290小型公共建筑能耗特性的比较研究.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：小型办公建筑能耗特性的比较研究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、围护结构传热等因素，应用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季冷负荷主要的因素，设计和控制好这些因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因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，成为我国能源消耗的三大能耗大户。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，研究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研究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、建筑形状比（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因素下，采用正交试验和DeST-2模拟分析软件，通过改变因素的水平，对建筑全年的得、失热量进行分析，找到了10个因素搭配的最佳水平，并分析不同的因素对建筑得、失热量影响的主次关系，建立得、失热量与主要因素的函数关系。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形状比在Dest软件中构建办公建筑模型，图1为基准层面积700平米、形状比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。夏季平均室外气温29.9℃，夏季平均室外风速2.0m/s，冬季室外平均温度1℃。冬、夏季室外逐时气温参数依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、设计规范以及实际工程的常规做法，考虑到试验结果的可比性，对不同形式的办公建筑采用了一致的输入参数，如：建筑层数、层高、外窗位置等，其取值见表1。其中选定办公室人员密度为0.2人/m2，新风量依据《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变化参数及水平选取影响建筑能耗的变化条件和水平的参数选取见表2表2变化条件和水平的选取变化条件水平因素选取方案123A基准层面积500m2700m2900m2B正面朝向南北西C形状比1：12:13:1D外遮阳无遮阳1遮阳2E室内设定温度夏季24℃冬季20℃夏季26℃冬季20℃夏季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：①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默认值选取，见图2～图7；②夏季室内设定温度依据《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℃。③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/