廣州地區(qū)玻璃遮陽影響建筑空調(diào)能耗的機(jī)理

廣州地區(qū)辦公建筑空調(diào)能耗分析與評價(jià)——廣州地區(qū)4棟典型辦公建筑進(jìn)行了能耗調(diào)查及測試，分析了空調(diào)系統(tǒng)及設(shè)備的全年運(yùn)行能耗。

對廣州地區(qū)4棟典型辦公建筑進(jìn)行了能耗調(diào)查及測試,分析了空調(diào)系統(tǒng)及設(shè)備的全年運(yùn)行能耗,結(jié)果顯示此類建筑單位面積空調(diào)能耗平均為1.09gj/(m2.a),空調(diào)設(shè)備有很大的節(jié)能潛力。

減小建筑玻璃對紅外的透射率是減小玻璃遮陽系數(shù)從而降低空調(diào)能耗的有效途徑。以廣州地區(qū)一個(gè)簡化的辦公建筑模型為例,分別取玻璃對可見光透射率為0.5、0.6、0.7,利用dest-c模擬計(jì)算了減小玻璃紅外透射率對玻璃遮陽系數(shù)和空調(diào)能耗的影響。研究結(jié)果表明減小紅外透射率可以在保證室內(nèi)自然采光的同時(shí)顯著降低建筑的空調(diào)能耗,節(jié)能潛力很大。

對目前關(guān)于室內(nèi)相對濕度影響空調(diào)能耗的學(xué)術(shù)爭鳴進(jìn)行了分析,選取了幾篇具有代表性學(xué)術(shù)論文,從熱舒適評價(jià)指標(biāo)、建筑類型、能耗類型進(jìn)行了對比分析,分析得出:室內(nèi)相對濕度影響空調(diào)能耗的分析首先考慮是否滿足室內(nèi)舒適度的要求,其次應(yīng)著眼于系統(tǒng)整體,對于不同類型的工程分別進(jìn)行討論,不能以偏概全。

以中國福州為例,從當(dāng)?shù)刂饡r(shí)氣象數(shù)據(jù)入手,分析了建筑空調(diào)負(fù)荷及供暖負(fù)荷的所有時(shí)刻對應(yīng)的逐時(shí)太陽輻射,用特征溫度法研究當(dāng)遮陽系數(shù)減小時(shí)各時(shí)刻建筑的空調(diào)與供暖能耗及相對變化(節(jié)能率)情況。研究發(fā)現(xiàn),由于冬季有太陽輻射各時(shí)刻的供暖能耗相對于無太陽輻射各時(shí)刻能耗比例很小,故遮陽措施對供暖總能耗的影響不顯著,從而證明doe2關(guān)于冬季遮陽系數(shù)減小對供暖能耗影響的結(jié)論值得商榷;由于夏季有太陽輻射各時(shí)刻空調(diào)能耗遠(yuǎn)大于無太陽輻射各時(shí)刻空調(diào)能耗,故遮陽措施對空調(diào)總能耗及節(jié)能率的影響非常顯著,doe2軟件與特征溫度法的結(jié)果是正確的;通過對福州全年各時(shí)刻空調(diào)供暖能耗、建筑負(fù)荷及節(jié)能率進(jìn)行解析,揭示了看起來很分散的各時(shí)刻能耗及節(jié)能率差異數(shù)據(jù)總體上遵循的某種共性規(guī)律,供同行參考。

對一棟9層住宅樓頂層和8層的兩住宅單元作了空調(diào)能耗和室內(nèi)溫度的實(shí)測,介紹了住戶的空調(diào)使用情況。將實(shí)測數(shù)據(jù)與采用doe2程序所作理論計(jì)算結(jié)果加以比較,分析了影響空調(diào)能耗的屋頂構(gòu)造、窗墻比、室內(nèi)設(shè)定溫度等關(guān)鍵因素

降低建筑空調(diào)能耗研究——在分析貴陽市氣候特點(diǎn)及實(shí)例建筑空調(diào)負(fù)荷特性的基礎(chǔ)上，采用建筑環(huán)境模擬軟件dest對實(shí)例建筑室內(nèi)基礎(chǔ)室溫以及全年建筑冷熱負(fù)荷進(jìn)行模擬，在分析模擬結(jié)果的基礎(chǔ)上，結(jié)合貴陽市氣候特點(diǎn)，提出三條貴陽市降低建筑空調(diào)能耗建議

本文通過對若干個(gè)年的廣州地區(qū)氣候的分析,闡明了建立新的空調(diào)能耗計(jì)算用氣象數(shù)據(jù)的必要性,并在該地區(qū)近十年的氣象數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上建立了氣象數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)年,文中還探討了氣溫逐時(shí)值的獲取方法,最后給出用廣州地區(qū)空調(diào)能耗簡易計(jì)算的氣溫分布頻數(shù)圖。

