度的升高而减小。进一步,采用响应面模型作为二级模型来探究温湿度耦合影响下霉菌的生长特性,量化了μ、λ与温度、相对湿度这两个因素的数学关系。最后,通过实际场景的对照实验比较了不同控制措施降低室内真菌气溶胶浓度的效果。夏季、过渡季使用除湿机维持室内相对湿度40%～50%,3周后室内真菌气溶胶浓度分别下降了68.3%、80.1%,比自然通风效果更好。分别使用臭氧发生器、UV-C紫外线灯和HEPA空气净化器在室内运行2小时,室内真菌气溶胶浓度降低率分别为83.4%,80.3%,54.7%,HEPA空气净化器虽短期干预效率较低,但适合长期放置在室内,UV-C紫外线和臭氧发生器适合定期对房间内的空气、物体表面进行杀菌。有效防止建筑滋生霉菌应注重住宅建筑的使用阶段,保持室内干燥、清洁与通风,室内生活人员也应该保持健康、卫生的生活习惯。本研究在入室检测高湿地区住宅室内霉菌污染的基础上,对该地区住宅室内真菌气溶胶浓度及某些相关性因素、典型霉菌的生长特性及霉菌污染控制措施进行了研究,为制定相关标准、居家防霉、守护室内人员健康提供一定科学认识和基础理论支撑。

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居住建筑室内颗粒物对老年人呼吸道疾病的影响研究

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作者：周弋熙重庆大学

学位级别：硕士

随着我国老龄化程度加深,老年人呼吸道疾病负担也快速加重,但国内外针对呼吸道致病因素的相关研究主要针对于大气污染,缺乏对室内颗粒物致病机理方面的实验验证研究。因此本文围绕室内颗粒物暴露对老年人呼吸道健康影响的问题,通过居住... 详细信息

随着我国老龄化程度加深,老年人呼吸道疾病负担也快速加重,但国内外针对呼吸道致病因素的相关研究主要针对于大气污染,缺乏对室内颗粒物致病机理方面的实验验证研究。因此本文围绕室内颗粒物暴露对老年人呼吸道健康影响的问题,通过居住建筑室内颗粒物与老年人呼吸道疾病的横断面调研、室内空气过滤对肺功能影响的随机双盲实验,探究老年人居住建筑环境行为特征,建立室内颗粒物暴露与老年人呼吸道疾病的关联模型,得到老年人呼吸道典型生理参数对室内颗粒物的响应规律,并最终提出老年人居住建筑室内环境改进及呼吸道疾病预防建议。首先,本文结合流行病学横断面调查的方法,对重庆地区60岁以上老年人的居住环境与呼吸道健康状况进行随机抽样调查,并回收500份有效问卷。基于横断面调查数据,分析老年人居住建筑特征以及人员生活习惯等,通过二元logistic回归分析,建立室内颗粒物暴露与老年人呼吸道疾病的关联模型。通过建立的模型,发现取暖方式采用煤炉、冬季有开窗习惯、冬季增加开窗比例、有呼吸系统疾病家族遗传史、曾从事采石采矿工作及居所建成年代较晚等因素会使呼吸系统疾病患病风险增加(!1)。其次,根据室内颗粒物暴露与老年人呼吸道疾病的关联模型,得到老年人呼吸系统疾病保护因素及危险因素清单,结合国内外研究现状提出老年人居住建筑室内环境改进及呼吸道疾病预防建议:环境上,冬季取暖方式采用清洁能源、冬季雾霾时减少开窗比例及开窗习惯、对抽油烟机进行定期清理、合理使用空气净化器等。行为上,有呼吸系统家族病史或曾经从事采石采矿工作的老年人需更加关注生活环境及自身呼吸道健康,定期检查以预防呼吸道疾病;在室外空气质量好的天气适当外出锻炼活动等。最后,通过随机双盲交叉干预实验,评估短期室内颗粒物过滤干预对老年人肺功能变化的影响程度,验证颗粒物是呼吸道疾病的致病因素。空气净化器干预后,真净化室内的PM、PM、PM浓度明显低于假净化室内(!<0.001)。血压与心率方面,测试了收缩压、舒张压、脉压、脉搏,脉搏显著下降5.84%(!<0.05);肺功能方面,测试了PEF、FEV、FVC,均发生了一定程度下降;肺部炎症方面,FENO值显著下降18.37%(!<0.05)。结果表明,空气净化器对室内颗粒物的净化有着明显效果,短期室内空气净化可能降低老年人呼吸道疾病患病风险。综上,改善室内空气质量可以在一定程度上降低老年人呼吸道疾病的患病风险,为后续相关研究提供了支撑数据与研究思路,对老年人健康友好型室内环境营造提供了参考建议,响应了健康中国发展战略。

