检索结果-南通市图书馆

作者：赵栩远重庆大学

学位级别：硕士

随着“健康中国2030”规划的确定和实施,室内环境的舒适健康已经越来越为人所重视。目前,稳态环境下的热舒适研究比较成熟,其研究成果也在国内外热舒适标准中得到落实。而动态环境下的人体适应性热舒适研究并不十分成熟,相关的适应性模... 详细信息

随着“健康中国2030”规划的确定和实施,室内环境的舒适健康已经越来越为人所重视。目前,稳态环境下的热舒适研究比较成熟,其研究成果也在国内外热舒适标准中得到落实。而动态环境下的人体适应性热舒适研究并不十分成熟,相关的适应性模型和指标均认为均很少顾及居住者的适应性需求。已有研究表明,居住者的热感觉会根据室内外热环境的变化发生相应的生理、心理的变化。从研究方法上看,现有的研究方法没有与时间进行关联,研究方法亟需补充和创新。基于适应性热舒适研究的现状,本文开展工作如下:1、追踪现场研究方法的采用;2、搭建追踪平台及系统;3、追踪现场案例研究;4、基于时间维度的适应性热舒适分析。本文采用了源于医院追踪评价体系的追踪现场研究方法并对方法进行了完善。追踪方法由“固定样本的合理筛选”、“主观追踪问卷设计”以及“客观参数的连续自动记录”这三部分组成。与传统现场研究方法相比,追踪方法能够获取室内外热环境的连续波动情况,并获得完整的人体热舒适的动态信息。追踪方法的分析方式也有所不同,它在逐周观测的基础上,对时间维度进行合理划分,反应不同时段下人体不同的热适应性。基于追踪方法,本文搭建了一套追踪平台及系统。追踪系统结构由设备端、平台端和用户端组成,具备功能包括:连续采集室内环境参数,在线发放并接收问卷,实时上传及储存数据,数据的在线处理及展示,人员与追踪平台的交互。为验证追踪系统的可行性,开发了追踪系统的原型机,实现了部分客观参数的采集,数据上传、储存、处理、展示和交互的功能。采用追踪方法和追踪系统,对3栋重庆地区混合式办公建筑的热环境及热舒适状况进行研究。调研选择了29人参与实验,共回收827份有效问卷,调研中记录了受试者所在的室内外环境、主观热感受及适应性行为。经研究发现,重庆地区混合式办公建筑经调控后热环境偏凉,温度偏低;人的调控行为等具有提升温度,发挥人体适应性的潜力。基于图示法将研究周期合理划分。对各时期热舒适指标进行回归分析,发现居住者在混合式建筑内表现出极强的动态适应性。通过分析对比适应性行为,发现人们在不同时期对室外热环境的敏感度不同,发挥主要作用的适应性行为不同,各时期内对室内热环境的调节方式表现出差异性,例如两种自由调节期内服装热阻达成的调控效果不同。本文基于时间维度分析了人体适应性热舒适,发现,自适应系数λ在室内空气温度变化的时期内得出不同正负值的结果,反映出随着室内外热环境的变化,影响人体适应性的各因素应在时间维度上动态变化的特点。该研究结论可以为今后修正《民用建筑室内热湿环境评价标准》中自适应系数的取值方法提供依据。随着研究方法的推广应用,可以对人体适应性热舒适深入研究提供方法指导,也可为室内热环境不同时期的动态调控提供参考。

关键词：适应性热舒适追踪方法追踪系统分时期λ aPMV

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偏热环境下落地风扇舒适性调控策略研究

偏热环境下落地风扇舒适性调控策略研究

作者：阮立扬重庆大学

学位级别：硕士

在偏热环境中,可以发挥气流的冷却作用,满足人体热舒适,从而节约空调系统的能耗。适宜的空气流动可以从心理和生理两个方面有效改善人体的热舒适,且动态化气流更能有效缓解吹风的疲劳感。随着气流对人体热舒适影响研究的深入,发现除了... 详细信息

