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我国农宅附加阳光间研究热点与趋势分析

贵州大学学报（自然科学版） 2022年第6期39卷 108-116页

作者：王朝红杨阳姚胜河北工业大学建筑与艺术设计学院天津300130

目前针对我国农宅附加阳光间相关研究的系统性梳理及分析较少,进行文献综述研究可以为附加阳光间的设计提供理论基础及科学依据。运用CiteSpace可视化文献分析软件绘制出我国农宅附加阳光间相关研究知识图谱,对该领域1983—2020年的研... 详细信息

目前针对我国农宅附加阳光间相关研究的系统性梳理及分析较少,进行文献综述研究可以为附加阳光间的设计提供理论基础及科学依据。运用CiteSpace可视化文献分析软件绘制出我国农宅附加阳光间相关研究知识图谱,对该领域1983—2020年的研究动态进行深入分析。结果表明:国内附加阳光间领域研究文献数量整体呈上升趋势,但学术合作有待加强,主要研究内容围绕农村住宅附加阳光间的优化设计展开,其中针对冬季采暖耗能及热舒适优化的研究较多,缺少全年热舒适、采光及节能等指标的考量。因此,开展基于多目标优化算法的农宅附加阳光间优化设计策略研究是未来该领域的研究重点,同时应积极做好实际工程中附加阳光间的性能监测,进行模型验证。

关键词：附加阳光间农宅 CiteSpace 优化设计

基于TRNSYS的北京平谷地区附加阳光间对农宅采暖负荷影响及其建设尺度分析

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绿色建造与智能建筑 2023年第10期 12-17页

作者：胡逸隆张星儿张家豪中国建筑设计研究院有限公司北京100044

基于实地调研,利用TRNSYS软件模拟分析了北京平谷地区某一农宅通过增建附加阳光间对建筑冬季采暖负荷的影响。研究发现不同进深的附加阳光间对优化建筑采暖的平均负荷与最大负荷都具有一定效果,但过大或过小的进深都将削弱阳光间在降低... 详细信息

基于实地调研,利用TRNSYS软件模拟分析了北京平谷地区某一农宅通过增建附加阳光间对建筑冬季采暖负荷的影响。研究发现不同进深的附加阳光间对优化建筑采暖的平均负荷与最大负荷都具有一定效果,但过大或过小的进深都将削弱阳光间在降低农宅采暖负荷、缩短采暖时间等方面的作用。最后基于模拟结论数据分析,提出适宜北京平谷地区农宅附加阳光间的建设尺度。

关键词：附加阳光间 TRNSYS 太阳能被动房技术农宅采暖

冀中地区农宅附加阳光间百叶遮阳能耗影响因素研究

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四川建筑科学研究 2022年第5期48卷 69-76页

作者：王朝红徐阳河北工业大学建筑与艺术设计学院天津300130

近年来冀中地区村民在农宅正房南侧建造附加阳光间来降低冬季采暖能耗,但在实际使用过程中发现存在附加阳光间夏季过热问题。为优化附加阳光间节能性能,基于冀中地区农宅现状,研究了影响能耗的百叶遮阳各因素水平、取值及组合最优解。... 详细信息

近年来冀中地区村民在农宅正房南侧建造附加阳光间来降低冬季采暖能耗,但在实际使用过程中发现存在附加阳光间夏季过热问题。为优化附加阳光间节能性能,基于冀中地区农宅现状,研究了影响能耗的百叶遮阳各因素水平、取值及组合最优解。选取百叶形式、叶片宽度和叶片角度3个因素分别对附加阳光间的屋面与南立面百叶遮阳进行了能耗模拟,通过单因素分析与正交试验法得出了各因素对能耗的影响趋势、显著性程度和组合作用下的最优方案,最优方案对比无遮阳工况可节能4.3%。

关键词：冀中地区农宅附加阳光间百叶遮阳能耗模拟正交试验

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内蒙古呼和浩特地区乡村民居附加阳光间研究

中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2023年第11期 135-139页

作者：韩娜天津天友建筑设计院内蒙古呼和浩特010000

针对太阳能丰富但利用相对较少的内蒙古中部地区,以内蒙古中西部地区呼和浩特市的一个典型乡村民居建筑为研究对象,使用现场调查和Design Builder等数值模拟等研究方法,进行附加阳光间式居住建筑能耗模拟研究。通过对阳光间的开间、进... 详细信息

针对太阳能丰富但利用相对较少的内蒙古中部地区,以内蒙古中西部地区呼和浩特市的一个典型乡村民居建筑为研究对象,使用现场调查和Design Builder等数值模拟等研究方法,进行附加阳光间式居住建筑能耗模拟研究。通过对阳光间的开间、进深、高度等设计要素的模拟研究,提出针对内蒙古中部严寒地区乡村民居建筑的适宜性附加阳光间技术。是改善民居热环境的有效途径之一,对能源、环境的可持续发展具有重要意义。