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典型室内空气质量保障系统故障诊断模型研究

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作者：宣依彤重庆大学

学位级别：硕士

随着生活水平的提高,人们越来越重视室内空气品质,室内空气质量保障系统的使用越来越普及,但是在实际应用中,某些部件可能会发生部分失效或性能下降的故障,这些故障的发生十分隐蔽,因为不影响系统的运转而不能及时有效处理,经过一段时... 详细信息

随着生活水平的提高,人们越来越重视室内空气品质,室内空气质量保障系统的使用越来越普及,但是在实际应用中,某些部件可能会发生部分失效或性能下降的故障,这些故障的发生十分隐蔽,因为不影响系统的运转而不能及时有效处理,经过一段时间后故障发展,对系统产生较大影响,导致出现室内空气质量不达标,系统运行能耗增大等问题。因此需要研究不同故障对室内空气质量和系统运行能耗的影响,开展室内空气质量保障系统故障诊断的模型研究,再在该研究的基础上,提出便于实际工程应用的故障诊断方法。论文首先采用文献调研、数值模拟和模型实验的方法,确定了典型室内空气质量保障系统的常见故障为送风阀、排风阀、新风阀和回风阀的卡阻以及室内空气参数传感器的偏移、漂移和精度下降,为描述系统在故障状态下的表现,选取了6个特征参数指标,分别为稀释速度比(A)、净化速度比(A)、风机2档运行时间比(A)、风机能耗比(A)、新风能耗比(A)和系统能耗比(A)。其次构建了基于Matlab Simulink的典型室内空气质量保障系统故障诊断模型,针对送风阀、排风阀、新风阀和回风阀的卡阻以及室内CO浓度传感器、室内PM2.5浓度传感器的偏移、漂移和精度下降故障和无故障共17个工况分别在冬季和夏季状态下完成模拟,得到典型室内空气质量保障系统仿真模拟故障特征表。接着设计并搭建了比例为1:2的缩尺比例模型,完成冬季和夏季工况下典型室内空气质量保障系统模型实验,冬季针对送风阀、排风阀、新风阀和回风阀的卡阻以及室内CO浓度传感器的偏移故障和无故障共11个工况完成实验,夏季针对新风阀和回风阀的卡阻以及室内CO浓度传感器的偏移故障和无故障共6个工况完成实验。实验结果显示,阀门卡阻可以导致能耗增加37.8%,大幅度降低系统对室内污染物调控能力,甚至无法完成调控;CO传感器故障可以导致能耗增加25.2%,将相关指标控制在错误的区间内,影响室内空气质量。经过实验的补充和检验,总结了典型室内空气质量保障系统故障特征表。最后整理了典型室内空气质量保障系统故障判断规则,构建了典型室内空气质量保障系统故障诊断方法、故障归因表,基于专家系统编写了典型室内空气质量保障系统故障诊断软件,为相关运维人员提供技术支持。

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住宅室内装修对儿童呼吸道疾病的影响研究

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作者：程丹丹重庆大学

学位级别：硕士

大量的流行病学研究发现,建筑装修释放的污染物会危害人体健康,如苯系物、甲醛、TVOC等。而新装修住宅,一般住户急于入住,此时污染物浓度高,但并没有相关规范或论文建议具体入住时间,污染物浓度影响因素也未明确。为研究重庆地区住宅建... 详细信息

