住宅使用模式對(duì)住宅建筑供暖空調(diào)能耗影響的模擬分析

住宅建筑采暖空調(diào)能耗模擬研究 1前言 目前，住宅建筑能耗占總建筑能耗的比例呈逐年上升趨勢(shì)，采暖空調(diào)能耗也越來(lái)越高，特別是經(jīng)濟(jì)發(fā) 達(dá)的上海地區(qū)，每100戶居民的空調(diào)擁有率已超過100臺(tái)以上。因此，住宅建筑的采暖空調(diào)能耗研究對(duì)住 宅節(jié)能尤顯重要。與其它建筑類型不同，住宅建筑采暖空調(diào)能耗除受建筑物如圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能、建筑體 形系數(shù)、窗墻面積比等建筑參數(shù)和氣候因素的影響外，還受室內(nèi)居住人員行為方式的影響。人的行為方式 具有不確定性，從而給住宅建筑采暖空調(diào)能耗的研究帶來(lái)很大困難.。對(duì)于室內(nèi)居住人員的行為方式，目前 還沒有一個(gè)統(tǒng)一的規(guī)律來(lái)描述。2003年7月，筆者與上海市建筑科學(xué)研究院合作，在上海開展了一次針對(duì) 室內(nèi)人員行為模式的調(diào)研，根據(jù)調(diào)研的結(jié)果和相關(guān)研究，確定了兩種不同的計(jì)算模式，主要內(nèi)容包括： (1)空調(diào)運(yùn)行模式，主要是指空調(diào)溫度設(shè)定及啟停時(shí)間； (2)通風(fēng)模式，主要是指室

在兩種不同計(jì)算模式下,利用建筑熱環(huán)境模擬工具dest對(duì)上海地區(qū)同一住宅建筑能耗進(jìn)行模擬,并將模擬結(jié)果與調(diào)研結(jié)果進(jìn)行比較,分析計(jì)算模式對(duì)上海地區(qū)住宅建筑采暖空調(diào)能耗大小的影響,以獲得能正確反映上海地區(qū)住宅建筑采暖空調(diào)能耗大小的模擬計(jì)算方法。

基于深圳地區(qū)的氣象條件,模擬計(jì)算了兩組不同住宅在五種計(jì)算模式下的建筑全年供暖空調(diào)能耗,分析比較了不同的計(jì)算模式對(duì)住宅熱性能評(píng)價(jià)的反映狀況。結(jié)果表明計(jì)算模式對(duì)住宅熱性能的評(píng)價(jià)有顯著的影響。

住宅建筑采暖空調(diào)能耗模擬方法的研究 3 朱光俊 1 ,　張曉亮 2 ,　燕　達(dá) 2 (1.重慶科技學(xué)院　冶金與材料工程學(xué)院,重慶　400050;2.清華大學(xué)　建筑技術(shù)科學(xué)系,北京　100084) 摘要:住宅建筑的采暖空調(diào)能耗受室內(nèi)居住人員行為方式的影響,在調(diào)查研究基礎(chǔ)上,確定了兩種反映 室內(nèi)居住人員行為方式的計(jì)算模式。在兩種不同計(jì)算模式下,利用建筑熱環(huán)境模擬工具dest對(duì)上海 地區(qū)同一住宅建筑能耗進(jìn)行模擬,并將模擬結(jié)果與調(diào)研結(jié)果進(jìn)行比較,分析計(jì)算模式對(duì)上海地區(qū)住宅建 筑采暖空調(diào)能耗大小的影響,從而獲得能正確反映上海地區(qū)住宅建筑采暖空調(diào)能耗大小的模擬計(jì)算方 法。此方法可用于上海地區(qū)住宅建筑采暖空調(diào)的能耗分析與評(píng)價(jià),并正確指導(dǎo)住宅建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞:住宅建筑;采暖空調(diào);能耗;模擬計(jì)算 中圖分類號(hào):tu111.19　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)

