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首页 >> 工学 >> 工业设计论文 >> 单体住宅建筑围护结构采暖能耗分析

提要  本文使用集成于CAD之上的模拟软件DeST(Designer's Simulation Toolkit),通过状态空间法计算房间的冷、热负荷和热特性,对北京地区典型的板式和塔式住宅建筑进行了逐时模拟计算。计算中考虑建筑外表面的阴影遮挡、建筑内部发热量、房间与外界以及房间之间的通风换气。最后得出不同朝向、体形系数、外墙传热系数时建筑的采暖耗热量与热负荷指标。通过分析这些结果,得出不同建筑参数对冬季两个采暖指标的影响,从而给出住宅建筑整体设计的相关指导性结果。对实际中可能出现的朝向、体形系数的建筑,本文则给出了耗热量和热负荷指标的变化比例。为了达到节能要求,对于偏东西朝向或体形系数超出标准的建筑物,需要降低围护传热系数,加强保温性能,以满足节能住宅相关标准。
  
关键词  耗热量指标 热负荷指标 住宅建筑

一、前言

  目前,建筑能耗(包括建材生产能耗、建筑施工能耗、建筑使用能耗)占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%,因此建筑节能具有非同一般的意义。在建筑能耗中,使用能耗(按期50年计)约占总能耗的80%~90%。建筑围护结构能耗是建筑使用能耗的重要组成部分,其占建筑能耗的比例随建筑类型的不同而有差异,其中住宅建筑的围护结构能耗所占比例圈套。减少住宅建筑的围护结构能耗对于建筑节能具有非同一般的意义。
  
二、计算对象描述与条件设定
  
  在Dest软件中构造住宅建筑,砖混结构的板式与塔式住宅(图1),通过模拟计算得出其冬季采暖的耗热量与热负荷指
标。
     
                 图1 板式(左)和塔式(右)建筑平面图及各户编号
  
  计算中使用北京地区气象数据,采暖期平均外温为-1.4℃,低于-9℃时间为122小时,平均总辐射强度为384W/m2,平均散射辐射强度为114 W/m2。采暖天数由11月12日至次年3月20日,共129天。建筑内部发热量按照《民用建筑节能设计标准》(采暖居住建筑部分)定义采暖期内住宅单位建筑面积的建筑物内部得热量(包括炊事、照明、家电和人体散热)为3.8 W/m2。房间与外界的换气次数按照《建筑外窗空气渗透性能分级及其检测方法》(GB7107)中建筑外窗空气渗透性能分级规定的级水平定义,即空气渗透量为2.5m3(m·h)。内部房间之间的换气次数为0.5次。
  
                      建筑围护结构定义   表1

类别  3 同外墙传热系数计算结果

               不同外墙保温厚度时的建筑耗热量与热负荷指标 表3
6层板楼
时间:2007-03-14 09:25:00.0

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