哈尔滨工业大学工程硕士学位论文
摘要
建筑能耗占我国能源消耗的30%，建筑采暖能耗是北方建筑能耗的重要
来源之一。在全球能源紧张的背景下，我国政府提出了“双碳”目标，在建
筑领域实现更高标准的建筑节能是实现碳达峰碳中和目标的重要路径，其中
可再生资源在建筑中的应用具有极大的发展空间，开发太阳能新风预热蓄热
墙技术，既能显著降低超低能耗建筑加热新风导致能耗增加的问题，又能从
根本上改善新风温度过低造成热交换机结霜冻结引起功效降低的难题。从国
内外看，现有的新风太阳能预热蓄热墙研究大多集中在单层层高尺度的结构
形式与功能研究与应用，缺乏对大高度大面积新风太阳能预热蓄热墙性能的
研究，尚未见在寒地超低能耗多层公共建筑中的研究与应用。本文在分析国
内外太阳能新风预热墙技术的基础上，以实现建筑新风预热功能为目标，以
提高出风口温度为目的，同时满足夜间新风预热需求，全面分析了影响新风
太阳能预热蓄热墙预热功能的因素、结构形式和运营管理方式，通过理论分
析、三维数值模拟计算和实测数据分析研究，对严寒地区超低能耗建筑中的
太阳能新风预热蓄热墙开展了系统研究。
课题针对严寒地区新建超低能耗宿舍建筑的新风需求和新风热交换机因
新风温度过低造成结霜冻结的热交换效率降低问题，以黑龙江建筑职业技术
学院格园三号学生宿舍楼新风预热蓄热墙的功能设计为基础，建立数值分析
模型进行研究。
采用数值模拟方法，研究了太阳能新风预热蓄热墙的支承结构、新风太
阳能预热蓄热墙高度、空气腔厚度、出风口开闭时间等因素对预热蓄热效果
的影响，以保证室内新风量需求提升新风太阳能预热蓄热墙新风出口温度为
目标优化了相应设计参数，为实际工程建设推广提供理论和技术支撑。
在数值模拟分析基础上，实现了工程建设新风太阳能预热蓄热墙的数据
实测，通过实测实验数据分析，验证了新风太阳能预热蓄热墙的性能，分析
了不同气候条件下新风太阳能预热蓄热墙的性能表现，在满足透光率、保温
和低热桥设计条件下，新风太阳能预热蓄热墙的新风预热功能效果显著，在
寒地超低能耗建筑中具有很好的推广使用潜力和节能减排价值。
关键词:太阳能利用；严寒地区；超低能耗建筑；新风预热；低热桥支承结构
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哈尔滨工业大学工程硕士学位论文
Abstract
TherateofbuildingenergyconsumptioninChinaisaround30%.Building
heatingenergyconsumptionisthemainpartofbuildingenergyconsumption.But
thereisaglobalenergyshortage.Becauseofthat,Chinesegovernmenthasput
forwardtwotargetsrelatedtoreducingcarbonemission.Passivehouseshave
attractedwidespreadattentionduetoitsreasonableuseofrenewableenergy.And
solarwallsystemisaperfectwayforitsabilitytosupplyfreshairtoroomas
wellasreducetheenergyconsumptionusedforindoorheating.Mostofpeople
researchedthestructureandthefunctionofsingle-storysolarwall.Butthereisa
lackofresearchonthestructureandfunctionofthebigsolarwall.Particularly,
almo