相对湿度对新建徽派建筑能耗影响研究——以屯溪地区为例

以屯溪地区某典型新建徽派建筑为研究对象,运用全建筑能耗模拟分析软件EnergyPlus进行模拟,研究气象参数中相对湿度和设计参数中相对湿度对屯溪地区徽派建筑能耗的影响。结果表明,气象参数中的相对湿度对建筑能耗和空调能耗影响较小;随着设计条件中相对湿度的增加,建筑能耗和空调能耗也随之增加,但设计参数中相对湿度控制在30%~36%之间时,建筑能耗和空调能耗最小。     

气候变化下建筑能耗模拟气象数据研究

气象参数是建筑能耗模拟的基础,随着全球气候异常变暖,必将对建筑采暖和空调能耗产生重要影响.进行未来气候条件下的建筑能耗模拟,必须首先开展未来模拟气象参数的研究.根据TMY2模拟气象参数模式提出了节能分析气象年(AEEMY)模拟气象参数模式.使用了3个气候模型预测了中国建筑热工分区代表城市未来2021-2050的30 a气象参数.使用AEEMY模式得到了1971-2000年和2021-2050年代表城市的建筑能耗模拟气象参数.应用DOE2模拟软件对中国各气候区的居住建筑在2种气候条件下进行了建筑能耗模拟.验证了该模拟气象数据模式的有效性和可行性.     

气象参数对成都地区办公建筑能耗的影响及预测

气象参数是影响建筑热环境和供暖空调能耗的主要因素之一。基于成都地区1971—2000年共30 a的历史观测数据,生成了建筑能耗模拟软件EnergyPlus所需要的逐时气象数据文件。比较分析了该地区30 a干球温度、太阳辐射等各气象参数月均值的变化,模拟分析了该地区建筑的采暖、制冷及总能耗,利用多元回归建立了建筑能耗与气象参数之间的关系式,并检验了该关系式的准确性。结果表明：成都地区办公建筑能耗变化与各气象参数没有呈现明显的规律性;建筑月总能耗与各气象参数呈纯二次多项式关系,月采暖能耗、月制冷能耗与各气象参数呈交叉二项式关系;建筑月能耗回归模型能够较准确地预测建筑月能耗与各气象参数的关系,且月采暖能耗和月制冷能耗回归模型预测的准确性优于月总能耗模型。     

空调办公建筑能耗预测回归模型

建筑能耗预测模型是进行建筑节能设计及节能改造的有力工具,而建筑能耗分析是建立建筑能耗预测模型的基础.本文建立了重庆地区的空调办公建筑模型,采用Energy Plus软件模拟分析了该城市建筑各设计参数对暖通空调系统及建筑年总能耗的影响,选取对建筑能耗影响较大的9项设计参数,建立了重庆地区暖通空调系统及建筑年总能耗的预测回归模型,随机选取20组数据来评价预测回归模型的准确性.结果表明:各设计参数中窗墙比、设备功率密度、照明功率密度等对暖通空调系统及建筑年总能耗影响较大,重庆建筑暖通空调系统及年总能耗预测回归模型R~2分别为0.960和0.966,估计标准偏差都为1.122 W/m~2;能耗预测值与模拟值的最大偏差分别为-12.813%和-7.063%.     

气候变化对中国寒冷和夏热冬暖城市建筑能耗的影响

气候变暖已对建筑全生命周期的运行状况产生了不可忽略的影响,准确评估气候变化下的建筑能耗对建筑方案设计和既有建筑的节能改造具有重要意义。进行气候变化下建筑能耗的精确预测,必须拥有未来的逐时气象数据。以寒冷地区北京和夏热冬暖地区广州为研究对象,将挑选的两个城市典型气象年为基线气候,结合全球模式下的预测气象数据,应用变形法修正TMY的气象参数,得到直至本世纪末的10个节点年逐时气象文件,并进行了全年能耗模拟,预估了两个城市的办公建筑在气候变化下建筑能耗的变化趋势。结果表明:在两种预测排放情景下,干球温度、含湿量和太阳辐射均呈增加趋势;北京采暖能耗显著降低、制冷能耗增加,总能耗减少,广州采暖能耗降低、制冷能耗显著增加,总能耗增加。     

建筑能耗模拟典型年中气象参数权重的确定

在建筑能耗模拟用典型年的生成中,传统的Finkelstein-Schafer统计方法对气象参数赋予了固定的权重因子,但有关研究表明,由于地域间气象资源不同,气象参数权重因子的固化有待商榷。针对挑选典型年时气象参数权重因子统一与否对典型年挑选结果和建筑能耗模拟准确性的影响问题,选同一建筑热工分区中寒冷地区的代表城市北京和拉萨,分别使用FS方法和主成分法进行了典型年的挑选,并对典型公共建筑建模进行了能耗模拟分析。结果表明：FS统计方法适于表征单独气象参数的长期相似性,但存在对太阳辐射参数权重赋予过大的问题,适用于太阳能丰富地区;而主成分法适合寻求当地气象资源的本质特征,使用主成分法时对气象参数的选择尤为重要。     

