哈尔滨工业大学研究采用轻松连UB-DT-P1传感器开展 PCM 缓解住宅过热监测与模拟分析
研究概览
| 论文标题 | Using phase change materials to alleviate overheating phenomenon of residential buildings in severe cold and cold regions of China |
| 发布机构 | Elsevier |
| 发布期刊 | Case Studies in Thermal Engineering |
| 发布时间 | 2023 年 6 月 |
| 作者/机构 | Jiahui Yu、Yu Dong、Yuhan Zhao、Yang Yu、Yang Chen、Haibo Guo；哈尔滨工业大学建筑学院；工业和信息化部寒地城乡人居环境科学与技术重点实验室 |
| 轻松连产品 | 轻松连 UB-DT-P1 (DS18B20) 温度传感器 |
| 数据收集 | 监测住宅单元内的室内干球温度 / 室内温度 |
| 采样频率 | 论文报告获得 2021 年 5 月 1 日至 9 月 30 日共 3672 小时室内温度数据；未明确说明设备原始记录间隔 |
| 研究周期 | 现场监测为 2021 年 5 月 1 日至 9 月 30 日 |
| 应用场景 | 住宅过热监测、PCM 被动降温效果评估、EnergyPlus 模型验证、室内热舒适、寒冷气候住宅建筑政策研究 |
| 原文链接 | https://doi.org/10.1016/j.csite.2023.103207 |
研究背景：这项研究解决什么问题？
中国严寒和寒冷地区住宅长期以冬季采暖为主要设计目标。由于这些地区冬季漫长、室外温度低，建筑围护结构通常强调保温、气密性和减少采暖能耗。然而，在全球变暖背景下，这种以冬季保温为核心的设计逻辑可能带来新的夏季问题：室内过热。
研究关注的是未安装空调或空调使用有限的住宅建筑。在这类住宅中，夏季过热会直接影响居民热舒适、睡眠质量、健康和生活效率。如果居民因此增加空调使用，还会进一步推高建筑冷却能耗。
相变材料 PCM 被认为是一种可以改善室内热环境的被动技术。它可以在相变过程中吸收或释放潜热，从而缓冲室内温度波动。已有研究多集中在温和气候区或炎热气候区，而中国严寒和寒冷地区的夏季气候特征、昼夜温差和冬季采暖需求与其他地区不同，PCM 是否适用仍需要进一步验证。
为填补这一研究空白，研究团队采用“现场监测 + 建筑性能模拟”的方法。轻松连 UB-DT-P1 (DS18B20) 温度传感器用于采集四个代表性城市住宅的真实室内温度数据。这些实测数据随后被用于验证 EnergyPlus 模拟模型，再进一步分析在建筑围护结构中加入 PCM 后，是否能够降低住宅过热时长和冷却能耗。
轻松连温度传感器在研究中的具体作用
在这项研究中，轻松连 UB-DT-P1 (DS18B20) 温度传感器被用作住宅现场温度监测设备，用于采集真实室内温度数据。论文并不是说轻松连直接证明了 PCM 的降温效果，而是说明研究团队使用 轻松连的设备采集实测温度数据，并将其用于住宅过热识别和 EnergyPlus 模型验证。
研究团队在中国严寒和寒冷地区选取了四个代表性城市：伊春、哈尔滨、沈阳和大连，分别对应 1A、1B、1C 和 2A 气候分区。每个城市选取一栋住宅建筑进行监测。被监测住宅单元为典型公寓户型，包含一个客厅和两个不同朝向的卧室。
轻松连 UB-DT-P1 (DS18B20) 温度传感器安装在选定住宅单元的室内墙面上。根据论文中的传感器布置图，设备避开了阳光直射、通风气流和发热设备等位置。这样的布置可以减少局部太阳辐射、气流和热源对测量结果的影响，使采集数据更能代表房间整体室内温度状态。