大量的流行病学研究发现,建筑装修释放的污染物会危害人体健康,如苯系物、甲醛、TVOC等。而新装修住宅,一般住户急于入住,此时污染物浓度高,但并没有相关规范或论文建议具体入住时间,污染物浓度影响因素也未明确。为研究重庆地区住宅建筑室内装修对学龄前儿童呼吸道疾病的影响,论文开展了住宅室内气体污染物浓度特性及影响因素分析、室内装修与儿童呼吸道疾病的相关性分析、十年前后室内装修及儿童呼吸道疾病的变化三方面的研究。首先,为准确获取新装修住宅室内气体污染物的浓度及影响因素,采用入户检测及问卷调研的方法。发现儿童卧室和客厅二甲苯浓度超标29.73%和14.29%,甲醛浓度超标69.23%和48.72%,TVOC浓度超标100%和97.14%,甲苯及苯浓度均不超标;温度与气体污染物浓度的散发呈现正相关,且与甲苯、甲醛浓度有线性相关性;装修时间、家具数对二甲苯浓度,墙面及衣橱材料对甲苯浓度,地板及电视柜材料对甲醛浓度,衣橱及电视柜材料对苯浓度,装修时间、床材料对TVOC浓度均有显著性影响。入住后儿童鼻炎、哮喘、肺炎疾病及相应症状患病率均有不同程度的提高。其次,为研究室内装修与儿童呼吸道疾病的相关性,对出生后从未搬过家的学龄前儿童进行横断面追踪调研。将儿童性别、年龄、出生方式、母乳喂养时间、家庭呼吸道疾病史作为混淆因素,通过Logistic回归分析发现,相比实木,使用复合或瓷砖/石头/水泥地板儿童当前哮喘患病风险更高;相比壁纸,使用水性漆/乳胶漆/油性漆或粉刷墙儿童当前哮喘和确诊肺炎患病风险更高;孕期及幼儿期添置家具对儿童鼻炎的危害性很大,孕期新装修儿童易患当前鼻炎和当前哮喘(调整后的比值a OR=1.923和1.963);装修后2年内,空置时间越长,哮喘患病风险越小。再次,为探索十年前后室内装修及儿童呼吸道疾病的变化,对两次问卷数据对比分析。发现十年后人们倾向于地板使用实木,墙面使用壁纸等绿色环保材料,不使用PVC/塑料/塑革地板和木质板、粉刷墙;确诊鼻炎患病率升高,当前鼻炎、当前哮喘、确诊哮喘和确诊肺炎患病均有所降低,鼻炎和哮喘确诊多集中在1-3岁,肺炎确诊集中在1岁,且肺炎确诊率随着年龄增长而逐渐降低。最后,基于入户检测和问卷调研,提出改善室内环境、有利儿童健康的建议,包括材料使用上、建筑选址上、人员行为习惯上等。

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寒冷地区村镇建筑蓄热式电供暖适宜性模型研究

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作者：于子贤重庆大学

学位级别：硕士

北方村镇住宅分布分散,负荷分布不均的特点使得集中供暖难以在北方村镇施行。电供暖作为一种清洁能源供暖方式得到国家的大力推行,寒冷地区各地也分别出台了相关的“煤改电”电价补贴政策。然而大多数居民将空调作为电供暖的方式,其产... 详细信息