关键词：附加阳光间民居设计 Design Builder模拟中部地区太阳房

拉萨市附加阳光间式住宅建筑被动式优化设计研究

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西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2016年第2期48卷 258-264页

作者：李恩杨柳刘加平西安建筑科技大学建筑学院陕西西安710055

在城镇化的背景下,拉萨市的居住建筑建设有大规模迅速提高的趋势.冬季现场调研与热环境测试表明拉萨市现有新建居住建筑多数靠经验自发采用被动式太阳能设计,但其冬季室内热环境仍然较差.考虑到随着当地居民生活水平提高及城市化进程的... 详细信息

在城镇化的背景下,拉萨市的居住建筑建设有大规模迅速提高的趋势.冬季现场调研与热环境测试表明拉萨市现有新建居住建筑多数靠经验自发采用被动式太阳能设计,但其冬季室内热环境仍然较差.考虑到随着当地居民生活水平提高及城市化进程的推进,当地冬季采暖能耗面临巨大增幅的挑战.以拉萨市分布最广的附加阳光间式居住建筑为基础建立了热工模拟计算模型,通过模拟分析了影响城市居住建筑冬季采暖能耗的各项被动式设计基本要素,包括建筑空间布局设计的基本要素与围护结构热工设计的基本要素.研究结果给当地的新建居住建筑设计提供了具有实际操作意义的建筑节能设计建议.

关键词：附加阳光间冬季现场测试建筑空间设计要素围护结构热工设计要素

附加阳光间型被动式太阳房热负荷简化计算方法研究

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附加阳光间型被动式太阳房热负荷简化计算方法研究

作者：田师果西安建筑科技大学

学位级别：硕士

附加阳光间型被动式太阳房广泛应用于我国太阳能丰富地区,由于其受室外空气温度、太阳辐射双波动外扰影响,导致附加阳光间型被动房热负荷波动较大,传统稳态算法难以满足计算精度要求,需采用动态算法,而已有的科研软件如Dest、Energyplus... 详细信息

附加阳光间型被动式太阳房广泛应用于我国太阳能丰富地区,由于其受室外空气温度、太阳辐射双波动外扰影响,导致附加阳光间型被动房热负荷波动较大,传统稳态算法难以满足计算精度要求,需采用动态算法,而已有的科研软件如Dest、Energyplus、Trsnsy等模拟软件上手难度大、建模过程复杂等原因难以在工程设计领域中大规模推广应用。基于此,本研究建立了附加阳光间型被动建筑传热模型,分析了附加阳光间型被动建筑热负荷构成,研究了围护结构参数对各项传热量的变化规律,提出了被动建筑热负荷简化计算方法,并开发了适用于工程设计人员使用的动态负荷计算软件。主要研究内容和结论如下:（1）分析了被动房传热过程,建立了附加阳光间型被动房传热数学模型。在忽略内表面互辐射的前提下,附加阳光间型被动建筑基础耗热量分解为被动部件传热量、重质墙体传热量、门窗传热量、冷风渗透传热量;分别针对各项传热过程建立了其传热数学模型,其中,基于周期反应系数,建立了附加阳光间被动部件和重质墙体传热数学模型;基于逐时稳态热过程,建立了门窗传热数学模型;基于冷风渗透传热过程,建立冷风渗透传热数学模型。并就各项传热模型进行分析,将非南向重质结构传热量和附加阳光间被动部件传热量的简化计算作为本研究的研究重点。（2）分析了不同气象条件下墙体构造对的重质墙体传热量的影响规律,提出了热负荷系数法的重质墙体传热量的简化计算模型。通过重质结构周期反应系数传热模型,分析了不同气象条件下围护结构构造和朝向对重质结构传热量的影响规律,进而提出了热负荷系数法的重质结构传热量计算思路,建立了热负荷系数计算模型,按照城市-构造-朝向的数据结构给出热负荷系数计算结果。（3）模拟分析了附加阳光间传热量随关键结构参数的变化规律,提出附加阳光间传热量简化计算模型。基于附加阳光间传热模型,模拟分析了附加阳光间传热量与进深、窗墙比等结构参数之间的关系,提出基于公用墙体传热量变化系数和阳光间空气温度变化系数的附加阳光间传热量简化计算方法。结果显示,公用墙体传热量变化系数和阳光间空气温度变化系数仅与地区和围护结构类型有关,具有地点和围护结构的唯一性。进而建立了典型城市关键结构参数与公用墙体传热量和阳光间空气温度的经验模型,提出了以墙体传热量变化系数结合墙体传热量经验模型计算公用墙墙体传热量的简化计算模型,以及阳光间空气温度变化系数结合阳光间空气温度经验模型计算阳光间空气温度进一步以阳光间空气温度计算公用墙内门传热量的公用墙内门传热量简化计算模型。（4）结合门、窗、冷风渗透、重质结构及被动结构传热量简化计算模型,形成了被动房热负荷简化计算方法,并利用工程数据验证了简化计算方法的准确性,进一步开发了适用于工程设计应用的被动房热负荷计算软件。为验证方法的准确性,建立了附加阳光间型被动房物理传热模型计算被动房热负荷并与简化模型计算结果进行对比,结果表明,本研究提出的简化计算方法可以准确计算被动房热负荷。结合集热蓄热墙传热量简化计算模型,采用C#语言开发被动房热负荷计算软件,实际工程测试结果显示,软件计算误差小于10%,满足工程设计要求。