现场监测时间为 2021 年 5 月 1 日至 9 月 30 日，覆盖研究所关注的夏季过热评价周期。论文报告称，监测共获得 3672 小时室内温度数据。传感器温度测量范围为 10 °C 至 55 °C，精度为 ±0.3 °C，采集到的数据上传至互联网。
轻松连数据主要进入两个研究流程。
第一，实测室内温度数据用于直接判断四个城市住宅是否存在夏季过热。研究团队分别采用 CIBSE TM59 和 CIBSE Guide A 标准，对卧室和客厅超过过热阈值的时间进行统计。
第二，轻松连设备实测数据用于校准和验证 EnergyPlus 模拟模型。研究团队将实测室内温度与模拟室内温度进行对比，并使用 Pearson 相关系数、RMSE、NMBE 和 CV(RMSE) 等指标评价模型可靠性。模型验证后，研究团队再模拟比较“无 PCM 围护结构”和“加入 PCM 层围护结构”的室内温度和冷却能耗表现。
因此，轻松连设备在本研究中的核心作用，是提供真实住宅室内温度数据，将现场实测过热问题与 PCM 被动降温模拟分析连接起来。
研究方法和数据采集方式
这项研究结合了现场监测和 EnergyPlus 建筑模拟。
在现场监测部分，研究团队在伊春、哈尔滨、沈阳和大连各选取一栋住宅建筑。这些城市代表中国严寒和寒冷地区的不同气候分区。被监测住宅单元为典型户型，包含一个客厅和两个卧室。轻松连 UB-DT-P1 (DS18B20) 温度传感器安装在住宅室内墙面上，并避开阳光直射、通风气流和发热设备。
监测时间为 2021 年 5 月 1 日至 9 月 30 日，形成 3672 小时室内温度数据。研究团队使用这些数据进行过热评价，并作为模拟模型验证依据。
模拟部分使用 EnergyPlus 22.1 软件。该软件可通过输入相变材料的厚度、导热系数、密度和相变特性等参数，对 PCM 建筑构件进行模拟。研究将 PCM 掺入砂浆这一抹灰饰面材料中，并将 PCM 布置在建筑围护结构内侧，包括外墙和屋面。PCM 层厚度为 30 mm。
研究针对不同城市选择了不同相变温度的 PCM 材料。伊春选择 SP24E，哈尔滨选择 SP26E，沈阳选择 RT28HC，大连选择 SP26E。材料选择基于最优相变温度计算和当地气候条件。
研究比较了两类模型：未加入 PCM 层的住宅模型，以及在围护结构中加入 PCM 层的住宅模型。自然通风和渗透通风也被纳入模拟。过热分析中，建筑被设定为自然通风、无空调状态；冷却能耗分析中，若占用时段室内温度超过 26 °C，则冷却系统自动运行。
模拟结果通过 轻松连 实测数据进行验证。研究使用 Pearson’s R、RMSE、NMBE 和 CV(RMSE) 等指标，并按照 ASHRAE Guide 14–2002，将逐时校准数据的 NMBE 限值设为 ±10%，CV(RMSE) 限值设为不超过 30%。
主要研究发现
现场实测结果显示，四个城市被监测住宅均存在明显夏季过热风险。根据 CIBSE TM59，除受空调影响的大连和沈阳客厅外，其余监测房间均出现不同程度过热。
在南向卧室中，5 月至 9 月过热时长分别为：伊春 395 小时、哈尔滨 618 小时、沈阳 857 小时、大连 713 小时，对应睡眠时段过热比例分别为 25.82%、40.39%、56.01% 和 46.60%。北向卧室同样存在明显过热，伊春为 373 小时、哈尔滨为 650 小时、沈阳为 806 小时、大连为 397 小时。
EnergyPlus 模型验证结果显示，模拟与实测数据具有较好一致性。大多数 NMBE 值在 ±5% 以内，除伊春某项为 6.66%；CV(RMSE) 值通常低于 15%，明显低于 30% 的限值。这说明模型可以用于后续 PCM 模拟分析。