夏热冬冷地区外窗传热系数对建筑能耗的影响

使用清华大学开发的建筑能耗模拟软件DeST-h,对宁波地区一幢典型居住建筑的能耗随各向窗户传热系数的变化规律进行了模拟分析。分析表明:各向外窗传热系数变化对采暖能耗有较大影响,对空调能耗影响不大,通过降低传热系数的方法很难减少夏季空调负荷;南向窗户传热系数对建筑能耗的影响最大,北向次之,东、西向最小;南、北向外窗传热系数从4.7降到3.2节能投资性价比最高。并且分析了外窗传热系数降低引起空调能耗增加的原因。研究结果对夏热冬冷地区其他城市也具有参考意义。     

南京市夏季温频气象参数分析

温频法是计算建筑能耗的一种简单稳态方法,需要可靠详细的温频参数.针对国内关于温频气象参数的研究相对缺乏的现状,逐时统计了南京市2004~2006年夏季的气象数据,并与典型气象年的B IN参数进行了比较.结果表明：南京市2004~2006年夏季每个温频段中的温度出现的小时数均高于典型气象年,建筑能耗分析需采用近期气象数据,南京市夏季空调室外计算温度偏低.结论为空调设计和建筑能耗分析提供了基础依据.     

动态气象数学模型的研究(二)——模拟程序与模拟结果

介绍了应用作者建立的五维自回归动态气象模型模拟逐日气象参数的方法、步骤与程序,进而对室外空气的日平均温度、温度日振幅、日平均相对湿度、相对湿度日振幅、水平面上的太阳总辐射五项参数的模拟值与实测值进行了分析对比。结果表明,模拟值与实测值的概率分布是一致的,这为空调能耗分析奠定了基础。     

京津地区夏季着装行为对办公建筑空调能耗的影响

着装行为通过影响室内空气参数的设定而影响建筑空调能耗。利用能耗模拟软件DeST,计算出该地区典型着装行为下实测运行参数与期望参数对应的建筑空调能耗比推荐标准下能耗分别降低了10.86%和13.16%。而基于典型着装行为的实验热学性能参数下,平均只降低4%,说明由着装热阻关联的主观温度需要按地区着装行为进行修正。提出了控制建筑空调能耗的着装行为调节模型,着装行为节能率εc为负值时节能,为正值时不节能。京津地区办公建筑节能率为0的临界服装热阻为0.563clo,空调系统设计和运行节能的前提是,着装热阻低于临界值。着装行为调节模型为地区着装形式和着装面料提供了量化标准,为精确控制建筑能耗提供了一种方法。     

大空间应用新风换气机加风机盘管的节能分析

公共建筑的电耗已接近城市建筑电耗的50％,而空调能耗占建筑能耗的33％～45％.大空间是公共建筑的特点,减少大空间的能耗是降低公共建筑能耗的关键.大空间按照规范设计一般是采用全空气空调系统,为了提高大空间节能效果,应针对不同大空间采用不同空调系统.对于体型复杂,空间大小不规则,空间高度大于5 m以上的大空间仍采用常规一次回风（无再热）全空气系统;对于体型比较规整,房间吊顶净高在4 m左右的大空间宜采用新风换气机加风机盘管空调系统.通过对武汉450 m2大空间,净高4 m的办公室应用新风换气机加风机盘管系统的夏季工况分析,对照常规一次回风（无再热）全空气系统,证实新风换气机加风机盘管系统节能效果显著,全热回收装置节能42.84％,且当室外设计参数朝着温度降低、相对湿度增加的方向变化时,节能效果及室内参数将朝着有利于全热回收的方向发展.     

北方地区被动式办公建筑能耗分析研究

以寒冷地区某一具体被动式办公建筑为原型,应用e QUEST能耗计算软件分别按照工程实际和我国公共建筑节能设计标准建立模型,选取我国北方地区10个城市为研究对象,对比被动式办公建筑在北方地区相对于我国《公共建筑节能设计标准》设计的标准建筑的空调能耗情况。结果表明:按照德国被动式办公建筑参数设计的办公建筑夏季制冷能耗基本与常规节能建筑持平,而冬季采暖能耗有大幅度下降;就空调综合能耗来看,太原地区空调综合能耗节能潜力最大,空调综合能耗比常规节能建筑降低54.16%;哈尔滨地区最低,但也比常规节能建筑能耗减少了34.06%。     

