建筑外墙传热系数对能耗的影响

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1、第22卷第6期重庆工学院学报(自然科学)2008年6月Vol.22No.6JournalofChongqingInstituteofTechnology(NaturalScience)Jun.2008建筑外墙传热系数对能耗的影响兰勇,万朝均(重庆大学材料科学与工程学院,重庆400045)摘要:选择典型的居住建筑,通过改变其外墙的构造形式,形成不同的建筑方案,利用DOE-2IN软件计算不同方案的能耗情况,由此分析了外墙传热系数与建筑能耗之间的关系.关键词:建筑模型;外墙;传热系数;建筑能耗中图分类号:TU111.19文献标识码:A文章编号:1671-0924(2008)06-0031

2、-04ImpactofBuildingOutsideWallHeatTransmissionCoefficientonEnergyConsumptionLANYong,WANChao-jun(CollegeofMaterialsScienceandEngineering,ChongqingUniversity,Chongqing400045,China)Abstract:Thispaperchoosestypicalresidentialbuilding,changesitsoutsidewallperformance,developsdifferentconstructionpl

3、ans,andusesthesoftwareofDOE-2INtocalculatetheenergyconsumptionofdif-ferentplans.Intheend,thispaperanalyzesandgetstherelationshipbetweentheexternalwallsheattransmissioncoefficientandbuildingenergyconsumption.Keywords:buildingmodel;outsidewall;heattransmissioncoefficient;buildingenergyconsumptio

4、n该建筑历年来的平均能耗.DOE-2采用的是典型1能耗模拟计算基本条件年气象数据TMY-2,典型气象年的原始数据与历年平均值所用的原始气象数据年相同,采用其计1)建立模型.以重庆为例,分析建筑外墙热工算的年能耗最能反映能耗的“平均”水平.性能对建筑能耗的影响,建筑模型为一个6层条3)室内环境设计温度.冬季室内采暖温度设形建筑,建筑朝向为南北向,西面山墙为绝热墙,定为18℃,夏季室内空调温度设定为26℃.如图1所示.建筑模型参数见表1.4)空调能效比.采暖、空调设备为家用空气源2)计算模拟的室外气象参数为典型气象年热泵空调器.空调额定能效比取2.3.采暖额定能TMY-2.在建筑节能中

5、,所关心的建筑能耗水平是效比取1.9.采暖设备的额定能效比取1.9,主要考收稿日期:2008-03-25基金项目:教育部“春晖计划”资助项目(Z2005-2-63005);重庆市建委建设科技计划资助项目(城科字2007第(78)号).作者简介:兰勇(1978—),男,四川南充人,硕士研究生,主要从事建筑节能和建筑材料研究.32重庆工学院学报虑到冬季采暖设备部分使用单体风冷热泵,部分使用电热采暖设备.空调设备额定能效比取2.3,2不同外墙结构的组合方案及计算结果主要考虑家用空调器国家标准规定的最低能效比.在计算中取较低的能效比,有利于突出建筑围1)外墙结构方案组合.表2所示是各种围护

6、护结构在建筑节能中的作用.结构的热工性能,表3是围护结构的不同组合方5)不计内热源.由于本研究着重分析不同建案,其中方案1是20世纪80年代长江流域居住建筑外墙对住宅能耗的影响情况,忽略内热源,包括筑的普遍状况,在此作为计算能耗的基准方案.照明、室内人员和电器设备等的散热,更能掌握单2)计算结果.重庆地区模拟计算结果见表4,由围护结构传热引起的能耗情况.表中数值指单位建筑面积全年能耗或负荷.本研究未加说明时,建筑能耗或负荷均指单位建筑面积全年能耗或负荷.从表4中的数据可以看出,外围护结构热工性能越好,建筑能耗越小.以方案1为基准,计算各个方案的节能率,结果列于表5.节能率的定义为:

7、Q1-QiR-×100%Q1式中:R为节能率;Q1为方案1单位面积建筑能图1建筑模型耗;Qi为方案i单位面积建筑能耗.表1建筑参数表建筑面积/体积/外墙面积/屋顶面积/体形窗墙比2322mmmm系数南向北向2044.125723.541458.96340.690.31436.0%23.5%表2外围护结构构成及热工性能表围护结构代码围护结构构成(由外向内)传热系数W/(m2.K)A20mm水泥砂浆+240mm实心砖+20mm石灰水泥砂浆1.960B20mm水泥砂浆+20