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天津地区作为寒冷地区代表,一直以来住宅节能的重点都是冬季的节能,而随着人民生活水平的提高,以及温室效应,城市热岛等因素的影响,这一地区住宅的夏季空调能耗也日益增加,因此该地区的夏季节能的研究工作潜力很大,并且具有较大的经济及社会效益。本文主要针对天津地区夏季太阳辐射对居住建筑节能的影响和节能对策展开研究工作。
本文首先对天津地区07、08两年的夏季太阳水平总辐射、散射辐射以及南向垂直辐射进行测量、分析,并推导出其他朝向墙面太阳辐射。总结出天津地区夏季各向太阳辐射情况,为后文模型分析提供数据支持。
依据太阳辐射基本原理以及能量守恒原理,论文提出计算模型Ⅰ,将逐日逐时变化的三维的太阳辐射巧妙地转化为较易得到的二维的建筑物地面阴影面积。通过天正建筑等常见建筑软件,分析了数种典型的几何形体以及几种天津地区常见的住宅形式的阴影问题,并将之转化为该形体接受的太阳辐射,最终得出了该地区的具有减少太阳辐射作用的夏季适宜朝向、适宜体型以及具体的适宜住宅形式。
对夏季建筑节能构造设计重点的屋顶、窗户、遮阳措施进行分析研究。其中在进行屋顶的研究中,论文提出了计算模型Ⅱ,将三维的空间屋顶转化为几条一维线段的比较,大大简化了屋顶的计算过程。通过研究,结合夏季实测数据,指出适合天津地区的能够降低太阳辐射作用的构造措施的具体做法或者建议措施,为建筑师在实际工作中提供参考借鉴。并通过采用上述得出的适宜选型、适宜朝向以及适宜节能措施的规划设计、建筑设计的实施、推广,为降低天津地区夏季空调能耗做出贡献,最终为实现天津地区节能减排目标做出贡献
对全年数据分析整理,确定全年不同阶段太阳辐射对居住建筑能耗的影响,将有益的太阳辐射定义为正值,不利的定义为负值,将计算模型推广到全年范围内,可以得出在全年范围内的适宜选型、朝向、节能措施。可以更好地为节能工作服务。