本文通過對若干個(gè)年份廣州地區(qū)氣候變化的分析,闡明了建立新的的空調(diào)能耗計(jì)算用氣象數(shù)據(jù)的必要性,并在該地區(qū)近10年的氣象數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上建立了氣象數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)年。文中還探討了氣溫逐時(shí)值的獲取方法,最后給出了用于廣州地區(qū)空調(diào)能耗簡易計(jì)算的氣溫分布頻數(shù)圖。

降低空調(diào)能耗的措施——及時(shí)調(diào)整設(shè)備開臺，用電避高峰　　一水多用，減少系統(tǒng)補(bǔ)水，降低用水量　　分區(qū)域供冷，節(jié)約用電

以上海地區(qū)某一辦公建筑為例,利用dest-c能耗模擬軟件對典型辦公建筑空調(diào)能耗進(jìn)行模擬分析,分別模擬了空調(diào)室溫、夜間通風(fēng)換氣、自然通風(fēng)、新風(fēng)量等人的行為可以改變的因素對辦公建筑能耗的影響。研究表明:通過人的行為干預(yù),可以顯著提高建筑節(jié)能效果,但最大節(jié)能量不是無限的,對于開展廣泛的行為節(jié)能具有一定的指導(dǎo)作用。

結(jié)合新的公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中對建筑體形系數(shù)的要求,從建筑熱工設(shè)計(jì)及權(quán)衡計(jì)算等方面進(jìn)行了一些分析,并對建筑的體形系數(shù)對采暖和空調(diào)能耗影響提出一些理解和建議,旨在探討建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫性能與空調(diào)能耗的關(guān)系。

首先,分析了外窗得失熱量數(shù)學(xué)模型,指出廈門居住建筑外窗能耗損失的主要因素是建筑外窗的傳熱系數(shù)k和遮陽系數(shù)sc.其次,建立廈門居住建筑模型,采用建筑能耗模擬分析軟件dest-h,模擬分析傳熱系數(shù)k和綜合遮陽系數(shù)sw對夏季空調(diào)能耗的影響,擬合得到廈門典型居住建筑夏季空調(diào)能耗與外窗傳熱系數(shù)k、綜合遮陽系數(shù)sw的關(guān)系式,指出廈門居住建筑不應(yīng)盲目強(qiáng)調(diào)外窗的隔熱保溫,而應(yīng)加強(qiáng)外窗的遮陽;最后,考慮到建筑各朝向太陽輻射強(qiáng)度不同,建筑物不同朝向外窗的遮陽對空調(diào)能耗的影響各有不同,分析了建筑各朝向遮陽系數(shù)對建筑夏季空調(diào)能耗的影響,并指出東、西向單位面積外窗遮陽帶來的節(jié)能效果最顯著,而南、北向的影響較小,應(yīng)優(yōu)先加強(qiáng)對東、西向外窗的遮陽措施.

本文討論了玻璃幕墻傳熱系數(shù)對中央空調(diào)冷/熱負(fù)荷的影響,測量和計(jì)算了不同傳熱系數(shù)的節(jié)能量、運(yùn)行費(fèi)用。結(jié)果表明,改善圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱性能是實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行和保護(hù)環(huán)境的有效途徑之一

本文以問卷調(diào)查和現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),采用標(biāo)準(zhǔn)有效溫度set探討了南寧地區(qū)辦公建筑冬季室內(nèi)熱舒適性,并與國內(nèi)其它地區(qū)的研究進(jìn)行了比較。研究發(fā)現(xiàn),滿意率為80%時(shí)的熱舒適范圍為14.4～23.7℃/set,熱感覺中性溫度為19℃/set;居民對熱環(huán)境的敏感度較國內(nèi)其它地區(qū)低;在當(dāng)?shù)鼐用窨山邮艿氖覂?nèi)熱舒適范圍內(nèi),空調(diào)能耗隨set的升高而增大;若以熱中性溫度為室內(nèi)計(jì)算參數(shù),與采用國家和地方標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值相比,南寧地區(qū)空調(diào)系統(tǒng)能耗將降低6.4%。

·34·　　2003年4期 鏈接建筑節(jié)能 1　廣州地區(qū)的住宅設(shè)計(jì)狀況 　　廣州地區(qū)的傳統(tǒng)建筑當(dāng)時(shí)沒有機(jī)械降溫手段，比 較重視通風(fēng)遮陽，室內(nèi)層高較高，外墻采用370mm厚 的黏土實(shí)心磚墻，屋面采用一定形式的隔熱，如大階 磚通風(fēng)屋面等，起到較好的隔熱效果。 　　20世紀(jì)70年代后，由于片面強(qiáng)調(diào)節(jié)約工程造價(jià)， 外墻普遍采用180mm厚黏土磚墻，甚至不滿足國家熱工 設(shè)計(jì)規(guī)范的要求；女兒墻的增高，通風(fēng)屋面起不到通 風(fēng)隔熱作用，片面強(qiáng)調(diào)容積率，提高建筑密度，自然通 風(fēng)難以實(shí)現(xiàn)；外窗很少考慮遮陽，甚至推崇飄窗臺， 采用普通玻璃，加大了太陽輻射傳入室內(nèi)。 　　近年來，由于經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，家用空調(diào)得到一定程 度的普及，這一地區(qū)還存在不重視建筑節(jié)能工作、很 少考慮建筑熱工設(shè)計(jì)要求的現(xiàn)象，開發(fā)商對交付使用 后的熱壞境是不予考慮的。設(shè)計(jì)上沒有必要的規(guī)定和 標(biāo)準(zhǔn)；熱工規(guī)范的隔熱指標(biāo)比較抽象，設(shè)計(jì)中沒有核 算；墻體

