基于EETP指標(biāo)的夏熱冬冷地區(qū)居住建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)熱工性能及經(jīng)濟(jì)性研究.pdf

1、目前,建筑能耗占全國社會(huì)總能耗的27％以上。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展以及人們對(duì)居住環(huán)境要求的日益提高,建筑能耗的比例正不斷增加,預(yù)計(jì)到2020年,建筑能耗將增長到社會(huì)總能耗的35％,建筑節(jié)能成為中國節(jié)能戰(zhàn)略的重點(diǎn)。按照我國節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)的建筑,與發(fā)達(dá)國家相比相差很大,外墻的導(dǎo)熱為發(fā)達(dá)國家的3～4倍,屋頂是2.5～3.5倍,外窗1.5～2.2倍,門窗透氣性為3～6倍,因此圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫隔熱水平是建筑節(jié)能的重要環(huán)節(jié)。
　　 本文首先針對(duì)夏

2、熱冬冷地區(qū)特殊的氣候條件,提出了居住建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)整體熱工性能評(píng)價(jià)指標(biāo)EETP(Evaluation on Energy and Thermal Performance)。EETP是用來衡量建筑單位體積和溫差所耗能量的指標(biāo),該指標(biāo)將建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)整體的熱工性能看作一個(gè)系統(tǒng),評(píng)價(jià)圍護(hù)結(jié)構(gòu)總體熱工性能是否滿足標(biāo)準(zhǔn)而不是對(duì)局部熱工性能技能型規(guī)定。為衡量圍護(hù)結(jié)構(gòu)在不同季節(jié)的熱工性能,EETP指標(biāo)劃分為空調(diào)期指標(biāo)EETPc、采暖期指標(biāo)EETPH和全年

3、指標(biāo)EETPY。EETP指標(biāo)計(jì)算公式的參數(shù)包括圍護(hù)結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)、熱工參數(shù)以及計(jì)算用氣象參數(shù)。圍護(hù)結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)包括墻體、屋頂、玻璃窗的面積以及建筑體積等可體現(xiàn)出建筑窗墻比和體形系數(shù)的參數(shù);熱工參數(shù)包括建筑外墻、屋面及外窗的傳熱系數(shù),外墻、屋面的太陽輻射吸收系數(shù)及玻璃的遮陽系數(shù);氣象用計(jì)算參數(shù)是建立在在空調(diào)期和采暖期基礎(chǔ)上,包括室內(nèi)外平均溫差、屋頂和各朝向墻體等效溫差以及標(biāo)準(zhǔn)窗的太陽得熱因子,室內(nèi)外平均溫差為空調(diào)期或采暖期室外平均溫度與室內(nèi)

4、設(shè)計(jì)溫度的差值,等效溫差、標(biāo)準(zhǔn)窗太陽得熱因子以及外遮陽系數(shù)均采用空調(diào)期或采暖期內(nèi)Equest模擬軟件反算的方法得到。
　　 選取上海、長沙、韶關(guān)和成都四個(gè)典型城市作為夏熱冬冷地區(qū)A、B、C和D四個(gè)子區(qū)的代表,建立了四個(gè)城市EETP指標(biāo)與建筑負(fù)荷和能耗的線性回歸方程,包括EETPc與峰值冷負(fù)荷、累計(jì)耗冷量及空調(diào)能耗的回歸方程,EETPH與峰值熱負(fù)荷、累計(jì)耗熱量及采暖能耗的回歸方程,以及EETPY指標(biāo)與全年能耗的關(guān)系。為了驗(yàn)證EET

5、P評(píng)價(jià)指標(biāo)的準(zhǔn)確性,將計(jì)算結(jié)果分別與Equest和DeST軟件模擬結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,結(jié)果表明應(yīng)用EETP法進(jìn)行能耗及負(fù)荷計(jì)算是合理的,計(jì)算結(jié)果是可信的。
　　 為使EETP指標(biāo)更有效的指導(dǎo)居住建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì),將其與《夏熱冬冷地區(qū)居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ134-2001)中的規(guī)定性指標(biāo)進(jìn)行擬合,得到滿足該地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)上海、長沙、韶關(guān)和成都四個(gè)城市圍護(hù)結(jié)構(gòu)EETP指標(biāo)的極限值,當(dāng)建筑EET指標(biāo)值低于該地區(qū)EETP指標(biāo)極限值

6、,則認(rèn)為達(dá)到國腳標(biāo)準(zhǔn)的要求。同時(shí)在國家標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,對(duì)不同節(jié)能程度時(shí)的EETPC、EETPH、EETPY指標(biāo)極限值進(jìn)行了計(jì)算,其結(jié)果可為居住建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)綜合優(yōu)化提供參考依據(jù)。
　　 為了得到不同因素對(duì)EETP指標(biāo)及建筑年能耗的影響,本文重點(diǎn)分析了建筑體型系數(shù)、外墻/屋面/外窗的傳熱系數(shù),外墻/屋面的太陽輻射吸收系數(shù)、玻璃的遮陽系數(shù)和窗墻比等因素,將各個(gè)因素對(duì)EETP指標(biāo)及年能耗的影響進(jìn)行敏感度系數(shù)分析,得到了各因素對(duì)四個(gè)典型城市

7、空調(diào)期、采暖期及全年能耗影響的權(quán)重,該結(jié)果對(duì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)節(jié)能改造具有指導(dǎo)意義。
　　 圍護(hù)結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性分析是本文的主要研究目的,論文利用得到的EETP計(jì)算方法對(duì)建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了全壽命周期圍護(hù)結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)性分析,建立了建筑節(jié)能技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)模型。該模型是一個(gè)開放的模型,對(duì)所有節(jié)能方案都可以進(jìn)行描述,同時(shí)還可以將不確定性因素增加到模型中,對(duì)基礎(chǔ)建筑模型的墻體/屋頂、玻璃窗及多種節(jié)能方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性分析,利用評(píng)價(jià)結(jié)果對(duì)方案的優(yōu)化作為直接指導(dǎo)。