PCM 模拟结果显示，在围护结构中加入 PCM 后，南北向卧室过热时长均有所减少。北向卧室中，伊春、哈尔滨、沈阳和大连过热时长分别减少 48 小时、144 小时、114 小时和 103 小时。南向卧室中，过热时长分别减少 57 小时、135 小时、120 小时和 90 小时。
按比例计算，PCM 使南向卧室过热时长分别降低：伊春 19.66%、哈尔滨 17.95%、沈阳 15.58%、大连 10.87%。
研究还发现 PCM 可降低冷却能耗。未加入 PCM 时，伊春、哈尔滨、沈阳和大连夏季冷却能耗分别为 6.00、17.51、18.72 和 16.81 kWh/m²；加入 PCM 后分别降至 4.46、14.82、15.98 和 14.23 kWh/m²。对应节能率分别为 25.67%、15.36%、14.61% 和 15.34%。
这对 PCM 缓解住宅过热意味着什么？
这项研究说明，PCM 可作为中国严寒和寒冷地区住宅夏季过热治理的一种被动策略。过去这些地区更多关注冬季保温，但实测数据表明，典型住宅在夏季已经存在明显过热。
对于建筑设计而言，PCM 提供了一种不完全依赖机械制冷的温度调节方式。通过在高温阶段吸收热量、在温度变化时释放热量，PCM 可以减少室内高温出现频率，并降低冷却能耗。
不过，研究也表明 PCM 的效果具有气候敏感性。PCM 并不会在整个夏季都同等有效，它在室内温度波动接近相变温度范围时效果更明显。因此，PCM 材料选择需要结合城市气候特征、室内温度范围和使用场景，而不能简单采用统一型号。
对于建筑政策而言，研究结果支持在严寒和寒冷地区更新设计标准。现有标准主要强调冬季保温，而夏季防热措施不足。PCM 可与自然通风、遮阳、热惰性优化和太阳得热控制等被动策略一并纳入未来标准和设计建议。
对于建筑模拟研究而言，这项研究也展示了现场数据的重要性。轻松连 实测室内温度数据被用于验证 EnergyPlus 模型，使 PCM 效果分析更接近真实住宅运行条件。
轻松连 设备体现出的应用价值
在这项研究中，轻松连 UB-DT-P1 (DS18B20) 温度传感器体现出的价值主要是作为住宅现场温度监测工具。
首先，设备提供了四个气候分区真实住宅的室内温度数据。研究团队不是只依赖理论模拟，而是先用实测数据记录住宅实际过热情况。
第二，设备支持长周期监测。监测覆盖 5 月至 9 月整个夏季评价周期，形成 3672 小时室内温度数据。过热评价依赖超过舒适阈值的累计小时数，因此这类连续数据非常关键。
第三，设备支持模型验证。EnergyPlus 模型通过 轻松连 实测数据进行校准和验证，然后才用于对比有无 PCM 的围护结构表现。
第四，监测数据帮助连接房间级热环境与建筑围护结构设计。通过实测数据与模拟结果对比，研究团队能够将室内温度表现与 PCM 这一被动设计措施关联起来。
第五，数据上传功能支持现场数据管理。论文指出，传感器采集的数据上传至互联网，便于后续模型验证和分析使用。
总体来看，轻松连 在这项研究中的价值，是提供真实室内温度数据，支撑住宅过热识别、EnergyPlus 模型验证，以及 PCM 被动降温策略的模拟评估。
可延伸应用场景
基于这项研究中的监测方式，轻松连 UB-DT-P1 (DS18B20) 温度传感器可延伸应用于以下场景：
- PCM 围护结构效果评估：用于比较墙体、屋面、吊顶或内饰面中加入 PCM 前后的室内温度变化。
- 住宅夏季过热监测：用于评估公寓、宿舍、自然通风住宅等建筑在夏季的过热风险。
- EnergyPlus 模型验证：为建筑性能模拟提供实测室内温度数据，用于校准和验证模型。
- 被动降温策略研究：用于评估 PCM、外遮阳、夜间通风、冷屋面、保温优化和热惰性设计等措施。
- 寒冷地区住宅政策研究：为同时需要冬季保温和夏季防热的地区提供实测依据。