在偏热环境中,可以发挥气流的冷却作用,满足人体热舒适,从而节约空调系统的能耗。适宜的空气流动可以从心理和生理两个方面有效改善人体的热舒适,且动态化气流更能有效缓解吹风的疲劳感。随着气流对人体热舒适影响研究的深入,发现除了气流的时均速度对人体热感觉有显著影响外,气流的其他特征参数（如气流的湍流强度Tu、气流波动频率f等）对人体的热舒适也具有重要影响。本文对室内自然风、三叶风扇、五叶风扇和九叶风扇进行了流场采样,对比分析典型室内自然风和机械风的特性参数（偏度Skew、峰度Kurt、湍流度Tu、功率谱指数β）。选择重庆地区典型体力劳动者作为使用风扇的代表人群进行人体热舒适响应实验,得到偏热环境下受试者的舒适风速区间。选择正弦波、脉冲波和随机波三种波形对电机进行变频控制,同时用舒适区间控制三种波形的上下限,通过改变波动周期得到谱特征值β大于1.1的控制策略。首先研究了室内自然风的流场特性,发现其风速随时间的变化是不规律的。室内自然风的偏度值大于零,呈右偏态分布,峰度值在3附近震荡。室内自然风的湍流度集中分布在0.3-0.4之间。自然风的谱特征β值主要集中在1.2-1.6之间,充分反映了自然风的1/f紊动特性。其次研究了三种常用的电风扇的机械风特性。机械风的偏度值小于零,即呈左偏态分布。湍流度Tu与吹风距离有关,距离越远,Tu值越大。功率谱函数的能量分布差异不大,其β值均小于1.1。然后以重庆地区夏季典型湿热环境为背景,以重庆地区典型体力劳动者的静坐水平为研究对象,探究了热湿环境下采用常用风扇吹风时不同风速对人员热舒适的改善效率。确定了不同温度水平（28/30/32℃）和不同相对湿度水平（50%、70%、90%）环境下可接受的适宜风速,进而确定了保证舒适水平下的吹风改善的可接受温湿度区间。最后对电风扇进行改装,使电机转速按照正弦、脉冲和随机的规律进行变化,得出不同周期的流场特性参数,对比得到最接近自然风的舒适性电风扇的周期。将三种调控策略的流场参数进行聚类分析可知,正弦风和自然风的流场参数最接近。

关键词：自然风机械风热舒适功率谱调控策略

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偏转通风供暖的气流组织特性及热舒适性研究

偏转通风供暖的气流组织特性及热舒适性研究

作者：李云浩重庆大学

学位级别：硕士

在现代社会,随着经济的快速发展,人们对空调房间的热环境需求不断提高。良好的室内环境能使人们身心愉悦,从而提高工作效率。对于冬季,热风供暖是一种常见的供暖方式,气流组织是影响其供暖性能的关键因素。但对于传统的热风供暖方式(如... 详细信息

