寒冷地区建筑窗墙比对能耗和舒适度的影响研究——以办公建筑为例

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1、寒冷地区建筑窗墙比对能耗和舒适度的影响研究——以办公建筑为例TheEffectofWindow-to-WallRatioonEnergyConsumptionandVisualComfortofOfficeBuildingsinColdRegionsofChina专业学位类别：建筑设计及其理论作者姓名：徐锐锐指导教师：王志刚副教授张颀教授天津大学建筑学院二零一七年十二月摘要建筑窗墙比的大小，影响室内环境和能耗。目前对窗墙比的研究大部分以能耗为单一目标，而对多目标的研究比较少，其中尤其是受试者主观评价对窗墙比大小的满意度的研究更少。根据目前的研究现状，本文从多目标的研究目的

2、出发，针对寒冷地区办公建筑窗墙比对能耗和舒适度的综合影响进行研究。首先利用DesignBuilder能耗模拟软件，分别模拟了东、南、西、北四个朝向外墙窗墙比对建筑能耗的影响，以制冷能耗、制热能耗和照明能耗为能耗指标，得出不同朝向最低能耗的窗墙比值；进而利用Daysim动态光环境模拟软件，分别模拟了东、南、西、北四个朝向外墙窗墙比对室内天然光环境的影响，以全天然采光时间百分比（DA）、有效全天然采光时间百分比（UDI）和最大全天然采光时间百分比（DAmax）为指标，得到不同朝向室内天然光环境条件较好的窗墙比范围；最后，利用天津大学空间环境实验室开展实验，探究不同窗户形式窗墙

3、比对受试者主观满意度的影响，得到受试者主观满意度最佳的窗墙比大小。综合窗墙比对能耗、天然光环境舒适度和受试者主观评价满意度的影响，提出不同朝向的窗墙比范围。由于最低能耗和最高舒适度的窗墙比范围并不重合，在实际项目中需要根据项目本身需要设定权重。本文的研究对寒冷地区办公建筑的设计实践具有一定的指导意义，为设计之初选择不同窗墙比提供了设计依据。关键词：窗墙比，建筑能耗，舒适度，主观评价，寒冷地区IABSTRACTThewindow-to-wallratiooftheoutsidewallcanaffectindoorenvironmentandenergy.Atpresent

4、theresearchonwindow-to-wallratiomostassociatedwithenergyconsumption,andthestudyofmulti-objectiveisless,especiallythehumansubjectiveevaluationwindow-to-wallratiothantheless.Thispaperstudyfocusingontheimpactofwindow-to-wallratioontheenergyconsumption,indoorvisualcomfortandsubjectivepreferen

5、cesofofficebuildingsinTianjin,China.Annualenergyconsumptionforcooling,heatingandlightingwascalculatedusingtheDesignBuilderSoftwareintermsofdifferentwindow-to-wallratios.IndoorvisualenvironmentwascalculatedusingtheDAYSIMsoftware.DaylightAutonomy(DA）,UsefulDaylightIlluminance(UDI)andMaximum

6、DaylightAutonomy(DAmax)wereusedtoevaluateindoorvisualcomfortconditions.Furthermore,thepreferencesforwindow-to-wallratioinofficebuildingswereinvestigatedinthechamberoftheSustainableBuildingEnvironmentResearchCenter(SBERC)ofTianjinUniversity.Finally,thestudysummarizedtheinfluenceofwindow-to

7、-wallratioonenergyconsumption,visualcomfortandsatisfactionofparticipantsandpresentedappropriaterangeofwindow-to-wallratioaswellascorrespondingstrategiesforthefourdirectionsofofficebuildingincoldclimateofChina.KEYWORDS:Window-to-wallRatio,EnergyConsumption,VisualComf