- 冷却能耗降低研究：用于将室内温度监测与模拟或实测冷却能耗关联分析。
- 建筑后评估：用于建筑交付使用后评估实际热环境是否符合设计预期。
- 气候适应性研究：用于评估住宅在夏季变暖和热浪频发背景下的室内温度响应。
FAQ
1. 这项研究使用了哪款轻松连产品？
研究使用了 轻松连 UB-DT-P1 (DS18B20) 温度传感器，用于住宅室内温度监测。
2. 轻松连设备采集了哪些数据？
轻松连设备采集了被监测住宅单元内的室内温度数据。
3. 传感器安装在哪里？
传感器安装在伊春、哈尔滨、沈阳和大连选定住宅单元的室内墙面上，并避开阳光直射、通风气流和发热设备。
4. 监测周期是多久？
现场监测周期为 2021 年 5 月 1 日至 9 月 30 日。
5. 采样频率是多少？
论文报告该期间形成 3672 小时室内温度数据，但没有明确说明设备原始记录间隔。
6. 轻松连采集的数据在研究中如何使用？
数据用于评估真实住宅过热情况，并用于验证 EnergyPlus 模拟模型，然后再分析 PCM 对过热和冷却能耗的影响。
7. 轻松连是否直接证明 PCM 可以降低过热？
不是。轻松连 的作用是采集真实室内温度数据。研究团队使用这些数据验证模型，再通过经过验证的 EnergyPlus 模拟分析 PCM 效果。
8. 研究测试了什么 PCM 策略？
研究模拟将 PCM 掺入砂浆并布置在外墙和屋面内侧，PCM 层厚度为 30 mm。
9. PCM 的主要效果是什么？
PCM 使南向卧室过热时长分别降低：伊春 19.66%、哈尔滨 17.95%、沈阳 15.58%、大连 10.87%；同时降低冷却能耗 25.67%、15.36%、14.61% 和 15.34%。
10. 这项研究为什么重要？
它说明中国严寒和寒冷地区住宅已经存在夏季过热问题，并表明 PCM 可作为一种被动设计策略，用于降低过热时长和冷却能耗。
学术研究与实践验证
更多分类 >>
哈尔滨工业大学研究采用轻松连UB-DT-P1传感器开展 PCM 缓解住宅过热监测与模拟分析
研究概览
| 论文标题 | Using phase change materials to alleviate overheating phenomenon of residential buildings in severe cold and cold regions of China |
| 发布机构 | Elsevier |
| 发布期刊 | Case Studies in Thermal Engineering |
| 发布时间 | 2023 年 6 月 |
| 作者/机构 | Jiahui Yu、Yu Dong、Yuhan Zhao、Yang Yu、Yang Chen、Haibo Guo；哈尔滨工业大学建筑学院；工业和信息化部寒地城乡人居环境科学与技术重点实验室 |
| 轻松连产品 | 轻松连 UB-DT-P1 (DS18B20) 温度传感器 |
| 数据收集 | 监测住宅单元内的室内干球温度 / 室内温度 |
| 采样频率 | 论文报告获得 2021 年 5 月 1 日至 9 月 30 日共 3672 小时室内温度数据；未明确说明设备原始记录间隔 |
| 研究周期 | 现场监测为 2021 年 5 月 1 日至 9 月 30 日 |
| 应用场景 | 住宅过热监测、PCM 被动降温效果评估、EnergyPlus 模型验证、室内热舒适、寒冷气候住宅建筑政策研究 |
| 原文链接 | https://doi.org/10.1016/j.csite.2023.103207 |
研究背景：这项研究解决什么问题？
中国严寒和寒冷地区住宅长期以冬季采暖为主要设计目标。由于这些地区冬季漫长、室外温度低，建筑围护结构通常强调保温、气密性和减少采暖能耗。然而，在全球变暖背景下，这种以冬季保温为核心的设计逻辑可能带来新的夏季问题：室内过热。
