夏热冬暖地区居住建筑热工性能及能耗的模拟分析

夏热冬暖地区居住建筑热工性能及能耗的模拟分析 2017-04-28

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西安建筑科技大学硕士学位论文
夏热冬暖地区居住建筑热工性能及能耗的模拟分析
本文分析了当今世界的能源使用、分配现状以及目前国内外建筑节能和建筑能耗模拟工作的发展状况,阐明了通过计算机进行建筑能耗模拟的优越性和重要性。
本文的主要研究内容:通过能耗计算方法的比较,选取计算机模拟软件—DeST h,进一步探讨DeST h的应用功能,并分析夏热冬暖地区广州、南宁、海口三座代表性城市气候、环境及居住等现沉。通过DeST h软件,分别对三座代表性城市居住建筑进行模拟计算获得热工性能及能耗结果,以此为基础,进一步分析各围护结构热工参数对于建筑能耗的影响。结合模拟计算结果,综合对应分析三座城市住宅建筑热环境以及能耗状祝,建立居住建筑模型的热工重组方案,与非重组原始方案对照分析比较。
当前我国建筑节能工作正在迅速发展,本文以夏热冬暖地区居住建筑热工性能及其能耗为研究对象,通过模拟软件进行计算、分析、数据比较等方法,充分体现建筑设计过程中的可控性,并对减少空调设计负荷提出一定的热工设计方法,以有助于达到的该地区居住建筑节能指标:为夏热冬暖地区建筑节能工作的开展做部分研究准备工作,同时总结DeST h软件在测试研究应用方面的一些经验。

第一章绪论
研究课题的提出
建筑能耗在一个国家总能耗中占重要组成部分,与工业能耗、农业能耗、交通运输能耗等组成总能耗。建筑能耗一般是指建筑的使用能耗,其中包括采暖、空调、生活热水、炊事、照明、家用电器等方面的能耗。发达国家建筑能耗一般占到总能耗的30}^-40},我国建筑能耗也占总能耗的}7. 6%,因此建筑能耗是国家总能耗的一个重要组成部分。建筑节能是指在建筑中合理使用和有效利用能源,不断提高能源利用率、减少能源消耗。它是以建筑技术为基础,定量化分析与测试是其重要环节。空气温湿度、热辐射和气流速度这些相互作用、相互关联的气候要素以复杂的热过程方式影响着建筑的室内外热环境。传统的建筑节能及热环境设计一般采用简化的物理数学模型进行描述。目前国内节能建筑的研究,具体的做法是建立样板示范房,再进行实测分析研究。并以此为基础,进一步修改、完善节能设计。这种方法投资费用大,建造周期和实验时间都很长,受自然条件、土地、工作效率等诸多因素影响。
建筑节能研究与设计过程的可控性表现在与模拟手段的穿插进行,使用模拟工具研究与控制设计过程中建筑的各项性能指标。一是利用计算机技术,建立计算机节能建筑模型,对建筑各项热环境影响因素进行定量分析。二是实验室模型模拟,即把设计过程中的建筑空间按一定比例制成模型,或是把整个或部分建筑构件置于实验室,根据所需测试的性能指标,在实验室设置一定的温度场或是风场。这种模拟与设计研究的交互过程是可控的且能反复进行。
来自模拟的信息反馈具有多方面优点:节省了土建投资,缩短了建设周期摆脱了地点限制;可随时模拟任意气候区、任意季节的情况;也给我们提供各种各样的假设方案,开阔了我们的思路。通过模拟,在设计阶段就可以对建造完成后可能出现的问题进行预测调整。因此,我们应该增加这种设计过程的可控性。
本人所作调研的广州地区是我国经济最发达的地区之一,人们生活水平较高。近几年建成大量居住建筑,其空调的普及率越来越高,能耗也随之急升。居住建筑节能已成为该地区建筑节能的重要一方面。而对其能耗的分析也自然成为其中的重要内容,选择模拟分析手段显然具有多方面的优势。

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