北方村镇住宅分布分散,负荷分布不均的特点使得集中供暖难以在北方村镇施行。电供暖作为一种清洁能源供暖方式得到国家的大力推行,寒冷地区各地也分别出台了相关的“煤改电”电价补贴政策。然而大多数居民将空调作为电供暖的方式,其产生的高额电费使得村镇居民不使用或仅在极冷环境下使用。蓄热式电供暖充分利用峰谷分时电价政策,夜间蓄热,白天放热,移峰填谷的同时节约相应的运行费用。故针对不同地区特点,结合当地电供暖政策探究蓄热式电采暖器在寒冷地区村镇的适宜性对解决寒冷地区村镇采暖问题意义重大。本文首先通过实际调研分析寒冷地区村镇建筑供暖需求及采暖现状。主要针对寒冷地区村镇建筑形式、围护结构现状、冬季采暖方式、居民采暖习惯、采暖因素影响分析进行统计及分析,同时总结了当前农网的负荷特性,综合用户侧及电网侧两个角度提出蓄热式电供暖的采暖方式。根据调研结果,73.73%的住户首要考虑采暖费用,其次是室内舒适性（56.68%）,故本文选取经济性及舒适性作为蓄热式电供暖适宜性模型指标,通过层次分析法及灰色白化权聚类评价法建立了蓄热式电供暖适宜性模型。通过权重计算,对住户而言,采暖方式的经济性远大于其舒适性,且当经济性指标达到适宜性范围时,其舒适性指标对总体结果无影响,故本文依据调研得到的村镇建筑特性,通过Dest模拟软件得到不同地区典型村镇的热负荷特性,结合各地区分时电价政策进行用能成本分析,并对其进行蓄热式电供暖经济适宜性评价,得到寒冷地区村镇蓄热式电供暖适宜范围。结果表明大部分区域适宜使用蓄热式电供暖,但对于纬度较高、地势较高的区域,例如大同、承德、张家口则不适用。蓄热式电供暖适应性评价指标受多种因素的影响,本文从建筑采暖热负荷、分时电价、空调制热系数及蓄热式电采暖器的运行模式四个方面进行讨论分析,得到满足蓄热式电供暖经济适宜性要求时上述四个因素应满足的条件。最后对建立的蓄热式电供暖适宜性模型进行实地验证。通过实验得到蓄热式电供暖的经济性及舒适性指标结果:该地区蓄热式电供暖器整个采暖季可比空调节约580元,经济性指标为0.63;同时,蓄热式电采暖器房间的温度分布均匀,湿环境适宜,TSV值为-0.267。代入蓄热式电供暖适宜性模型,得到该地区蓄热式电供暖适宜性评价K值为7,表明该地区村镇很适宜使用蓄热式电供暖,验证了蓄热式电供暖适宜性模型的准确性。

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低温环境下局部供暖人体热舒适及评价模型研究

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作者：郑楚渝重庆大学

学位级别：硕士

随着国家经济的增长,人民物质生活水平的提高,冬季供暖需求进一步凸显。我国一些未集中供暖的地区的冬季室内热环境极其恶劣,亟需改善。研究结果表明,低温环境下对人体进行局部供暖对维持人体热舒适具有一定的潜力。基于此,本文希望探... 详细信息

随着国家经济的增长,人民物质生活水平的提高,冬季供暖需求进一步凸显。我国一些未集中供暖的地区的冬季室内热环境极其恶劣,亟需改善。研究结果表明,低温环境下对人体进行局部供暖对维持人体热舒适具有一定的潜力。基于此,本文希望探究低温环境下局部供暖对改善人体热舒适的有效性,并提出低温环境下利用局部供暖的方式来营造舒适热环境的科学依据。首先,对市场上常见的三种对流型和三种辐射型局部供暖设备进行了流场测试研究。探究了在典型工况下,各种设备的温度分布、温度均匀度、最大垂直温差等温度场特性参数,平均风速、瞬时风速、湍流度等气流特性参数,响应时间、供暖温度等设备性能参数。测试分析发现,使用对流型局部供暖设备时,测试区温度均匀程度与送风范围、送风温度相关,气流的湍流度随着送风温度的升高而增大;辐射型局部供暖设备响应时间较长,且设备辐射板表面温度越低供暖效果越差。其次,在人工气候室内对坐姿状态的人体进行局部供暖热舒适实验,在实验过程中对受试者进行主观问卷调查,同时持续采集受试者皮肤温度和服装表面温度,采用暖风机A(塔式暖风机)和小太阳作为热源分别进行实验,选择3个环境温度11℃、7℃、3℃和2个湿度30%、50%,共计6个背景工况展开实验。研究发现,局部供暖过程中,人体热感觉改善效果明显,受试者对热环境的可接受度和满意率得到很大提高,证实了低温环境下局部供暖对改善人体热舒适的有效性。局部供暖过程中,人体不同部位皮肤温度变化规律不同,并据此将人体划分为三个分区,分别为身体核心区(胸、背、腹)、身体中间区(上臂、前臂、大腿、小腿)以及身体末端区(头、手、脚),其中核心区部位热感觉没有显著差异,中间区中上臂和前臂热感觉之间、大腿和小腿热感觉之间没有显著性差异。随后笔者对比了对流和辐射两种局部供暖方式下人体头、背、胸、前臂、手、小腿、脚共7个部位的热感觉以及整体热感觉的差异,发现相同部位的热感觉和整体热感觉均没有统计学显著性差异,因此建立了适用于两种典型局部供暖方式下,局部热感觉与整体热感觉之间的数学关系模型,影响权重系数分别为:0.2(头)、0.08(背)、0.04(胸)、0.18(前臂)、0.23(手背)、0.2(小腿)、0.19(脚)。最后,低温环境下局部供暖所营造的热环境属于典型的非均匀热环境,研究表明非均匀热环境下的热感觉并不能很好地预测出人体对热环境是否不满意,因此针对低温环境下局部供暖建立了非均匀热环境不满意率预测模型。非均匀热环境中影响人体热舒适的环境参数较多,此处引入等效温度EQT作为评价指标。通过将人体各部位与真实非均匀热环境的显热换热等效为人体与假想的均匀热环境之间的显热换热,求取人体各部位周围的假想均匀热环境的等效温度,并利用第四章所得权重,将局部等效温度,加权得到整体等效温度,。由于人体热分布均匀程度是影响人体热舒适的重要因素,因此基于整体等效温度,和局部等效温度最大差值?,,建立了热环境不满意率预测模型。经过对比,实验值与预测值吻合度较高,证明了该模型可正确预测低温环境下局部供暖过程中人体对热环境的不满意率。进一步利用该模型,将不满意率控制在0～20%,计算得到舒适的,区间和?,区间,并据此提出以下热环境营造的控制逻辑。