研究关注的是未安装空调或空调使用有限的住宅建筑。在这类住宅中，夏季过热会直接影响居民热舒适、睡眠质量、健康和生活效率。如果居民因此增加空调使用，还会进一步推高建筑冷却能耗。
相变材料 PCM 被认为是一种可以改善室内热环境的被动技术。它可以在相变过程中吸收或释放潜热，从而缓冲室内温度波动。已有研究多集中在温和气候区或炎热气候区，而中国严寒和寒冷地区的夏季气候特征、昼夜温差和冬季采暖需求与其他地区不同，PCM 是否适用仍需要进一步验证。
为填补这一研究空白，研究团队采用“现场监测 + 建筑性能模拟”的方法。轻松连 UB-DT-P1 (DS18B20) 温度传感器用于采集四个代表性城市住宅的真实室内温度数据。这些实测数据随后被用于验证 EnergyPlus 模拟模型，再进一步分析在建筑围护结构中加入 PCM 后，是否能够降低住宅过热时长和冷却能耗。
轻松连温度传感器在研究中的具体作用
在这项研究中，轻松连 UB-DT-P1 (DS18B20) 温度传感器被用作住宅现场温度监测设备，用于采集真实室内温度数据。论文并不是说轻松连直接证明了 PCM 的降温效果，而是说明研究团队使用 轻松连的设备采集实测温度数据，并将其用于住宅过热识别和 EnergyPlus 模型验证。
研究团队在中国严寒和寒冷地区选取了四个代表性城市：伊春、哈尔滨、沈阳和大连，分别对应 1A、1B、1C 和 2A 气候分区。每个城市选取一栋住宅建筑进行监测。被监测住宅单元为典型公寓户型，包含一个客厅和两个不同朝向的卧室。
轻松连 UB-DT-P1 (DS18B20) 温度传感器安装在选定住宅单元的室内墙面上。根据论文中的传感器布置图，设备避开了阳光直射、通风气流和发热设备等位置。这样的布置可以减少局部太阳辐射、气流和热源对测量结果的影响，使采集数据更能代表房间整体室内温度状态。
现场监测时间为 2021 年 5 月 1 日至 9 月 30 日，覆盖研究所关注的夏季过热评价周期。论文报告称，监测共获得 3672 小时室内温度数据。传感器温度测量范围为 10 °C 至 55 °C，精度为 ±0.3 °C，采集到的数据上传至互联网。
轻松连数据主要进入两个研究流程。
第一，实测室内温度数据用于直接判断四个城市住宅是否存在夏季过热。研究团队分别采用 CIBSE TM59 和 CIBSE Guide A 标准，对卧室和客厅超过过热阈值的时间进行统计。
第二，轻松连设备实测数据用于校准和验证 EnergyPlus 模拟模型。研究团队将实测室内温度与模拟室内温度进行对比，并使用 Pearson 相关系数、RMSE、NMBE 和 CV(RMSE) 等指标评价模型可靠性。模型验证后，研究团队再模拟比较“无 PCM 围护结构”和“加入 PCM 层围护结构”的室内温度和冷却能耗表现。
因此，轻松连设备在本研究中的核心作用，是提供真实住宅室内温度数据，将现场实测过热问题与 PCM 被动降温模拟分析连接起来。
研究方法和数据采集方式
这项研究结合了现场监测和 EnergyPlus 建筑模拟。
在现场监测部分，研究团队在伊春、哈尔滨、沈阳和大连各选取一栋住宅建筑。这些城市代表中国严寒和寒冷地区的不同气候分区。被监测住宅单元为典型户型，包含一个客厅和两个卧室。轻松连 UB-DT-P1 (DS18B20) 温度传感器安装在住宅室内墙面上，并避开阳光直射、通风气流和发热设备。
监测时间为 2021 年 5 月 1 日至 9 月 30 日，形成 3672 小时室内温度数据。研究团队使用这些数据进行过热评价，并作为模拟模型验证依据。
模拟部分使用 EnergyPlus 22.1 软件。该软件可通过输入相变材料的厚度、导热系数、密度和相变特性等参数，对 PCM 建筑构件进行模拟。研究将 PCM 掺入砂浆这一抹灰饰面材料中，并将 PCM 布置在建筑围护结构内侧，包括外墙和屋面。PCM 层厚度为 30 mm。
