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1、我国炎热地区外窗性能对建筑节能影响的分析黄夏东（福建省建筑科学研究院350025）［提要］本文通过计算机动态模拟技术分析了我国炎热地区建筑外窗对室内热环境的影响,提出炎热地区节能窗选择的建议。［关键词］外窗，室内热环境，建筑节能。TheinfluenceofbuildingouterdoorsandwindowsandtheirglassonenergyefficiencyinbuidingsHuangxiadong(Fujianacademyofbuildingresearch350025)AbstractThispaperanalyzedthee
2、xternalwindow'seffectonindoorthermalenvironmentofresidentialbuildingsinchinahousummerzonebydynamicsimulationtechnologyofcomputer,putformardtheproposalforoptionofsavingwndows.Keywordsexternalwindow,indoorthermalenvironment,energyefficicecyofresidentialbuildings.空调机南窗备注：层L23HQJ图1
3、房间平面图普通窗户的保温隔热性能比外墙差得多，夏季白天通过窗户进入室内的太阳辐射热随窗血积增大而增大。在炎热地区（即夏热冬暖地区）居住建筑总能耗屮，空调能耗占了主要部分，因此我们尤要注意外窗性能对建筑能耗和节能的影响。木文通过计算机动态模拟技术，计算分析了炎热地区典型城市建筑外窗对室内热环境的彩响，表明该地区通过外窗进入室内的热量（包括温差得热和辐射得热）占室内总得热量的相当大部分，成为影响夏季空调负荷的主要因素，是建筑节能的关键；建筑使用各种不同类型的节能窗产品，如断热铝合金窗、pvc塑料窗、热反射镀膜玻璃窗、透明中空玻璃窗和L0W-E中空玻璃窗等
4、，使得夏季通过窗户进入室内的太阳辐射得热和温差得热不同程度地降低，起到了节能作用。木文同时提出炎热地区选择外窗的看法和建议。1计算机动态模拟分析对象和计算条件1.1计算机动态模拟软件和计算条件选取1.1.1本文利用热反应系数法建立了模拟单间建筑动态数学模羽，并编制成计算机模拟程序-STCPo编制程序时考虑了窗的遮阳系数和通过窗户进入室内的太阳辐射得热。使用该程序主要研究夏季外窗対房间能耗和节能的影响。为使问题具冇普遍性，木文选择炎热地区常规的住宅房间（位于顶层的最西边）为研究对象，如图1所示。该房间屋顶为栓板加隔热层结构，传热系数K=1.82w/m2
5、•k；东、西、南、北墙为190mm粘土空心砖墙，其屮：外墙K=1.82w/m2•k,内隔墙K=1.60w/m2•k；地板为栓板结构,K=3.10w/mz•k。室温设定tn=26±0.5°Co假设房间无人居住、不使川电器和无空调新风，换气次数n=l・0次/h。气彖数据选取炎热地区福州市1983年8刀1LI〜5口逐时的气温、相对湿度、水平太阳辐射值（肓射和散射）、风速和地表温度。8月5口这"天,最咼气温ta=36C,水平太阳辐射日总量Ih=2.39kJ/cm3在用DOE-2软件分析中我们定义了居住建筑综合窗墙比G参数，即屈住建筑各朝向外窗总而积与外墙总而
6、积（含窗而积）的比值，G与通常说的各朝向窗墙而积比概念有所不同，如木,平均风速V二2.4m/s,具有代表性。在选择不同节能窗型和不同窗墙而积比条件卜，模拟计算分析房间得热和空调冷负荷变化。本文设定普通5mm厚透明玻璃铝合金窗（传热系数K=6.0w/（nf•k）,遮阳系数Sc=O.9,详见表3）作为基准窗型，窗八基本尺寸变化列于表lo表1窗户基本尺寸变化（单位ID）窗尺寸高X宽1.8x1.81.8x2.51.8x3.33.0x2.63.0x3.3窗墙面积比0.3270.4550.60.7881.01.1.2木文川美国老伦斯伯克力国家实验室开发的DOE-
7、2软件，对炎热地区一朋六层建筑物进行了计算分析，主要研究外窗对整幢建筑物的能耗和节能影响。本文假设把该建筑物是否采取节能措施分别定义为基础建筑物和节能建筑物，条件见表2。1.2取9种窗型作为计算对彖，窗型编号为NqI,Nq2,Nq3,Nq4,Nq5,Nq6,Nq7,Nq8,Nq9,其性能见表3。Nq］为基准窗,Nq2〜Nq9为节能窗。表2基础建筑与节能建筑指标基础建筑物节能建筑物屋顶传热系数K=1.8传热系数K=1.0外墙传热系数K=2.47（180mm粘土实心砖）K=2.0和1.5分别为240mm粘土实心砖和加保温层240mn）粘土空心砖采暧设备E
8、ER=1.0EER二2.2空调设备EER-1.5EER=2.7室内温度夏季26°C,冬季16°0夏季26°C