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寒冷地区村镇建筑室内热环境低能耗改善策略研究

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作者：张越重庆大学

学位级别：硕士

在节能减排和治理雾霾的大背景下,推进北方村镇地区清洁取暖对降低取暖能耗、提高能源利用效率、打赢蓝天保卫战和大气污染防治攻坚战意义重大。在这些年的村镇地区清洁取暖改造工作中,一些地区初投资消耗巨大,在运行阶段发现没有补贴... 详细信息

在节能减排和治理雾霾的大背景下,推进北方村镇地区清洁取暖对降低取暖能耗、提高能源利用效率、打赢蓝天保卫战和大气污染防治攻坚战意义重大。在这些年的村镇地区清洁取暖改造工作中,一些地区初投资消耗巨大,在运行阶段发现没有补贴难以持续,电或气资源不足,农户们仍难以舒适过冬。为防止我国村镇住宅能耗的发展走上发达国家高能耗的老路,在北方村镇地区大规模开展清洁取暖的同时,在村镇地区实施建筑保温节能改造势必是清洁取暖的必要基础工作。而且北方村镇地区节能策略的制定不能照搬北方城市建筑的方式,需要符合村镇建筑的实际情况,因地制宜地选择合适的节能技术路径。本文结合寒冷地区典型村镇建筑模型、用能模式、人员行为习惯等特征,以“节能率65%”、“热舒适”、“经济适宜”为目标,研究基于多目标多因素技术方案优化模型,以围护结构被动优化和采暖空调设备主动提升相结合的理念为指导开展研究,提出适合寒冷地区推广的村镇建筑综合节能技术方案,为村镇建筑节能设计标准的下一阶段修订提供技术支撑。首先,课题组对北方村镇地区进行现场调研,了解农宅的平面形式演变、围护结构现状、人员行为习惯现状、热需求现状和农户节能改造的意愿度,为后续基准模型的建立提供数据支撑。调研发现村镇建筑的围护结构基本没有保温措施,保温性能不佳;调研住宅的室内温度平均值仅为11.2℃,有75%的农户对室内温度感到不舒适,村镇建筑室内热环境并不舒适,亟待改善;村镇建筑的节能改造应重视经济性、低能耗、热舒适性这三个主要因素。其次,选取37个模拟地点作为研究对象,这37个地点均匀分布在河南、河北、山东、山西等省市。根据各地采暖度日数的大小,将37个地点划分为三个子气候区进行研究。以基准建筑为研究对象,结合寒冷地区村镇建筑的实际情况进行参数设定,得到寒冷地区37个模拟地点的采暖空调能耗需求和室内热舒适状况,能耗模拟结果与划分子气候区时的采暖需求期望一致,各地的采暖空调能耗在55.81 k Wh/m～99.89 k Wh/m之间。通过分析节能技术措施实施前后采暖空调能耗的变化来量化节能效果,为后续的节能技术策略做对比和铺垫。再次,村镇建筑的节能改造工作应找到重点改造部位,因此需要研究影响供暖空调能耗的主要因素,以便明确在改造费用有限的情况下应优先改造村镇建筑的哪些被动参数。通过各种被动参数对能耗需求的敏感性分析和经济性分析,得出村镇建筑单项改造的建议。建议优先改造村镇建筑屋顶的保温性能,其次是外窗的性能,选择太阳得热系数较大,传热系数较小的中空双层玻璃,可以降低村镇建筑的采暖空调能耗。最后,有文献指出寒冷地区村镇建筑围护结构的传热系数若按《农村居住建筑节能设计标准》规定的限值设定后,比基准建筑相比,节能率在50%左右。因此确定以采暖空调能耗节能率65%、热舒适(0.75≤|a PMV|≤1)、经济适宜为节能技术策略的三个优化目标,建立多目标优化算法NSGA-II与能耗模拟软件Energy Plus相结合的多目标多因素技术方案优化模型,应用Python编程软件实现优化模型的赋值与运行,采用TOPSIS决策方法在获得的Pareto解集中求得能耗、热舒适、经济性三者最优且侧重于经济性的围护结构组合方案。以太原市为例,推荐的围护结构组合为wall 6＿roof 6＿window 1,优化方案相对于基准建筑采暖空调能耗下降了52.69%,同时A|a PMV|下降了0.275,距离采暖空调能耗节能65%仍有一定差距。为达到采暖空调能耗节能率65%的目标,提出围护结构被动优先、采暖空调设备主动提升的主动被动技术相结合的技术方案,并总结出适用于整个寒冷地区村镇建筑的推荐节能技术策略。最后通过对晋城市泽州县北义城村两户农宅进行采暖能耗验证,验证了节能改造策略的有效性。

