小型办公建筑能耗特性的比较研究.docx

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时间：2021年x月x日
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小型办公建筑能耗特性的比较研讨
邯郸职业技术学院魏一然王京
邯郸建设银行滏东支行陈志宏
摘要针对建筑面积在3000平米以下的小型办公建筑，根据建筑所处地域、功能、体形系数、朝向、窗墙面积比、遮阳、围护结构传热等要素，运用Dest-2和正交试验法，针对建筑使用能耗进行全方位、全生命周期的分析。其结果表明，建筑面积、建筑的正面朝向、室内温度、窗墙面积比、机器与照明热、窗玻材料、屋顶传热系数是影响建筑夏天冷负荷主要的要素，设计和控制好这些要素是实现建筑节能目标的重要手段，在建筑设计过程中要充分考虑以上要素对建筑能耗的影响。
关键词小型办公建筑耗冷量耗热量建筑节能
1引言
目前，建筑耗能已与工业耗能、交通耗能并列，成为我国能源耗费的三大能耗大户。我国每年新建房屋约20亿平米，其中城市建筑约10亿平米，大型公共建筑占不到城镇建筑总量的4%。可见小型公共建筑的数量相当可观，研讨以办公建筑为代表的小型公共建筑能耗，对建筑节能同样具有十分重要意义。
2研讨方法
建立了基准层面积分别为500m2、700m2、900m2的建筑模型，在不同朝向、外遮阳、建筑外形比（正面长/侧面长）、外遮阳、室内设定温度、围护结构传热系数、窗墙面积比、室内散热、窗玻材料等影响建筑能耗的要素下，采用正交试验和DeST-2模拟分析软件，通过改变要素的水平，对建筑全年的得、失热量进行分析，找到了10个要素搭配的最好水平，并分析不同的要素对建筑得、失热量影响的主次关系，建立得、失热量与主要要素的函数关系。
3建筑模型的建立与输入条件选择
3.1建筑模型按不同的基准层面积和外形比在Dest软件中构建办公建筑模型，图1为基准层面积700平米、外形比1：2的建筑，由于篇幅所限，文中其它建筑模型不再显示。
3.2气象参数选择本文以河北省邯郸市为例。夏天平均室外气温29.9℃，夏天平均室外风速2.0m/s，冬季室外平均温度1℃。冬、夏天室外逐时气温参数根据当地气象部门提供的气象数据。
3.3输入条件
输入条件分固定参数和变化参数
3.3.1固定参数的输入
固定参数的取值主要参照现行相关国家及地方标准、设计规范和实际工程的常规做法，考虑到试验结果的可比性，对不同方式的办公建筑采用了分歧的输入参数，如：建筑层数、层高、外窗位置等，其取值见表1。其当选定办公室人员密度为0.2人/m2，新风量根据《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019—2003的规定，取30m3/h·人。
表1固定参数
建筑层数三层人员密度0.2人/m2空调面积比70%新风量30m3/h.人层高4.0m换气次数0.5次/h外窗位置正面设置空调时间7时～20时3.3.2变化参数及水平拔取
影响建筑能耗的变化条件和水平的参数拔取见表2

表2变化条件和水平的拔取

变化条件水平要素拔取方案123A基准层面积500m2700m2900m2B正面朝向南北西C外形比1：12:13:1D外遮阳无遮阳1遮阳2E室内设定温度夏天24℃
冬季20℃夏天26℃
冬季20℃夏天28℃
冬季20℃
F外墙传热系数2.0W/m2·℃
标准层18mm
多孔砼70mm1.2W/m2·℃
标准层18mm
多孔砼150mm0.67W/m2·℃
标准层18mm
多孔砼300mmG正面窗墙面积比60%35%10%H机器热＋照明热10W/m230W/m250W/m2I窗玻材料6mm普通玻璃普通中空内张膜（单层）
J屋顶传热系数0.54W/m2·℃
标准层150mm
苯板保温层70mm0.83W/m2·℃
标准层150mm
苯板保温层40mm1.77W/m2·℃
标准层150mm
苯板保温层10mm
有关参数说明如下：
房间的性质定位为普通办公室，建筑内部发热量包括照明、家电和人体散热，计算时分别取3个水平。其作息时间按DeST默认值拔取，见图2～图7；
夏天室内设定温度根据《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003中舒适性空调室内计算参数设定为3个水平：24℃、26℃、28℃。
建筑内部发热量（包括照明、家电和人体散热）：人员散热按单位面积人数0.2人/m2，人均发热量64W/人计算；机器热+照明热取10W/m2、30W/m2、50W/m2三个水平；
冬季室内设定温度均为20℃；
建筑方位以该建筑长边正交线所指方向为正面朝向，由于试验模型的建筑面积、体形系数、外形比各不相同，为便于结果分析，本试验将全部建筑外表面的窗墙面积比与正面窗墙面积比设为相同；
外遮阳按DeST默认提供值，分别选为：无遮阳、遮阳1、遮阳2；见表3和图8；
窗户和