关键词：被动太阳房热负荷附加阳光间热负荷系数法简化计算方法软件开发

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附加阳光间式被动太阳房热负荷特性研究

附加阳光间式被动太阳房热负荷特性研究

作者：殷双喜西安建筑科技大学

学位级别：硕士

附加阳光间式被动太阳房的热过程不同于其他类型的建筑。该类房间室温波动规律如何、热负荷特性如何，是研究与之相结合的采暖系统热容量及运行策略的基础。本文对城镇及乡村附加阳光间式被动太阳房热负荷特性通过理论分析及数值模拟相... 详细信息

附加阳光间式被动太阳房的热过程不同于其他类型的建筑。该类房间室温波动规律如何、热负荷特性如何，是研究与之相结合的采暖系统热容量及运行策略的基础。本文对城镇及乡村附加阳光间式被动太阳房热负荷特性通过理论分析及数值模拟相结合的方法进行了研究，研究结论将为附加阳光间式被动太阳房优化设计和其与采暖系统结合提供理论基础。文中对房间热过程进行了分析，并建立了阳光间和房间动态传热控制方程及自然循环对流换热方程，为附加阳光间式被动太阳房的室温和房间动态热负荷特性研究建立了理论基础。本文分别对乡村和城镇典型附加阳光间式被动太阳房热工过程进行了分析研究。讨论了模拟建筑的计算参数，并选择拉萨、西宁、兰州和西安这四种太阳能资源不同的典型地区，对比分析室外气象参数中室外空气温度和太阳辐射强度对于房间室温和热负荷的影响，发现将室外空气温度和太阳辐射强度对房间热作用分开研究，更能体现其各自的传热机理，相比室外综合温度，准确性更加可靠。研究得到室内热源（人员、照明及设备）、围护结构保温及热惰性、阳光间房间进深、阳光间与房间之间自然循环对流状况等对房间热负荷特性的影响规律和机理。结果表明：考虑内热源客厅影响最小、对厨房热负荷计算影响最大，主卧室介于之间;昼间阳光间空气温度大于房间空气温度时公共墙门窗打开，房间温度稍有升高，但是此时房间温度较高，负荷较小，就全天而言，其对房间平均热负荷影响较小;重质围护结构相对于轻质围护结构，蓄热系数在对室温的稳定性上起了重要作用，有保温的围护结构相对于无保温围护结构，传热系数对平均室温的起着重要作用，因此在对于围护结构的选择上应综合考虑其热惰性指标、蓄热系数及传热系数。对于太阳辐射强度不同的地区，由阳光间进深变化引起的热负荷变化规律相同，但热负荷变化的幅度不同。对于太阳辐射强度较大地区，由于阳光间的得热量也相应较大，同时向房间提供热量热较大，因此对于进深发生改变时，热负荷变化幅度也较大。该结论对附加阳光间式太阳房优化设计及与采暖系统向结合采暖均有一定的理论和实际意义。

关键词：附加阳光间太阳房热负荷特性室温特性

基于Energyplus的附加阳光间式太阳房节能分析

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土木建筑与环境工程 2015年第S1期37卷 32-35页

作者：张国艳丁昀杨庆吕雪涛刘延琪兰州交通大学环境与市政工程学院兰州730070 中土集团福州勘察设计研究院有限公司福建福州360001

本文将内蒙地区的站区公寓改造为附加阳光间式太阳房,通过动态模拟软件的计算,对模拟结果进行评价,同时对附加阳光间的经济性进行计算。结果表明附加阳光间式太阳房仅需15.93 W/m2的热量就能满足房间的采暖需求。在太阳能丰富的北方地区... 详细信息

本文将内蒙地区的站区公寓改造为附加阳光间式太阳房,通过动态模拟软件的计算,对模拟结果进行评价,同时对附加阳光间的经济性进行计算。结果表明附加阳光间式太阳房仅需15.93 W/m2的热量就能满足房间的采暖需求。在太阳能丰富的北方地区,对房屋进行附加阳光间节能改造是完全可行的。

关键词： Energyplus 附加阳光间太阳房热平衡方程经济性

基于室内光热环境下严寒地区农宅附加阳光间优化设计研究——以包头地区为例

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基于室内光热环境下严寒地区农宅附加阳光间优化设计研究——以包...