Water dissipation mechanism of residential and office buildings in urban areas

Indoor humidity directly impacts the health of indoor populations. In arid and semi-arid cities, the buildings indoor humidity is typically higher than outdoors, and the presence of water vapor results from water dissipation inside the buildings. Few studies have explored indoor humidity features and vapor distribution or evaluated water dissipation inside buildings. This study examined temperature and relative humidity(RH) changes in typical residential and office buildings. The results indicate a relatively stable temperature with vary range of ±1°C and a fluctuation RH trend which is similarly to that of water use. We proposed the concept of building water dissipation to describe the transformation of liquid water into gaseous water during water consumption and to develop a building water dissipation model that involves two main parameters: indoor population and total floor area. The simulated values were verified by measuring water consumption and water drainage, and the resulting simulation errors were lower for residential than for office buildings. The results indicate that bathroom vapor accounts for 70% of water dissipation in residential buildings. We conclude that indoor humidity was largely a result of water dissipation indoors, and building water dissipation should be considered in urban hydrological cycles.     

建筑能耗分析用逐日随机气象模型

针对建筑能耗分析所需气象数据的特点，应用时间序列分析方法对北京市十年六项气象参数（温度日均值，温度日较差，水蒸气分压力日均值，水蒸气发压力日较差，太阳总辐射和太阳直接辐射）建立了六维疏系数混合回归随机气象模型。为使用于建模的数学满足平稳性要求，在建模前对原始气象数据进行了平稳性变换。建模时用近似BIC准则挑顺归变元和确定模型阶数。模型建立后首选通过了白噪声检验，可用于预报和模拟。将用此模型是出的模拟值与实测气象数据进行的分析对比表明，模拟数据不仅很好地反映了气象随机过程的数量大小和分布特征，而且很好地反映了各气象参数自身和相互间的相关关系。因此，模型可实际用于建筑能耗分析，空调系统负荷计算，运用管理及动脉控制。     

住宅建筑采暖空调能耗模拟方法的研究

住宅建筑的采暖空调能耗受室内居住人员行为方式的影响,在调查研究基础上,确定了两种反映室内居住人员行为方式的计算模式。在两种不同计算模式下,利用建筑热环境模拟工具DeST对上海地区同一住宅建筑能耗进行模拟,并将模拟结果与调研结果进行比较,分析计算模式对上海地区住宅建筑采暖空调能耗大小的影响,从而获得能正确反映上海地区住宅建筑采暖空调能耗大小的模拟计算方法。此方法可用于上海地区住宅建筑采暖空调的能耗分析与评价,并正确指导住宅建筑的节能设计。     

空调运行模式对住宅建筑采暖空调能耗的影响

采用建筑热环境模拟工具DeST对上海地区某一住宅建筑进行模拟计算,获得了空调运行模式的各因素对住宅采暖空调能耗影响的数量关系,并得出了在敏感性上,容忍温度强于空调控制温度,室内人员作息对耗冷量有一定影响的结论。     

窗墙比对华北农村住宅能耗影响规律研究

通过De ST模拟的方法,结合华北地区农村住宅的特点,分别计算了不同类型住宅空调能耗指标、供暖能耗指标以及全年空调、供暖的总能耗指标。并研究了在不同外窗材质、是否遮阳、窗墙比对供暖能耗、空调能耗以及全年供暖、空调总能耗的影响规律。结果表明:在东向、西向、北向随着窗墙比的增大,全年总能耗指标呈增长趋势,应尽量降低其窗墙比;在南向,随着窗墙比的增大,全年总能耗指标呈先降低后增长趋势;采用外窗遮阳及传热性能良好的外窗既可以降低全年的能耗指标,也可以降低窗墙比对全年能耗的影响,在外窗保温性能良好、增设外窗遮阳的条件下可以适当增大南向窗墙比。     

利用自然冷源为通讯基站降温的模拟分析

通过分析通讯基站能耗特点及环境要求,建立其环控能耗模拟模型,对典型地区的环控能耗进行模拟分析.以180、240、370 mm砖混墙体和50、75、100 mm彩钢板围护结构为例,分析通讯基站基础室温特性,研究通讯基站在不同环控温度下的空调冷负荷和围护结构的散热量,比较空调系统和空调-热虹吸管联合系统对环控能耗的影响,探讨热虹吸管换热设备的全年节能效果.结果表明,提高环控温度能有效降低空调能耗,从25℃提高到28℃,最高的节能效果达到16%.砖混围护结构的通讯基站中,180 mm厚砖混围护结构的传热系数大,有利于围护基站散热;彩钢板围护结构的通讯基站中,50 mm厚彩钢板的传热系数大,空调能耗低.与空调系统相比,空调-热虹吸管联合系统节能效果明显,最高节能率达到54.5%.