住宅建筑的采暖空調(diào)能耗受室內(nèi)居住人員行為方式的影響,在調(diào)查研究基礎(chǔ)上,確定了兩種反映室內(nèi)居住人員行為方式的計(jì)算模式。在兩種不同計(jì)算模式下,利用建筑熱環(huán)境模擬工具dest對(duì)上海地區(qū)同一住宅建筑能耗進(jìn)行模擬,并將模擬結(jié)果與調(diào)研結(jié)果進(jìn)行比較,分析計(jì)算模式對(duì)上海地區(qū)住宅建筑采暖空調(diào)能耗大小的影響,從而獲得能正確反映上海地區(qū)住宅建筑采暖空調(diào)能耗大小的模擬計(jì)算方法。此方法可用于上海地區(qū)住宅建筑采暖空調(diào)的能耗分析與評(píng)價(jià),并正確指導(dǎo)住宅建筑的節(jié)能設(shè)計(jì)。

上海地區(qū)住宅建筑采暖空調(diào)能耗模擬研究 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高和采暖空調(diào)的越來(lái)越普及， 住宅建筑能耗占總建筑能耗的比例呈逐年上升趨勢(shì)，采暖空調(diào)能耗也 越來(lái)越高，特別是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的上海地區(qū)，每100戶居民的空調(diào)擁有率 已超過100臺(tái)以上。因此，其住宅建筑的采暖空調(diào)能耗研究對(duì)住宅建 筑的節(jié)能尤顯重要。與其它建筑類型不同，住宅建筑采暖空調(diào)能耗除 受建筑物如圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能、建筑體形系數(shù)、窗墻面積比等建筑參 數(shù)和氣候因素的影響外，還受室內(nèi)居住人員行為方式的影響。人的行 為方式具有不確定性，從而給住宅建筑采暖空調(diào)能耗的研究帶來(lái)很大 困難[1]。對(duì)于室內(nèi)居住人員的行為方式，目前還沒有一個(gè)統(tǒng)一的規(guī)律 來(lái)描述。 ●空調(diào)運(yùn)行模式主要是指空調(diào)溫度設(shè)定及啟停時(shí)間 ●通風(fēng)模式主要是指室內(nèi)自然通風(fēng)量及時(shí)間 ●室內(nèi)發(fā)熱量模式主要是指人員、燈光、設(shè)備的發(fā)熱量及 作息 在兩種不同計(jì)算模式下，本文對(duì)上海地區(qū)

本文基于對(duì)108戶上海農(nóng)村住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)的實(shí)際調(diào)查結(jié)果,通過與《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(jgj134-2001)進(jìn)行比較,分析得到了上海農(nóng)村住宅圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工現(xiàn)狀。而后以調(diào)查分析結(jié)果為基礎(chǔ),采用逐時(shí)能耗分析軟件designbuilder建立了上海農(nóng)村住宅的基本模型,通過對(duì)基本模型進(jìn)行全年能耗模擬,獲得了上海農(nóng)村住宅的供暖空調(diào)能耗水平,并簡(jiǎn)要分析了農(nóng)村住宅節(jié)能的重要性。

以北京地區(qū)某住宅為對(duì)象建立模型，研究在不同節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)下圍護(hù)結(jié)構(gòu)改造對(duì)建筑供暖空調(diào)能耗的影響，并進(jìn)行經(jīng)濟(jì)、環(huán)境、社會(huì)效益分析。結(jié)果表明：節(jié)能改造方案的確定并不是節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)越高越好，綜合計(jì)算節(jié)能量和經(jīng)濟(jì)性后才能得出最適宜的改造方案。

針對(duì)蘭州地區(qū)氣候特點(diǎn),采用建筑熱環(huán)境模擬軟件dest-c建模分析了蘭州地區(qū)某辦公建筑在兩種圍護(hù)結(jié)構(gòu)情況下的全年采暖空調(diào)運(yùn)行能耗狀況,得出兩種情況下采暖空調(diào)系統(tǒng)全年負(fù)荷分布曲線及具體影響,并指出了冷熱源裝機(jī)容量的選擇問題。為該地區(qū)建筑能耗指標(biāo)的驗(yàn)證提供了新思路。