作者：党琦内蒙古科技大学

学位级别：硕士

一直以来,世界人口数量不断上涨,各个国家工业化水平不断加强,由此各国家对各类型能源需求持续加大,在此背景下,如何高效的利用能源以及发展对可持续能源的利用已经成为重中之重。我国地域辽阔,人口众多,一直以来收到经济技术的制约其... 详细信息

一直以来,世界人口数量不断上涨,各个国家工业化水平不断加强,由此各国家对各类型能源需求持续加大,在此背景下,如何高效的利用能源以及发展对可持续能源的利用已经成为重中之重。我国地域辽阔,人口众多,一直以来收到经济技术的制约其住宅设计建造较为粗糙,导致所建建筑只能满足基本的居住需求而其能耗较高、采光较差。我国内蒙古地区属于严寒气候类型,其冬季平均温度较低且持续时间较长,而在当地农村地区住宅多采用煤炭柴薪用来取暖,从而导致其能耗问题更加严重。在内蒙古农村地区建设农宅应充分利用自然资源,降低冬季采暖能耗,是当地农宅建设急需解决的问题。在实地调研当地农宅时发现附加阳光间式被动太阳房有了一定程度的应用。但其技术尚待进一步完善,而且缺乏必要的理论支撑,大部分阳光间在建造过程中都是具有明显随意性,由此导致室内热舒适性不佳,并且伴随着附加阳光间后造成室内采光不足等问题,成为农民生活质量水平提升的阻碍。所以,本文应用数值模拟法针对内蒙古中部区域农宅附加阳光间相关参数影响室内热环境与光环境具体情况开展理论研究,所得到的结果能够给区域内附加阳光间式太阳房设计与建设提供理论基础。本文首先通过实地调研方式针对内蒙古包头区域内农宅开展全面调研,具体对象是包头周边地区附加阳光间式农宅以及普通农宅。主要调研信息包括农宅基础概况、农村居民相关信息、采暖能耗、天然采光舒适度以及热环境舒适度等。应用实地测试方式收集整理各种类型农村住宅温度、天然采光照度等物理环境参数,对比数据发现加建阳光间之后室内温度提升2℃左右,室内平均照度值下降400lx,室内采光系数降低2.53%。由此推论当地农宅由于平面形式、施工技术、材料选择等原因造成了附加阳光间式农宅对于室内温度提升并不大但造成室内光照环境下降较多的问题。其次,针对附加阳光间被动太阳房影响室内热舒适性、室内温度以及室内光环境的3个影响因素进行研究,即附加阳光间的进深、窗墙比、屋顶材料。利用energyplus模拟软件建立模型并模拟实验,并探讨各影响因素变化对农宅全年采暖能耗以及主卧室采光系数影响规律。通过模拟分析可以得出以下结论:(1)通过对不同阳光间窗墙比下农宅能耗以及室内采光系数的分析可以得出当窗墙比为0.9时农宅室内能耗最低且室内采光系数最佳。(2)在进深1.4m—2m时选择钢化玻璃作为屋顶材质时可以在降低室内能耗的情况下尽可能减少对室内光环境的影响。(3)当阳光间进深为0.1m—1.3m时通过采光能效的分析得出保温板的采光能效值要小于钢化玻璃屋顶的采光能效值,由此得出结论在进深为0.1m—1.3m时,综合考虑农宅能耗以及采光系数,应选择保温板作为阳光间的屋顶材质。最后,对既有农宅进行加建阳光间后的整体方案进行优化设计。综合现有住户使用情况对阳光间进深进行优化设计,并对阳光间维护结构进行优化设计。其次对优化设计前后农宅室内温度以及采暖季能耗进行模拟分析,结果分析出通过加建阳光间对既有农宅进行优化设计后可以提升室内热环境;最后对加建阳光间进行经济性分析,对其回收年限以及造价费用进行计算,得出此类型农宅加建附加阳光间的回收年限为9.6年。为当地居民结合自身经济条件建设附加阳光间提供适宜的阳光间参考类型,为在当地推广附加阳光间式被动太阳房提供数据支持。

关键词：附加阳光间严寒地区光环境热环境 energyplus模拟软件