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1、合肥市居住建筑的能耗分析张抗1,沈致和2(1.合肥工业大学,安徽合肥230009;2.合肥工业大学,安徽合肥230009)摘要：依据《合肥市居住建筑节能设计标准实施细则》规定的经济保温层厚度，采用DeST-h动态负荷分析软件，计算合肥市某住宅建筑外墙的不同保温层厚度对建筑能耗的影响，得出具体建筑的最佳保温层厚度。同时，分析了不同通风模式下房间的基础室温和建筑能耗，得出该地区在空调季不同月份最佳的通风方案，为居民合理的生活方式提供依据。关键词：DeST居住建筑能耗分析通风模式0.前言经济的快速发展必然导致能源消耗的迅速增长。其中建筑能耗的比例也不断增大。据统计，西方的发达国家建筑能耗占中国总能
2、耗的30%-40%，而中国的建筑能耗占总能耗的27.6%[1].建筑围护结构的耗热量要占建筑采暖热耗的1/3以上，通过改善建筑物围护结构的热工性能，可以减少建筑冷、热负荷[2].建筑能耗模拟技术作为建筑节能设计中最强有力的工具,得到了前所未有的重视。随着计算机技术的飞速发展和普及，大量复杂的计算变为可行。于是在上个世纪七十年代中期，逐渐形成了至今在美国两个著名的建筑模拟程序：BLAST和DOE。欧洲也于上个实际70年代初开始研究模拟分析的方法，开发的具有代表性的ESP-r。亚洲各个国家也逐渐认识到建筑模拟技术的重要性，先后投入大量力量进行研究开发，主要有日本的HASP和清华大学的DeST（D
3、esigner’sSimulationToolkits）[3]。为了使居住建筑从设计、施工到使用过程实现节能，合肥市建设委员会根据《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》(JGJ-2001)[4]制定并颁布实施了《合肥市居住建筑节能设计标准实施细则》(以下简称《细则》)[5]，从而使该地区居住建筑节能技术有法可依，这一标准的贯彻实施，对于改善环境、节约能源、提高经济和社会效益，起到重要作用，但在实施过程中，对于具体工程有很多问题还需要进一步深入研究。1.建筑物的DeST建模1.1建筑物概况本文中的建筑是合肥市某住宅建筑，总建筑面积938.8m2，共六层，建筑高度17.7m，一梯两户点式住宅。1.
4、2建筑几何模型的建立根据建筑图纸在DeST中建立模型，建模过程主要包括建筑外形尺寸，建筑维护结构等参数的输入、房间内部热扰、运行时间、空调采暖运行条件的设置。建筑平面如图1。作者简介：张抗（1984－），男，合肥工业大学硕士研究生，安徽合肥工业大学南区661信箱。邮编：230009联系电话：13856961131，Email：zkethan@163.com图1建筑平面图1.3围护结构的构造及热工参数建筑围护结构的构造及热工参数如表1。表1建筑围护结构的构造及热工参数围护结构做法,其中厚度单位mm传热系数(w/m2·k)外墙混合砂浆20+重砂浆空心砖240+聚苯乙烯泡沫塑料10/20/30+水
5、泥砂浆31.236/0979/0.810屋面水泥砂浆20+钢筋混凝土200+聚苯乙烯泡沫塑料40+水泥砂浆201.708外窗中空玻璃6+9A+63.1楼板水泥砂浆20+钢筋混凝土100+水泥砂浆202.96挑空楼板水泥砂浆20+多孔混凝土200+钢筋混凝土130+水泥砂浆150.811内墙水泥砂浆20+重砂浆多孔砖200+水泥砂浆201.7080.DeST模拟的结果及分析2.1外墙不同保温层厚度对建筑能耗影响及分析为了探讨保温层厚度对能耗的影响,文中除了计算《细则》中规定的三种厚度,还计算了保温层厚度为40mm、50mm、60mm时的建筑能耗,计算结果如下图:图2冷负荷随保温层厚度变化图图3
6、热负荷随保温层厚度变化图图4总负荷随保温层厚度变化图图5不同通风计算模式下房间平均基础室温（1）由图2可以看出随着外墙保温厚度的增加,冷负荷并没有减小反而增大,而且保温层厚度从30mm至40mm时,冷负荷增大幅度最为明显。分析其中的原因,随着外墙传热系数的减小,在夏季白天室外气温较高时,有利于隔绝室外的热量向室内传递,起到隔热的作用;但在夏季夜间或过渡季,室外温度相对室内温度较低时,反而不利于室内向室外传热,因此,出现冷负荷随着外墙传热系数的降低反而增加。（2）由图3可以看出随着保温层厚度的增加,热负荷减小,而且,保温层厚度>30mm,热负荷随厚度减小幅度不明显。究其原因,由传热系数方程,式
7、中，——外墙传热系数，W/(m2·k);，——外墙内，外表面对流换热系数，W/(m2·k)；——外墙第层构件厚度，m；——外墙第层构件导热系数，W/(m·k)。可以看出其函数性质,随着厚度增加,传热系数减小,且函数的变化斜率减小,热负荷也随之减小。（3）由图4可以看出随着保温层厚度的增加,总负荷减小,而且,保温层厚度>30mm,总负荷随厚度减小幅度不明显。综合（1）、（2）易见，总负荷受热负荷影响较大,并出现