在现代社会,随着经济的快速发展,人们对空调房间的热环境需求不断提高。良好的室内环境能使人们身心愉悦,从而提高工作效率。对于冬季,热风供暖是一种常见的供暖方式,气流组织是影响其供暖性能的关键因素。但对于传统的热风供暖方式(如混合通风),由于浮升力的影响,容易产生送回风短路和严重的室内温度分层,进而导致人体热不舒适和能源浪费。本研究创新性地将一种新型的气流组织方式—偏转通风用于冬季供暖,期待高效地营造舒适的室内环境。偏转通风是将竖壁贴附的送风口与一定高度的导流板相结合,送风射流由于“康达效应”贴附墙体向下扩散,撞击导流板后偏转,直接将热量送到工作区。本研究以典型的办公室为研究对象,通过实验研究和CFD数值模拟探究偏转通风供暖的气流组织特性和热舒适性。首先,设计11组偏转通风供暖实验工况,由不同的送风速度(0.81m/s、1.17m/s和1.81m/s)、送风温度(24℃、26℃和28℃)和导流板角度(0°和35°)的组合,并设计一组对应的混合通风工况用于对比。在室内布置测点,测量速度和温度,结合经实验验证的CFD数值模拟结果和实验测量结果分析了室内气流组织特性。偏转通风在工作区竖直方向上的速度分布呈现“V”字形;温度分布均匀,0.1m～1.7m之间的温差小于3℃,没有出现明显的温度分层。相同的送风条件下,偏转通风工作区的最大风速为0.24m/s,而混合通风工作区的风速均低于0.1m/s;偏转通风工作区的平均温度高于混合通风约0.7℃,说明偏转通风热射流有效地送至工作区。其次,综合实验和CFD数值模拟结果,采用预测平均热感觉投票值(PMV)、垂直温差、吹风感不满意率(DR)和能量利用系数评价偏转通风供暖性能。结果表明,增大送风速度和导流板角度,降低送风温度能够有效减小垂直温差并提高能量利用系数,但空气速度过大、温度过低会导致吹风感风险和降低PMV。绝大多数实验工况下,人体附近区域的PMV范围为-0.5～+0.5、垂直温差低于3℃、吹风感不满意率低于20%,满足ISO7730 B级热舒适标准;能量利用系数范围为1～1.13,表明具有良好的节能潜力。与混合通风相比,PMV值高于混合通风0.05,垂直温差低于混合通风0.16℃,能量利用系数高于混合通风0.47,说明偏转通风供暖能够更加高效地营造舒适的热环境。最后,利用Box-Behnken设计确定模拟工况,通过CFD数值模拟获得评价指标数据,构建各评价指标的响应面模型。评价指标与参数的非线性关系导致各评价指标变化的矛盾性,且变化趋势复杂,难以直接确定最佳参数组合。因此本研究采用熵权法和满意度函数法进行多目标优化。通过构建优化目标函数,利用模拟退火算法在可行域进行寻优计算,确定最佳参数组合:送风速度、送风温度和导流板角度分别为1.5m/s、23.7℃、70°。综上,在合适的送风参数和导流板角度下,偏转通风供暖室内气流组织良好,能够高效地营造舒适的室内环境,有潜力应用于冬季供暖。本研究成果可为偏转通风供暖的工程设计提供指导。

关键词：偏转通风供暖气流组织热舒适能量利用系数多目标优化

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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北方村镇电热直接转换供热适宜性评价指标体系

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。

关键词：北方村镇电采暖适宜性评价指标体系定量评价

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成年人睡眠状态下舒适吹风调控方法研究

成年人睡眠状态下舒适吹风调控方法研究

作者：张悦重庆大学

学位级别：硕士

睡眠在人的一生中占据着极其重要的地位,睡眠热舒适也越来越受到人们的重视。夏季炎热气候中,人们常以空调来营造稳态低温的睡眠环境,而空调的滥用导致了越来越多的“病态建筑综合症”以及越来越高的建筑能耗。风扇作为一种更加节能的... 详细信息

睡眠在人的一生中占据着极其重要的地位,睡眠热舒适也越来越受到人们的重视。夏季炎热气候中,人们常以空调来营造稳态低温的睡眠环境,而空调的滥用导致了越来越多的“病态建筑综合症”以及越来越高的建筑能耗。风扇作为一种更加节能的吹风产品也具有相当的改善热舒适的能力,本文希望通过对风扇吹风的研究来证实风扇在夜间睡眠过程中使用的有效性。本文首先对市场上常见的四种类型风扇进行了流场特性的研究,通过持续测试风速来计算各个风扇轴心处的湍流度、功率谱指数等流场特性参数并对结果进行比较和分析,选出了9b扇作为后续实验的气流发生源。针对9b扇,本文进一步测试了风扇到达床部各处的具体风速值,为后续的人体吹风实验提供了风速值的支撑。本文的第二大部分为人体吹风的热舒适实验,包括躺休吹风和整晚睡眠吹风两个部分。对受试者在躺休状态下进行不同档位下的吹风实验,并分析其反馈的主观热舒适、气流等感觉与不同温湿度工况、不同风速之间的关系,得出了热感觉与标准有效温度和风速之间的拟合关系,进而得出了躺休状态下人体达到热中性所需的舒适风速参考区间。在此基础上确定了整晚睡眠工况所需的风速大小,并对受试者进行了不同工况下的整晚睡眠吹风实验,分析和探究了主观睡眠质量、主观热感觉、主观气流感觉、客观皮肤温度、客观脑电波分频能量占比等参数的变化规律,并通过这些参数的结果评价了不同工况下的睡眠质量,发现30℃50%为受试者睡眠质量最好的工况。最后本文基于前述的研究结果,提出了仿睡眠生理节律和正弦风变化两种不同于传统恒定吹风的调控方法,并设计了以恒定吹风方法对参照的整晚睡眠吹风实验来验证其改善效果,根据受试者在三种吹风方法下的主客观指标结果,显示三种方法的优劣排名应为:仿睡眠生理节律调控方法＞正弦调控方法＞恒定吹风方法。证明仿睡眠生理节律调控方法和正弦调控方法在夜间睡眠过程中的确对受试者的睡眠热舒适和睡眠质量产生了一定的改善效果。

