英语原文共 16 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
突尼斯气候下玻璃幕墙对建筑物热能消耗的影响条件：行政大楼的环境
摘要：
近年来突尼斯引入了玻璃幕墙，由于玻璃幕墙的美观，它被视为一种新的时尚并受到一些人的高度赞赏。本文的目的是调查玻璃幕墙是否适合突尼斯当地的气候和环境，并对使用的玻璃种类提供建议。
TRNSYS [Klein SA。 TRNSYS是一个瞬态系统仿真程序V5 14.2。威斯康星大学麦迪逊太阳能实验室，1996年7月]在一栋典型的行政大楼进行了模拟，实验只涉及建筑物的供暖和制冷负荷。该建筑被分成五个热区，每个散热区的所有窗户方向都相同。实验使用TRNSYS [Klein，1996]的区域模型TYPE19对每个散热区进行建模。其余的部分按照建筑物模型并根据Brown和Solvason法则[Brown WG，Solvason KR。自然对流通过矩形开口分区，第1部分：垂直分区。诠释。 J. Heat Mass Transfer 1962; 5：859-68]对建筑物不同热区之间的对流换热进行建模。Bouden已经在突尼斯的环境条件下验证过这个特殊的法则。我们假设玻璃幕墙只在主楼立面上实施;因此我们使用不同的玻璃尺寸和玻璃类型进行模拟而其他外墙保持不变。该实验结果表明，在突尼斯的情况下，如果仔细选择方向和玻璃窗的种类，玻璃幕墙对空间温度调节可以起到非常有趣的效果。
关键词：玻璃幕墙; 被动太阳能收益; 行政大楼
单位含义：
|
单位： |
含义： |
|
Aj |
暴露在区域内部的墙的整个表面 |
|
Aw |
窗户表面积 |
|
C |
在20度的情况下下空气的常数等于0.78 |
|
Cap |
室内空气的有效电容加上任何质量的传递函数（这个质量被认为是集中质量） |
|
g |
重力加速度 |
|
h |
开放高度 |
|
H |
墙壁高度 |
|
Hc,j |
墙壁j的对流换热系数 |
|
Ib，T |
窗户上所受的太阳辐射 |
|
Qinf |
由于渗透引起的传热量 |
|
Qint |
由于除人员或光线以外的内源导致的传热量 |
|
Qn |
通过窗户的净传热量 |
|
Qs,p |
由于人们明显的活的导致的传热量 |
|
Qt |
通过窗户的热传导量 |
|
QV |
由通风流量引起的能量转移量 |
|
Qz |
由于连接区域导致的热传递量 |
|
Ta |
室外环境温度 |
|
Tr，j |
相邻区域的温度 |
|
Ts,j |
墙j的表面温度 |
|
Tz |
房间区域的平均温度 |
|
UA |
相邻区域之间传热的附加电导 |
|
Uw |
通过窗口的传热系数 |
|
w |
开口宽度 |
|
W |
墙宽 |
|
Cp |
空气密度和空气比热容 |
|
太阳辐射时玻璃的透射率，作为角度的函数 |
1. 绪论
突尼斯的冬季气候温和湿润，室外白天和晚上的温差可高达10-12度，日平均太阳辐射约为2700Wh / m2。根据地区的不同，白天的温度可以下降到6度，与此同时相对湿度可以非常高，因此，加热是一个非常迫切的需求。在夏季，昼夜的室外温差可以超过15℃，日平均全球太阳辐射约为6350Wh / m2。在夏季某些日子室外最高温度可能会超过40度[1,2]，且不同地区的相对湿度差异非常大，沿海地区可能非常高而内陆地区非常低，在这种气候条件下，冬天需要加热，夏天需要降温。图2.1显示突尼斯市了每月温度的最高值,最低值,平均气温以及全球每月平均太阳能辐射。
传统来说，人类的活动以及建筑建造的技术已经适应了气候的变化。传统的突尼斯建筑的特点有：热容量高，较小的外部开口，遮蔽设备以及狭窄的街道。居民的活动同样也在适应气候；在夏季只有一个工作班次，从上午7点开始到下午2点结束。人们习惯在午餐后小睡一会儿，晚上花很长的时间在外面享受新鲜空气。现如今，由于现代生活方式的影响，传统的生活方式正在渐渐消亡。现代的砖，混凝土，钢和釉面建筑物正在取代传统的麦地里高大的建筑物，夏季的工作时间都被延长，在晚上有更多的生产活动。因此，人们需要更舒适的室内温度。这些情况的出现促使了人们对保暖和降温的需求日益增长，因此在现代的建筑中，都系统性的安装了加热和降温装置，旧住宅也正在逐步配备分体式空调系统和加热装置。天然气和电力之间的价格差距使得设计师在冬季采用燃气集中供热系统，在夏季使用电力冷水机组。过去几年，夏季空调能耗已经改变了的公用事业的状况，最近，在夏季上午11点到下午3点之间出现了一个新的消费高峰期。
