五種典型氣候區(qū)辦公建筑應(yīng)用半透明光伏幕墻的綜合能耗研究—以點(diǎn)式辦公建筑為例.pdf

1、當(dāng)前，節(jié)能減排與可再生能源利用已經(jīng)成為全社會共同關(guān)注的焦點(diǎn)。而建筑能耗所占社會整體能耗比例較高，建筑本體節(jié)能受到重視，其中光伏建筑發(fā)展迅速。半透明光伏幕墻是一種幕墻與光伏玻璃集成的新型產(chǎn)物，在發(fā)電的同時滿足了建筑維護(hù)、采光以及觀景的需要，同時也直接影響建筑照明能耗、空調(diào)制冷能耗以及采暖能耗。但在不同氣候條件下半透明光伏幕墻對建筑綜合能耗的影響差異十分顯著，因此在建筑應(yīng)用實(shí)踐中能否針對不同氣候條件對半透明光伏幕墻進(jìn)行適宜的設(shè)計成為影響該建

2、筑綜合節(jié)能效果的關(guān)鍵。
　　本文關(guān)注的是半透明光伏幕墻在中國五種典型氣候區(qū)條件下辦公建筑應(yīng)用中的綜合能耗及設(shè)計問題。從綜合能耗的角度分析其在五種典型氣候條件以及不同建筑因素下的應(yīng)用情況，同時與傳統(tǒng)玻璃幕墻進(jìn)行能耗對比研究，從而提出相應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計策略及節(jié)能適用性原則，為半透明光伏幕墻在辦公建筑中的應(yīng)用提供設(shè)計參考。
　　本文主要采用實(shí)測驗(yàn)證和軟件模擬相結(jié)合的方法，借助光伏實(shí)驗(yàn)房通過實(shí)測建立和驗(yàn)證半透明光伏玻璃幕墻的計算模型及熱

3、工參數(shù)，將其與建立的辦公建筑模型結(jié)合導(dǎo)入模擬軟件（Energy Plus），測算不同幕墻在中國五種典型氣候條件下，不同建筑因素下的能耗，通過對比論證及敏感性分析，得出綜合能耗情況以及變化規(guī)律。
　　通過以上研究，針對半透明光伏幕墻的設(shè)計問題提出優(yōu)化設(shè)計策略，包括最優(yōu)設(shè)計參數(shù)以及敏感性變化規(guī)律；針對半透明光伏幕墻相對于傳統(tǒng)玻璃幕墻的適用性，提出了節(jié)能適用性原則。具體結(jié)論如下：
　　（1）在最優(yōu)設(shè)計參數(shù)上：針對最優(yōu)朝向（0.5窗

4、墻比），除夏熱冬暖地區(qū)各朝向相差不大外，其余氣候區(qū)均為南向，即辦公建筑應(yīng)用半透明光伏幕墻時，除了夏熱冬暖地區(qū)，其余氣候區(qū)均應(yīng)該優(yōu)先選用南向；針對最優(yōu)窗墻比（南向），寒冷地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)墻面最優(yōu)窗墻比均為0.45，嚴(yán)寒地區(qū)為0.3，溫和地區(qū)為0.7，辦公建筑應(yīng)用半透明光伏幕墻時應(yīng)該優(yōu)先選擇最優(yōu)窗墻比的取值，無法直接取得最優(yōu)值時根據(jù)其變化趨勢取接近值。
　?。?）在敏感性變化規(guī)律上：針對朝向敏感性，寒冷地區(qū)＞嚴(yán)寒地區(qū)≈

5、溫和地區(qū)＞夏熱冬冷地區(qū)＞夏熱冬暖地區(qū)；針對窗墻比敏感性，寒冷地區(qū)＞夏熱冬冷地區(qū)≈夏熱冬暖地區(qū)≈溫和地區(qū)＞嚴(yán)寒地區(qū)，這里的敏感性主要衡量建筑因素變化對綜合能耗影響的大小，某個因素敏感性大意味著建筑設(shè)計通過改變此因素來降低綜合能耗的效果越好。
　?。?）在節(jié)能適用性原則上：半透明光伏幕墻在五種典型氣候區(qū)的節(jié)能性能都優(yōu)于普通玻璃幕墻，具有替代使用的潛力；在嚴(yán)寒地區(qū)（東向、西向、南向）、寒冷地區(qū)（東向、西向、南向）以及其余三個典型氣候區(qū)，