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办公建筑典型空调对流末端送风口流场特性及热舒适优化研究

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作者：邓晓芳重庆大学

学位级别：硕士

由于人员密集且长期待在室内,办公建筑室内人员期望拥有健康、舒适的室内环境。空调广泛的被用于改善办公建筑室内热环境,但是空调在改善室内热环境的同时也带来了一系列的问题,如冬季室内垂直温差大、流场分布不均匀、吹风感等导致不... 详细信息

由于人员密集且长期待在室内,办公建筑室内人员期望拥有健康、舒适的室内环境。空调广泛的被用于改善办公建筑室内热环境,但是空调在改善室内热环境的同时也带来了一系列的问题,如冬季室内垂直温差大、流场分布不均匀、吹风感等导致不舒适。因此,本文的主要目的是研究办公建筑典型对流末端送风口室内流场特性及热舒适,寻找优化方向以期营造更舒适的办公环境。首先,选取某办公建筑搭建实验平台,通过实验测试和主观问卷调研的形式,研究了冬、夏季典型对流末端送风口在不同送风角度、送风温度、送风速度时室内流场特性及热舒适特征。结果表明:夏季工作区温度均匀度随着设置温度的增大而变小,在冬季工作区温度均匀度随着设置温度的增大而增大。夏季垂直温差大部分在1℃以内,冬季空调实验房间的垂直温差最大值接近10℃,风口下的PD值在80%～100%之间,说明冬季垂直温差大导致了局部不满意率高。同时通过实验研究发现送风角度对房间流场有着较大影响,从主观问卷分析结果可以看出夏季风口下容易感受到吹风感。其次,通过CFD数值模拟研究了不同送风角度、送风速度对室内流场特性及热舒适的影响。将模拟结果和实验结果进行对比,温度偏离度的值基本都在0.1以内,速度偏离度在0.04～0.5之间,考虑到实验人员进出及湍流扰动对风速的影响,可认为模型合理。模拟结果表明:比较1.2m/s、1.8m/s、2.5m/s三种送风速度(采用风量罩测量距离出风口0.2m处风量平均值计算所得)的流场评价指标,夏季1.8m/s送风时室内工作区垂直温差仅0.7℃且平均风速均低于0.5m/s,因此可认为1.8m/s是夏季最优送风速度;冬季通过提高送风速度,DR值和PPD值明显降低,整体热感觉在高风速时偏暖,因此可认为2.5m/s是冬季最优送风速度。通过调节送风叶片的角度使气流向房间两侧更远处扩散,夏季温度均匀度由1.34下降至0.372,冬季温度均匀度由4.7下降至1.33,比较0°、15°、30°、45°、60°五种送风角度的流场特性及热舒适评价指标,可以看出夏季30°～60°送风较优,冬、夏季45°送风最优。最后,基于前文热环境分析,对办公建筑空调对流末端送风口进行了优化设计,提出了三种优化方案,即加装导风板、改变叶片数量和叶片斜送结构调整。结果表明:冬季增设导风板对速度场造成明显变化,但使风速过低不能抑制热气流的浮升力且室内温度响应时间变慢,故不建议冬季采用此优化方式。夏季速度云图显示送风叶片为6片时冷空气射流范围比4片远,使得房间两侧区域温度低0.5℃;冬季6片送风时温度均匀度由4.73降低至2.27,垂直温差降低至4.5℃。通过流场特性指标和热舒适评价指标可认为六片送风优于四片叶片。固定叶片斜送风风口的射流在室内可以保持较长的射程,夏季水平温差降低了2℃且温度均匀度降低至0.5,DR值降低了6%,两种斜送形式在夏季都有明显优化效果;冬季送风口斜送结构(2cm)调整的房间温度和PMV值仍在舒适范围内且温度均匀度明显降低,然而送风口斜送结构(4cm)时房间平均温度很低且PMV、PPD均属于不舒适范围,说明送风口斜送结构(2cm)调整是有一定的优化效果。本研究对后续进行典型对流末端送风口的优化提供了指导意义。