官方能源消费数据[3]表明，建筑行业的能源消费增长率远高于国家总能源的平均增长率。如今，建筑行业在这个地区的能源消耗排第三位，仅次于工业和交通运输业。根据预测，到2020年，建筑部门将成为突尼斯能源消耗最大的行业。表1.1显示了目前的数据和2020年的预期。这也表明，建筑业是四个行业中增长率最高的活动，其中部分原因是建筑物缺乏系统的能量调节。
图1.1：平均太阳辐射（W / m2）（左轴）和月最低，最高和平均
温度（右轴）
基于以上的原因，国家能源署正在建立一个新的建筑热能标准，这个标准必须考虑两点：1.气候本身的特点2.人类的活动和文化，现代建筑的趋势及其本身的实际情况。
使用玻璃幕墙是突尼斯建筑的新趋势，最近调查研究[4,5]表明，合理设计的高亮外墙比传统的窗户能起到更好的作用；同时，如果设计不当，不仅会增加建筑的能耗，而且来自高亮表面的热辐射会影响居民的热舒适度。Manz [6]表明，对于双层玻璃幕墙，两块玻璃板之间的气隙温度可达80度，因此热辐射会让室内的热舒适性降低。
表1.1：突尼斯的行业能源消耗和趋势
|
行业 |
能量消耗 |
增长幅度 |
|||||||||
|
1992 |
% |
2001 |
% |
2010 |
% |
2020 |
% |
92–01 |
01–10 |
10–20 |
|
|
工厂 |
1388 |
37 |
1861 |
35 |
2712 |
30 |
3664 |
27 |
1.34 |
1.95 |
2.64 |
|
交通 |
1139 |
31 |
1681 |
32 |
2879 |
32 |
4301 |
31 |
1.48 |
2.53 |
3.78 |
|
建筑 |
902 |
24 |
1338 |
26 |
2829 |
32 |
4991 |
36 |
1.38 |
3.14 |
5.54 |
|
农业 |
280 |
8 |
365 |
7 |
549 |
6 |
719 |
5 |
1.31 |
1.96 |
2.57 |
|
总计 |
3708 |
100 |
5245 |
100 |
8969 |
100 |
1367 |
100 |
1.41 |
2.42 |
3.69 |
新型的玻璃材料和涂层可以提供合适的阴影和防护来防止在炎热的季节里过热，这种玻璃可以减少夏季的热能消耗，适合在突尼斯使用，在地中海气候条件下使用的更加广泛。
使用玻璃幕墙不仅仅是因为时尚和美观。经过合理设计，它可以使邻近空间的光能消耗更加合理，noue [7]和Sadar等人[9]表明，合理的使用玻璃可以高效的利用自然光照，从而节省大量能源。
本文旨在研究部分合适的玻璃幕墙，并通过模拟数据和结果得出结论：在突尼斯的背景下，最适合加热和冷却使用的玻璃。
2.研究方法
2.1研究背景
截至目前，突尼斯没有热能标准，人们的建筑可以不受限制，墙壁和屋顶很少使用绝热材料，由于缺乏热能标准，建筑业正在成为能量消耗最大的部门。
为建筑物制定热学标准的研究始于1993年。第一步：准备传统和当前建筑类型的清单，可用于屋顶和墙体建筑的材料和系统列表，这个表包括了每层墙壁的热性能。
第二步，将国家分为三个区域，并收集每个区域的数据，突尼斯地区一整年的气象资料被认为最有可能代表这里的气候。对于另外两个区域，由于大多数气象站的资料都是最近的，现有的气象资料不足以建立TMY 1，这就是为什么详细阐述了这一年每一个气候区中的气象期，即其中每个月有10天的典型气象。
第三步，使用TRNSYS程序的仿真，按顺序评估热舒适性的质量，并计算建筑物每个墙的能量消耗。
第四步包括热量对包络材料的积极影响和经济性的观点：提高热舒适性以及降低能量消耗。在这个步骤里，以目前的配置为背景，对每个现在使用的包络材料进行真，提出改进方法（引入绝热层，改变绝热体的厚度和位置，热质量位置和值的优化等）。这些措施引起的额外费用不超过现有材料成本的10%。
当前的研究步骤包括行政和服务大楼，对居民楼进行的仿真模拟计算同样在行政和服务大楼上进行，由于人们活动时间和内部热量变化的不同，得到的结
全文共13212字，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
资料编号：[12446]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word
以上是毕业论文外文翻译，课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