以采用一次回風(fēng)集中空調(diào)系統(tǒng)的辦公建筑為例,就室內(nèi)溫、濕度設(shè)計(jì)參數(shù)對空調(diào)房間熱舒適環(huán)境和空調(diào)系統(tǒng)能耗的影響進(jìn)行了分析。研究結(jié)果表明,在同樣的室內(nèi)人體熱舒適環(huán)境(等效溫度)的條件下,隨著室內(nèi)溫度的增加,一次回風(fēng)系統(tǒng)的需冷量和總的耗能量是增加的。因此,夏季提高空調(diào)室內(nèi)溫度是不節(jié)能的。在相同熱舒適(等效溫度)條件下,要減少空調(diào)系統(tǒng)的冷負(fù)荷,室內(nèi)設(shè)計(jì)溫、濕度參數(shù)在推薦的熱舒適區(qū)范圍內(nèi),宜采用較大的室內(nèi)相對濕度和較低的室內(nèi)干球溫度的組合,或采用較高的等效溫度。

討論外圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)、窗墻比對空調(diào)耗能的影響及空調(diào)能耗與大氣環(huán)境的關(guān)系,給出實(shí)測空調(diào)能耗數(shù)據(jù),得出單位傳熱系數(shù)、窗墻比與空調(diào)能耗、大氣環(huán)境的量化指標(biāo)。

針對夏熱冬冷地區(qū)建筑濕環(huán)境氣候特征,建立建筑潮濕氣候界定的簡便性指標(biāo)——月平均相對濕度。在總結(jié)當(dāng)前國內(nèi)外相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)中對空氣濕度標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的基礎(chǔ)上,分析濕環(huán)境對居住建筑室內(nèi)熱舒適與空氣質(zhì)量的影響特征,重點(diǎn)分析建筑濕環(huán)境對空調(diào)能耗的影響及新風(fēng)耗冷量的計(jì)算方法,并提出居住建筑全年節(jié)能運(yùn)行的方式,建議該地區(qū)居住建筑宜加強(qiáng)對濕度指標(biāo)的分析,選擇與氣候特征相適應(yīng)的空氣處理設(shè)備和通風(fēng)調(diào)控方式。

室內(nèi)溫度變化對空調(diào)能耗的影響——通過計(jì)算得出夏季和冬季室內(nèi)不同設(shè)定溫度時(shí)的空調(diào)負(fù)荷，再結(jié)合制冷劑r134a和r407c在理論循環(huán)中不同工況下的制冷系數(shù)和供熱系數(shù)，分別對夏季和冬季室內(nèi)溫度變化時(shí)空調(diào)的能耗作了定量分析，為節(jié)能提供理論基礎(chǔ)。

通風(fēng)條件對于保障房屋建筑內(nèi)部空氣質(zhì)量是最根本，最見效的方法之一。與此同時(shí)，通風(fēng)手段在保障房屋建筑內(nèi)部空氣質(zhì)量的基礎(chǔ)之上．又會在直接、瞬間影響到房屋建筑內(nèi)部的濕熱條件。對于絕交多數(shù)城鎮(zhèn)的房屋建筑來說，在夏季時(shí)都會利用生活空調(diào)來進(jìn)行調(diào)節(jié)室內(nèi)的溫度環(huán)境．以此滿足自身的需要，而通風(fēng)量的大小以及通風(fēng)的相關(guān)方式將影響到房屋建筑是否處于很好的節(jié)能環(huán)境。因此．將通過利用數(shù)值模擬分析的手段，來對位于不同區(qū)域的房屋建筑進(jìn)行通風(fēng)量的大小以及通風(fēng)方式對生活空調(diào)耗能的影響進(jìn)行分析、探索。

通過計(jì)算得出夏季和冬季室內(nèi)不同設(shè)定溫度時(shí)的空調(diào)負(fù)荷,再結(jié)合制冷劑r134a和r407c在理論循環(huán)中不同工況下的制冷系數(shù)和供熱系數(shù),分別對夏季和冬季室內(nèi)溫度變化時(shí)空調(diào)的能耗作了定量分析,為節(jié)能提供理論基礎(chǔ)。