分析了既有建筑供暖空調(diào)能耗的主要影響因素,利用量綱分析理論建立了能反映供暖空調(diào)能耗與其相關(guān)影響因素之間關(guān)系的能耗模型,得出了能耗的數(shù)學(xué)解析式。以一實(shí)際建筑為例,根據(jù)模型計(jì)算得到的2007年的供暖空調(diào)能耗與實(shí)際能耗的偏差在4%以內(nèi)。

通風(fēng)條件對(duì)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(huì)在直接、瞬間影響到房屋建筑內(nèi)部的濕熱條件。對(duì)于絕交多數(shù)城鎮(zhèn)的房屋建筑來(lái)說(shuō)，在夏季時(shí)都會(huì)利用生活空調(diào)來(lái)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(lái)對(duì)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(duì)生活空調(diào)耗能的影響進(jìn)行分析、探索。

本文在分析氣象數(shù)據(jù)與空調(diào)能耗之間關(guān)系的基礎(chǔ)上,根據(jù)空調(diào)能耗一般要求,提出了一種用精簡(jiǎn)氣象數(shù)據(jù)模擬空調(diào)能耗的方法;并用實(shí)例對(duì)這種方法進(jìn)行了檢驗(yàn)。結(jié)果表明,利用這種方法不僅可以使模擬空調(diào)能耗的耗機(jī)時(shí)間大大縮短,而且空調(diào)能耗的計(jì)算精度又能滿足一定的要求。

在三種不同空調(diào)運(yùn)行模式下,利用建筑能耗模擬軟件ies-ve對(duì)溫州地區(qū)某住宅建筑能耗進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬,分析不同空調(diào)運(yùn)行模式下,窗的傳熱系數(shù)對(duì)溫州地區(qū)住宅建筑采暖空調(diào)能耗的影響規(guī)律。結(jié)果表明,窗的傳熱系數(shù)每減小20%,采暖能耗降低6%,且與空調(diào)模式相關(guān)性不大,但窗的傳熱系數(shù)對(duì)夏季空調(diào)能耗的影響與空調(diào)運(yùn)行模式密切相關(guān)。連續(xù)空調(diào)模式下,窗的傳熱系數(shù)每降低20%,制冷能耗增加0.4%;間歇式空調(diào)模式下,制冷能耗隨窗傳熱系數(shù)的增大而減小,窗的傳熱系數(shù)每降低20%,制冷能耗增加1.0%;間歇式空調(diào)+自然通風(fēng)模式下,窗的傳熱系數(shù)的每降低20%,制冷能耗減小0.5%。

對(duì)目前關(guān)于室內(nèi)相對(duì)濕度影響空調(diào)能耗的學(xué)術(shù)爭(zhēng)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(píng)價(jià)指標(biāo)、建筑類型、能耗類型進(jìn)行了對(duì)比分析,分析得出:室內(nèi)相對(duì)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(duì)于不同類型的工程分別進(jìn)行討論,不能以偏概全。

以上海地區(qū)的居住建筑為研究對(duì)象,采用dest軟件對(duì)建筑全年的供暖、空調(diào)能耗進(jìn)行了動(dòng)態(tài)模擬,研究分析在不同朝向下,窗墻比對(duì)建筑全年供暖能耗、全年空調(diào)能耗以及全年供暖、空調(diào)總能耗的影響規(guī)律。結(jié)果表明,東(西)、北向窗墻比的加大會(huì)導(dǎo)致建筑全年供暖、空調(diào)總能耗的增加;在夏季采用外窗遮陽(yáng)和有效夜間通風(fēng)的條件下,南向窗墻比的加大有利于建筑全年供暖、空調(diào)總能耗的降低。

