PDF《高层建筑节能评估方法研究》

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1 - 高层建筑节能评估方法研究 范宏武* 卜震 曹毅然 陆善后 李德荣 (上海市建筑科学研究院,200032) 摘要 针对 DeST 软件在高层建筑节能评估工程中计算时间长的缺点,本文结合实际建筑围护 结构的热工参数,以传热学理论为基础,对实际高层建筑进行了简化.计算结果表明,在评 估过程中, 对高层建筑进行合理简化不但可以保证计算结果的正确性, 也可大大缩短评估时 间,从而大大提高 DeST 软件在高层建筑评估工作中的生命力. 关键词 节能评估,简化方法,DeST 软件,高层建筑

1 问题提出 建筑能耗一直占据国家总能耗的第一位. 我国的建筑能耗约占总能耗的 25%, 在一些发 达国家可高达 30%~40% [1] , 但由于我国建筑的保温隔热性能很差, 再加上供能系统的低效率, 致使建筑物达到规定热舒适程度单位建筑面积所需的建筑能耗比同纬度发达国家高出 3~5 倍. 随着中国城市化的发展、 人口的增长以及现代化程度的加大, 高层建筑得到了迅猛发展. 高层建筑在美化了城市的同时,也加大了常规能源的消耗.据统计,在我国建筑能耗中,高 层建筑能耗约占 8%左右.因此对高层建筑进行节能具有重要意义. 建筑物的能耗可通过现场实测与软件计算评估两种方法得到. 与现场实测相比, 软件计 算评估方法可在建筑物设计阶段对其建筑能耗进行预测, 从而确保建筑物建成后能够满足国 家相应的建筑节能标准.目前,中国市场上可用于建筑节能评估的软件有 DOE-2 和DeST. 据作者所知,DOE-2 软件能够计算的房间数有一定限制,对高层建筑只有进行简化后才能进 行相应的节能评估, 但不合理的简化可能导致较大的计算偏差而使其对建筑的节能效果得到 错误的评价.相比之下,DeST 软件没有房间数的限制,因此可对高层建筑进行建筑节能评 估而不需要简化.但随着建筑层数与房间数的增加,DeST 软件评估所需的时间也大幅增加, 这限制了 DeST 软件的工程应用. 本文从基本理论出发,结合上海某一实际高层建筑,通过模拟计算,研究 DeST 软件在 评估高层建筑能耗过程中简化的可能性, 从而在不影响评估结果的情况下尽可能地缩短评估 -

2 - 所需的计算时间.

2 理论分析 根据传热学原理,对建筑的某一楼层,其能耗可用下式计算: i sun leak air ceiling floor window wall i F Q Q Q Q Q Q Q / ) ( + + + + + = ? (1) west wall west wall east wall east wall north wall north wall south wall south wall wall q F q F q F q F Q , , , , , , , , ? + ? + ? + ? = (2) west window west window east window east window north window north window south window south window window q F q F q F q F Q , , , , , , , , ? + ? + ? + ? = (3) floor floor floor q F Q ? = (4) ceiling ceiling ceiling q F Q ? = (5) ) ( outdoor room i air leak air T T V N Q ? ? ? ? = ? ρ (6) 整栋建筑的能耗计算式为: building n n n n building n i i i building F Q F Q F Q F Q F F Q F Q / ) ( / ) (

1 1

2 2

1 1

1 ? + ? + + ? + ? = ? = ? ? = ∑ L (7) ∑ = = n i i building F F

1 (8) 式中, building Q 为单位建筑面积能耗,

2 / m kWh . wall Q 为通过墙体造成的能耗损失, kWh . window Q 为通过窗户造成的能耗损失,kWh . floor Q 为通过地板造成的能耗损失,kWh . ceiling Q 为通过天花板造成的能耗损失,kWh . leak air Q ? 为漏风造成的能耗损失,kWh . sun Q 为太阳 辐射造成的能耗损失,kWh . wall F 为各朝向的外墙面积,