关键词：风扇热舒适睡眠质量皮肤温度调控方法

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夏热冬冷地区住宅隔墙热工性能研究

夏热冬冷地区住宅隔墙热工性能研究

作者：孟祥忠重庆大学

学位级别：硕士

夏热冬冷地区夏季炎热高温,冬季阴冷潮湿。恶劣的气候条件使得住宅室内热湿环境较为恶劣,导致该地区的分体式空调使用率也越来越高。然而,由于气候特点和人们的生活习惯等原因,该地区的采暖空调习惯呈现出部分空间部分时间特性,这种间... 详细信息

夏热冬冷地区夏季炎热高温,冬季阴冷潮湿。恶劣的气候条件使得住宅室内热湿环境较为恶劣,导致该地区的分体式空调使用率也越来越高。然而,由于气候特点和人们的生活习惯等原因,该地区的采暖空调习惯呈现出部分空间部分时间特性,这种间歇式的采暖空调特征不仅仅需要优化外围护结构,也使得邻室传热尤为重要。本文基于夏热冬冷地区部分时间部分空调的采暖空调习惯,分析邻室传热对建筑能耗和室内热舒适的影响,进而得出优化后的隔墙传热系数,以期对现行标准提出建议。首先,本文通过调研问卷的形式了解该地区的部分时间部分空间采暖空调模式下的典型用能模式。通过查阅文献和实地考察的方式,了解到该地区对隔墙的实际做法,发现80-90年代住宅隔墙做法不严谨、传热系数高,新建住宅建筑满足现行节能标准要求。然而节能标准中的限值是基于全工况运行模式（稳态）下得出的值,应用于间歇模式下仍有待商榷。随后,笔者利用理论推导的方式分析了间歇运行模式下的邻室传热规律。其次,本文利用Energyplus模拟软件,以建筑能耗和室内热舒适度为优化目标,以隔墙的传热系数、保温层位置和相邻两室的运行模式为设计优化参数,控制建筑外围护结构热工性能和其他被动式策略不变,对起居室模式与自然房间、卧室模型与自然房间和起居室模式与卧室模式三种实际间歇运行模式进行多目标优化,用于分析隔墙传热系数在不同运行工况下的最优值。接着,本文通过重庆大学机电楼实验平台对优化后的隔墙进行实验验证。最后发现,实验室内温度、实验壁面温度和模拟室内温度、模拟壁面温度存在较好的吻合,但是送风温度和送风速度差别较大,为进一步验证模拟数据的准确性,笔者基于实验数据和模拟数据规律的一致性,采用方差分析等方式进行回归分析。通过分析得出,实验数据和模拟数据虽然在绝对值上存在差别,但是数值上存在较强的线性关系,并进行F检验,检验存在显著性。最后,基于前面所分析的各类隔墙的最优取值,为了减少设计成本,笔者采用平均传热系数法和寿命周期经济分析法对各类隔墙进行综合优化分析。最后得出,寿命周期经济分析法虽然应用较多,但是影响因素较多,不确定性更大。平均传热系数法计算简单、便于分析,更为适用。最后文章就隔墙优化对未来各地区节能潜力及效益做出预测和评估,得出可以使该地区的节能率普遍提升2%-3%,减少使用0.32亿吨标准煤。

