相关典型建筑在不同外遮阳形式下的节能率分析

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1、典型建筑在不同外遮阳形式下的节能率分析姬颖，许鹏（同济大学机械与能源工程学院，上海，201804）摘要：建筑外遮阳是降低建筑空调能耗的一个重要的措施。本文利用EnergyPlus对我国五类气候区下的四类典型建筑，采用四种不同外遮阳形式的节能效果进行模拟分析。通过结果分析提出了不同气候区下不同类型建筑较适宜采用的外遮阳形式，为实际工程在不同气候区下典型建筑采用的遮阳方式提供设计依据和理论支持。关键词：典型建筑；能耗模拟；外遮阳；节能率AnalysisofWindowShadingDevicesonEnergySavingratesofPrototypicalBuildingsYing

2、Ji，PengXu（SchoolofMechanicalEngineering，TongjiUniversity，Shanghai，201804）Abstract：Externalwindowshading,initsvarietyofforms,isanimportantmeasureforreducingairconditioningenergyconsumption.Howtoquicklyevaluateandselecteffectiveexternalshadingshapestosuitdifferentclimatezonesandbuildingtypesisof

3、greatsignificancetowardspromotingbuildingenergyconservationinChina.Inthispaper,firstly,benchmarkingmodelsoffourprototypicalbuildingsinfiveclimatezonesinChinaareestablishedandcalibratedwithEnergyPlus.Secondly,fourcommontypesofexternalshadingareappliedtotheestablishedbenchmarkingmodelswhichprovi

4、deenergy-savingratesoftheexternalshadingmodesindifferentbuildingtypesandclimatezones.Finally,afteracomprehensiveanalysisoftheenergy-savingrates,wecandetermineappropriateexternalshadingdevicesfordifferentbuildingtypesindifferentclimatezones,providingadesignbasisandtheoreticalsupportforactualpro

5、jects.Keywords：Prototypicalbuildings,Energysimulation,Externalwindowshading,Energy-savingrate0引言中国既有建筑面积达500亿㎡，高能耗建筑占90%以上，建筑能耗占全社会总能耗的27.8%，其中外窗的能耗[1-2]列居首位，其能耗占全部建筑能耗的40%~50%。太阳辐射热透过单玻璃窗射入室内而消耗的冷量约占空调负[3]荷的20%~30%。在夏热冬冷地区，提高居住建筑外围护结构性能来降低建筑能耗，改变外窗遮阳的效果最显著。当南北向外窗遮阳系数平均每降低0.1，建筑单位面积采暖空调耗电量：固定遮

6、阳平均降低2%-3%，活动遮[4]阳平均降低3%-5%。因此合理的遮阳，是夏季隔热非常有效的节能措施，对于降低新建建筑能耗、既有建筑节能改造和促进节能减排都具有重要的意义。[5-11]目前，国内对遮阳系统的设计方法研究主要集中在夏热冬冷地区，但我国幅员辽阔，可划分为严寒地区、寒冷地区、夏热冬冷地区、夏热冬暖地区和温和地区五个气候区，不同地区气候差异显著，其建筑设计规范要求和建筑能耗有一定的差异。本文选取哈尔滨、北京、上海、广州和昆明五座具有代表性的城市，分别代表五类气候分区，通过能耗模拟软件EnergyPlus建立五个典型气候区下四类典型建筑（高层住宅、高层办公、综合性商场和酒店）

7、的模型，对不同气候区下的典型建筑进行四种不同外遮阳形式（固定遮阳、活动百叶外遮阳、半透明的活动卷帘外遮阳、不透明的活动卷帘外遮阳）的遮阳节能效果分析。进而得出相应气候区下，不同建筑适宜采用的遮阳方式，以达到最大限度的节能效果。1模型建立建筑系统改造前后的能耗数据或分项能耗数据无法获得，且不能保证测试部分与建筑其他部分之间有无相互影响，同时又要剔除气象参数、运行日程和出租率等参数对建筑能耗的影响，现采用逆向建模法（数据驱动法）中的效验模拟法建立模型。本文选择高层办公建筑