基于廣州地區(qū)氣候參數(shù),利用dest軟件對(duì)住宅室內(nèi)熱環(huán)境及空調(diào)能耗進(jìn)行模擬計(jì)算,定量地分析了朝向及窗戶遮陽(yáng)對(duì)住宅熱環(huán)境和空調(diào)能耗的影響

為研究影響蘭州地區(qū)住宅建筑供暖能耗的因素,在圍護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)完全符合國(guó)家現(xiàn)行寒冷地區(qū)住宅建筑節(jié)能要求的前提下,以蘭州市2棟住宅建筑為基準(zhǔn)模型,運(yùn)用dest-h軟件對(duì)供暖季的熱負(fù)荷進(jìn)行逐時(shí)模擬計(jì)算,分析窗墻比、體型系數(shù)、朝向三大因素對(duì)總供暖熱負(fù)荷的影響,得到了蘭州地區(qū)住宅建筑南偏西30°朝向與南偏東30°朝向、正南方向相比,總熱負(fù)荷最小,但最大熱負(fù)荷最大的結(jié)論,為南偏西建筑進(jìn)行供熱調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)節(jié)能提供依據(jù)。南向墻面內(nèi)凹的住宅建筑不宜通過面積熱指標(biāo)法來(lái)估算熱負(fù)荷。

·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(yáng)，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(guó)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(yáng)，甚至推崇飄窗臺(tái)， 采用普通玻璃，加大了太陽(yáng)輻射傳入室內(nèi)。 　　近年來(lái)，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(duì)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

結(jié)合新的公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)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(duì)建筑的體形系數(shù)對(duì)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。

辦公建筑空調(diào)既應(yīng)以滿足人的舒適和健康為前提,又應(yīng)以保護(hù)環(huán)境、節(jié)約能源為原則。本文基于pmv-ppd評(píng)價(jià)指標(biāo)分析,認(rèn)為廈門夏季辦公建筑室內(nèi)舒適溫度設(shè)定范圍是23.1～28.4℃。通過能耗模擬軟件,對(duì)廈門夏季大型寫字樓空調(diào)系統(tǒng)在不同室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度下的運(yùn)行情況進(jìn)行模擬,得到不同設(shè)計(jì)條件下空調(diào)能耗量的變化。綜合分析表明,廈門夏季大型寫字樓空調(diào)房間溫度值可設(shè)定為27～28℃。該設(shè)定值與以往室內(nèi)溫度設(shè)定值25℃相比較,可在保證人員熱舒適的條件下,使大型寫字樓的空調(diào)能耗減少8.3%～11.9%,對(duì)廈門的建筑節(jié)能具有重要意義。

以中國(guó)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(duì)應(yīng)的逐時(shí)太陽(yáng)輻射,用特征溫度法研究當(dāng)遮陽(yáng)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(duì)變化(節(jié)能率)情況。研究發(fā)現(xiàn),由于冬季有太陽(yáng)輻射各時(shí)刻的供暖能耗相對(duì)于無(wú)太陽(yáng)輻射各時(shí)刻能耗比例很小,故遮陽(yáng)措施對(duì)供暖總能耗的影響不顯著,從而證明doe2關(guān)于冬季遮陽(yáng)系數(shù)減小對(duì)供暖能耗影響的結(jié)論值得商榷;由于夏季有太陽(yáng)輻射各時(shí)刻空調(diào)能耗遠(yuǎn)大于無(wú)太陽(yáng)輻射各時(shí)刻空調(diào)能耗,故遮陽(yáng)措施對(duì)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(duì)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(lái)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。

安全門系統(tǒng)地鐵通風(fēng)空調(diào)能耗模擬分析——以南京地鐵1號(hào)線通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)為研究對(duì)象，采用三維模型和網(wǎng)絡(luò)模型求解相結(jié)合的方法，并通過數(shù)值模擬技術(shù)對(duì)地鐵車站安裝安全門系統(tǒng)前后通風(fēng)空調(diào)能耗的變化進(jìn)行了研究。結(jié)果認(rèn)為，南京地區(qū)地鐵采用安全門系統(tǒng)能起到降低通...