关键词：夏热冬冷地区隔墙传热建筑节能多目标算法

重庆地区住宅通风与学龄前儿童哮喘及过敏性疾病的相关性研究

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重庆地区住宅通风与学龄前儿童哮喘及过敏性疾病的相关性研究

作者：王佳慧重庆大学

学位级别：硕士

儿童哮喘和过敏性疾病的情况较为普遍,与室内环境因素有较为密切的联系。“中国室内空气品质与儿童健康”（CCHH）研究旨在分析室内各环境因素对儿童哮喘及过敏性疾病的影响,明确导致儿童患病的主要因素,并对其进行改善。本研究是CCHH... 详细信息

儿童哮喘和过敏性疾病的情况较为普遍,与室内环境因素有较为密切的联系。“中国室内空气品质与儿童健康”（CCHH）研究旨在分析室内各环境因素对儿童哮喘及过敏性疾病的影响,明确导致儿童患病的主要因素,并对其进行改善。本研究是CCHH第一阶段的一部分,主要关注重庆地区居住建筑室内的通风现状及其与儿童哮喘和过敏性疾病的相关性。CCHH第一阶段包括问卷设计和调查,结合列联表卡方检验、Logistic回归方法,分析室内气味感知、潮湿现象、新家具及重新装修、烟草烟雾和饲养宠物在不同的开窗习惯下与儿童哮喘及过敏性疾病的相关性,然后结合52户住宅的现场测试与问卷调查,计算获得其室内换气次数,并进一步分析室内换气次数对儿童患哮喘及过敏性疾病的影响。横断面研究分析了4720名3-6岁的儿童样本。结果发现,儿童患哮喘及过敏性疾病的现象较为普遍,近12个月喘息、曾经鼻炎、近12个月鼻炎和曾经湿疹的比例相对较高（大于20%）。儿童性别、年龄和家庭过敏史与其患哮喘及过敏性疾病的相关性显著,男孩的患病率高于女孩,随着年龄的增大其患病率呈降低趋势,有家庭过敏史的儿童患过敏性疾病的比例较高;重庆地区室内气味、潮湿现象、新家具及重新装修、烟草烟雾和饲养宠物对儿童哮喘及过敏性疾病的患病风险影响较大;重庆地区除冬季外,其他三季住宅通风情况较好,在冬季仅有36%的住户经常开窗;住宅室内经常开窗会显著降低室内气味感知和潮湿现象,进而降低儿童哮喘及过敏性疾病的患病风险,且住宅购买新家具或重新装修、有烟草烟雾暴露或室内饲养宠物时,不开窗相对于经常开窗对儿童哮喘及过敏性疾病患病的概率影响更为显著;借鉴流行病学的统计方法,在不开窗的情况下,患哮喘及过敏性疾病的儿童中,约有10%0%的儿童是归因于室内不开窗通风所引起哮喘和过敏性疾病。除了近12个月夜间干咳和近12个月湿疹外,女孩归因于室内的不开窗通风所引起哮喘和过敏性疾病症状的比例较男孩略高。以CO2作为示踪气体计算得到的换气次数表明有53.8%的卧室和55.8%的客厅晚上换气次数未达到标准限值,绝大部分住宅卧室白天和客厅白天的换气次数都能达到标准限值。住宅换气次数与室内气味感知和室内潮湿现象之间存在一定相关性,尤其是卧室晚上的通风量对其影响更大;换气次数与儿童哮喘及过敏性疾病之间也存在一定的相关性,换气次数未达到标准要求时,会提高室内儿童患病的比例,相反室内较大的换气次数是儿童过敏性疾病的保护因素。

关键词：室内环境儿童哮喘及过敏性疾病通风

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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寒冷地区村镇建筑室内热环境低能耗改善策略研究

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。

关键词：村镇建筑建筑能耗室内热舒适经济性节能改造