研究针对不同城市选择了不同相变温度的 PCM 材料。伊春选择 SP24E，哈尔滨选择 SP26E，沈阳选择 RT28HC，大连选择 SP26E。材料选择基于最优相变温度计算和当地气候条件。
研究比较了两类模型：未加入 PCM 层的住宅模型，以及在围护结构中加入 PCM 层的住宅模型。自然通风和渗透通风也被纳入模拟。过热分析中，建筑被设定为自然通风、无空调状态；冷却能耗分析中，若占用时段室内温度超过 26 °C，则冷却系统自动运行。
模拟结果通过 轻松连 实测数据进行验证。研究使用 Pearson’s R、RMSE、NMBE 和 CV(RMSE) 等指标，并按照 ASHRAE Guide 14–2002，将逐时校准数据的 NMBE 限值设为 ±10%，CV(RMSE) 限值设为不超过 30%。
主要研究发现
现场实测结果显示，四个城市被监测住宅均存在明显夏季过热风险。根据 CIBSE TM59，除受空调影响的大连和沈阳客厅外，其余监测房间均出现不同程度过热。
在南向卧室中，5 月至 9 月过热时长分别为：伊春 395 小时、哈尔滨 618 小时、沈阳 857 小时、大连 713 小时，对应睡眠时段过热比例分别为 25.82%、40.39%、56.01% 和 46.60%。北向卧室同样存在明显过热，伊春为 373 小时、哈尔滨为 650 小时、沈阳为 806 小时、大连为 397 小时。
EnergyPlus 模型验证结果显示，模拟与实测数据具有较好一致性。大多数 NMBE 值在 ±5% 以内，除伊春某项为 6.66%；CV(RMSE) 值通常低于 15%，明显低于 30% 的限值。这说明模型可以用于后续 PCM 模拟分析。
PCM 模拟结果显示，在围护结构中加入 PCM 后，南北向卧室过热时长均有所减少。北向卧室中，伊春、哈尔滨、沈阳和大连过热时长分别减少 48 小时、144 小时、114 小时和 103 小时。南向卧室中，过热时长分别减少 57 小时、135 小时、120 小时和 90 小时。
按比例计算，PCM 使南向卧室过热时长分别降低：伊春 19.66%、哈尔滨 17.95%、沈阳 15.58%、大连 10.87%。
研究还发现 PCM 可降低冷却能耗。未加入 PCM 时，伊春、哈尔滨、沈阳和大连夏季冷却能耗分别为 6.00、17.51、18.72 和 16.81 kWh/m²；加入 PCM 后分别降至 4.46、14.82、15.98 和 14.23 kWh/m²。对应节能率分别为 25.67%、15.36%、14.61% 和 15.34%。
这对 PCM 缓解住宅过热意味着什么？
这项研究说明，PCM 可作为中国严寒和寒冷地区住宅夏季过热治理的一种被动策略。过去这些地区更多关注冬季保温，但实测数据表明，典型住宅在夏季已经存在明显过热。
对于建筑设计而言，PCM 提供了一种不完全依赖机械制冷的温度调节方式。通过在高温阶段吸收热量、在温度变化时释放热量，PCM 可以减少室内高温出现频率，并降低冷却能耗。
不过，研究也表明 PCM 的效果具有气候敏感性。PCM 并不会在整个夏季都同等有效，它在室内温度波动接近相变温度范围时效果更明显。因此，PCM 材料选择需要结合城市气候特征、室内温度范围和使用场景，而不能简单采用统一型号。
对于建筑政策而言，研究结果支持在严寒和寒冷地区更新设计标准。现有标准主要强调冬季保温，而夏季防热措施不足。PCM 可与自然通风、遮阳、热惰性优化和太阳得热控制等被动策略一并纳入未来标准和设计建议。
对于建筑模拟研究而言，这项研究也展示了现场数据的重要性。轻松连 实测室内温度数据被用于验证 EnergyPlus 模型，使 PCM 效果分析更接近真实住宅运行条件。