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北方村镇电热直接转换供热适宜性评价指标体系

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作者：黄嘉瑛重庆大学

学位级别：硕士

近年来,得益于国家对清洁能源供暖的大力支持,全国各地陆续出现了很多电采暖示范村。但是各村镇之间由于自然历史环境和生活习惯的差异,对于电采暖方式的选择上各有不同,采暖效果和居民满意程度也不尽相同。如何提高村镇电采暖的综合效... 详细信息

近年来,得益于国家对清洁能源供暖的大力支持,全国各地陆续出现了很多电采暖示范村。但是各村镇之间由于自然历史环境和生活习惯的差异,对于电采暖方式的选择上各有不同,采暖效果和居民满意程度也不尽相同。如何提高村镇电采暖的综合效益、实现村民满意的电采暖改造就显得尤为重要。基于上述问题,本文就北方村镇电热直接转换供热适宜性进行评价分析,为北方村镇电热直接转换供热的发展和推广做出理论贡献。首先,本文根据科学合理的构建原则,从实地调研、文献理论研究和专家咨询三方面对北方村镇电热直接转换供热适宜性的评价指标集进行筛选优化并建立递阶层次结构,进而得出了6个一级指标和25个二级指标。其次,为确定各指标权重,本文统合采用群体层次分析法和德尔菲法,集合了村镇电采暖相关领域内至少有3年以上与采暖相关领域的工作经验且具有工程师或副教授以上职称的多名专家的有效问卷,并采用MATLAB语言进行计算,得到了各指标权重和完整的北方村镇电热直接转换供热适宜性评价指标体系。结果指出:北方村镇电热直接转换供热适宜性评价指标体系中,经济性指标占比最高（0.3159）,在经济性指标下属的三个二级指标中初投资占比最高（0.4206）。这样的结果也切实的反映了村镇居民的实际需求。最后,对山西省晋城市泽州县下村镇朱家窑村（电热膜示范村）和河南省濮阳市清丰县高堡乡樊堡村（蓄热式电采暖器示范村）的电采暖适宜性采用灰色白化权聚类评价模型进行定量化评价。基于MATLAB编制北方村镇电热直接转换供热适宜性评价指标体系评价软件,并在两个实际工程中进行应用验证。针对自然环境概况、自然资源概况、建筑概况和采暖概况对两个村进行实地考察。然后,采用自制软件,对其采暖的适宜性评价类别进行分析。结果指出:（1）朱家窑村电热直接转换供热适宜性评价结果为“适宜”;（2）樊堡村电热直接转换供热适宜性评价为“较适宜”。与实际情况或预期较一致,验证了评价模型的准确性。