轻松连 设备体现出的应用价值
在这项研究中，轻松连 UB-DT-P1 (DS18B20) 温度传感器体现出的价值主要是作为住宅现场温度监测工具。
首先，设备提供了四个气候分区真实住宅的室内温度数据。研究团队不是只依赖理论模拟，而是先用实测数据记录住宅实际过热情况。
第二，设备支持长周期监测。监测覆盖 5 月至 9 月整个夏季评价周期，形成 3672 小时室内温度数据。过热评价依赖超过舒适阈值的累计小时数，因此这类连续数据非常关键。
第三，设备支持模型验证。EnergyPlus 模型通过 轻松连 实测数据进行校准和验证，然后才用于对比有无 PCM 的围护结构表现。
第四，监测数据帮助连接房间级热环境与建筑围护结构设计。通过实测数据与模拟结果对比，研究团队能够将室内温度表现与 PCM 这一被动设计措施关联起来。
第五，数据上传功能支持现场数据管理。论文指出，传感器采集的数据上传至互联网，便于后续模型验证和分析使用。
总体来看，轻松连 在这项研究中的价值，是提供真实室内温度数据，支撑住宅过热识别、EnergyPlus 模型验证，以及 PCM 被动降温策略的模拟评估。
可延伸应用场景
基于这项研究中的监测方式，轻松连 UB-DT-P1 (DS18B20) 温度传感器可延伸应用于以下场景：
- PCM 围护结构效果评估：用于比较墙体、屋面、吊顶或内饰面中加入 PCM 前后的室内温度变化。
- 住宅夏季过热监测：用于评估公寓、宿舍、自然通风住宅等建筑在夏季的过热风险。
- EnergyPlus 模型验证：为建筑性能模拟提供实测室内温度数据，用于校准和验证模型。
- 被动降温策略研究：用于评估 PCM、外遮阳、夜间通风、冷屋面、保温优化和热惰性设计等措施。
- 寒冷地区住宅政策研究：为同时需要冬季保温和夏季防热的地区提供实测依据。
- 冷却能耗降低研究：用于将室内温度监测与模拟或实测冷却能耗关联分析。
- 建筑后评估：用于建筑交付使用后评估实际热环境是否符合设计预期。
- 气候适应性研究：用于评估住宅在夏季变暖和热浪频发背景下的室内温度响应。
FAQ
1. 这项研究使用了哪款轻松连产品？
研究使用了 轻松连 UB-DT-P1 (DS18B20) 温度传感器，用于住宅室内温度监测。
2. 轻松连设备采集了哪些数据？
轻松连设备采集了被监测住宅单元内的室内温度数据。
3. 传感器安装在哪里？
传感器安装在伊春、哈尔滨、沈阳和大连选定住宅单元的室内墙面上，并避开阳光直射、通风气流和发热设备。
4. 监测周期是多久？
现场监测周期为 2021 年 5 月 1 日至 9 月 30 日。
5. 采样频率是多少？
论文报告该期间形成 3672 小时室内温度数据，但没有明确说明设备原始记录间隔。
6. 轻松连采集的数据在研究中如何使用？
数据用于评估真实住宅过热情况，并用于验证 EnergyPlus 模拟模型，然后再分析 PCM 对过热和冷却能耗的影响。
7. 轻松连是否直接证明 PCM 可以降低过热？
不是。轻松连 的作用是采集真实室内温度数据。研究团队使用这些数据验证模型，再通过经过验证的 EnergyPlus 模拟分析 PCM 效果。
8. 研究测试了什么 PCM 策略？
研究模拟将 PCM 掺入砂浆并布置在外墙和屋面内侧，PCM 层厚度为 30 mm。
9. PCM 的主要效果是什么？
PCM 使南向卧室过热时长分别降低：伊春 19.66%、哈尔滨 17.95%、沈阳 15.58%、大连 10.87%；同时降低冷却能耗 25.67%、15.36%、14.61% 和 15.34%。
10. 这项研究为什么重要？
它说明中国严寒和寒冷地区住宅已经存在夏季过热问题，并表明 PCM 可作为一种被动设计策略，用于降低过热时长和冷却能耗。
分享