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基于人员行为特征的长江流域住宅建筑能耗预测方法研究

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作者：李艳重庆大学

学位级别：硕士

能源作为人类生产生活中的重要物质基础,与国民经济的发展息息相关。随着人们对于物质生活水平和生存环境的要求越来越高,对能源的需求也越来越大。我国城镇化的发展带动了建筑业的持续发展,2018年建筑行业的能耗占我国社会总能耗的37%... 详细信息

能源作为人类生产生活中的重要物质基础,与国民经济的发展息息相关。随着人们对于物质生活水平和生存环境的要求越来越高,对能源的需求也越来越大。我国城镇化的发展带动了建筑业的持续发展,2018年建筑行业的能耗占我国社会总能耗的37%。因此要在建筑的建造和运行过程中减少能耗,以此缓解我国能源的供求矛盾、对我国可持续化发展战略也起到重要作用。而长江流域人口密集、地域辽阔、气候特征特殊、经济发展迅速,该地区建筑能耗的降低成为节能工作的研究重点。目前长江流域地区居民大多使用空调来改善冬、夏季的室内热环境,对围护结构、气象特征、人员行为等因素对该地区住宅建筑能耗的影响已经有大量的研究,但是在能耗模拟及预测方面,人员行为中的某些非物理因素很难定量去考虑。因此本文以长江流域地区人员行为特征为基础,通过问卷调查和方差分析对影响能耗的因子进行筛选排序,利用能耗模拟软件对该地区不同行为模式的能耗进行模拟,在此基础上建立一个能耗预测系统,对该地区居民用能提供参考以及对建筑节能工作提供支撑。首先,本研究基于长江流域住宅建筑能耗展开了大规模的问卷调查,共收集有效问卷1272份,覆盖长江流域地区上海、重庆、浙江、四川、江浙、湖南、陕西等12个省市,分析了该地区居民的人员行为模式和月均电费数据,研究表明:使用空调采暖或制冷时用户的行为模式,如不同的空调设定温度、不同的空调开启时长、不同的空调开启模式都会影响住宅建筑空调能耗。在SPSS中通过多因素方差分析对影响住宅建筑空调能耗的多个影响因子进行分析,结果表明:家庭年收入、空调开启时长、家庭结构、建筑面积、空调开启模式以及建造年代对长江流域住宅建筑能耗的显著性影响水平依次降低,说明影响长江流域住宅建筑空调能耗的重要因素就是人员行为。对长江流域人员行为特征进行梳理,包括通过该地区居民的空调行为、开窗行为、其他降温采暖设施的使用等,为后续能耗模拟中的相关设定提供参考。其次,利用能耗模拟软件Energy Plus对长江流域七个典型城市的不同围护结构组合方案下的空调设定温度、空调开启时长、换气次数等相关空调行为进行模拟,结果表明:冬季供热模式下的设定温度每升高一度,能耗增加28%左右,夏季制冷模式下的设定温度每降低一度,能耗约增加8%;冬季供热模式下,每少开启一个小时的空调,可节能5.56%,夏季制冷模式下,少开启一个小时的空调,可节能7.51%;冬季供热模式下,以换气次数为1次/小时为基准,换气次数为0.5次/小时的节能率为62.92%,夏季制冷模式下以换气次数为1次/小时为基准,换气次数为0.5次/小时的节能率为14.71%。应该在保证人员室内热环境的基本需求下选择更加节能的空调使用方式。不同典型城市的单位面积供热负荷、供冷负荷和总负荷之间存在较大差异,负荷模拟结果与划分子气候区时的供热、供冷需求期望一致。在模拟过程中发现一些模拟软件的不足之处,如操作不够简便、操作语言非中文、专业要求较高及有些非物理因素的模拟无法实现等,因此考虑一种更加方便、适用范围更广的能耗预测系统。最后,根据前述研究结果,选取23个影响住宅建筑空调能耗的因素为输入因子,以能耗模拟结果为训练样本集,利用人工神经网络建立了基于人员行为的住宅空调能耗预测系统,并对预测结果进行验证,单位面积全年制冷能耗平均误差0.19%,单位面积全年制热能耗平均误差为0.58%,单位面积全年总能耗平均误差为0.17%。可以看出本研究建立的预测模型有较好的预测精度。在此基础上建立了住宅建筑空调能耗预测系统的用户界面,使该系统的应用更加快捷、方便和直观。

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