建筑能耗動態(tài)分析用氣象數(shù)據(jù)構(gòu)成及THRF新的能耗分析方法研究.pdf

1、建筑能耗分析對建筑節(jié)能工作意義重大。工業(yè)發(fā)達國家在建筑能耗分析方面已經(jīng)走在了我們前面。美國、日本都有成熟、適用的能耗分析方法以及規(guī)范化的隊伍，建筑設(shè)計都要進行能耗分析。我國的建筑能耗分析及其氣象數(shù)據(jù)構(gòu)成工作起步較晚，缺少專業(yè)的建筑能耗分析隊伍及適用的能耗分析方法，制約了節(jié)能工作的開展。 國內(nèi)外有不少詳細的能耗計算方法，國內(nèi)同行較熟悉的有DOE、HASP和清華大學(xué)的DeST等。但是DOE和HASP開發(fā)出來已經(jīng)二十多年，在我國的應(yīng)用

2、目前仍然僅限于學(xué)術(shù)、科研領(lǐng)域，建筑設(shè)計中鮮有采用。DeST也沒有普及應(yīng)用的跡象。原因是詳細能耗計算方法程序輸入復(fù)雜，沒有經(jīng)過培訓(xùn)或詳細斟酌難于完成計算，而且稍有不慎極易出錯。而中國的現(xiàn)狀是政府對建筑節(jié)能重視和投入不夠，缺少了政府的干預(yù)，就很少有機會與可能產(chǎn)生專業(yè)的能耗分析隊伍，使得大型的建筑能耗分析程序難以于短時間內(nèi)在國內(nèi)普及應(yīng)用。 由于以上問題，目前在我國開發(fā)、完善簡化、適用的能耗計算方法已是當(dāng)務(wù)之急，暖通界的這種呼聲也越來越

3、高。簡化的能耗分析方法中的溫、濕頻數(shù)(BIN)方法既能計算冬季能耗，又能計算夏季能耗，還可按不同運行班制計算能耗，且簡便、直觀，易于被工程技術(shù)人員接受，深受人們歡迎，所以極易在我國推廣應(yīng)用。 人們在使用BIN方法時都認(rèn)為它的思路較好，應(yīng)用也方便。但它在計算占總負荷比重較大的透過玻璃窗日射負荷時卻偏粗糙，使用人員都感到有完善的必要。本文在BIN方法的基礎(chǔ)上提出了新的溫、濕、輻射頻數(shù)法(取各英文單詞第一個字母，記為THRF法)，并為

4、THRF法在我國的推廣、普及做了有益的工作。 首先完善了BIN方法和THRF方法的理論體系。提出BIN方法和THRF方法能耗計算存在的前提假設(shè)條件：如果負荷隨溫度直線變化，在某一頻段內(nèi)部頻數(shù)相對于中心溫度為對稱分布時，頻段法計算能耗才與真實值相同。還對頻數(shù)間隔的選取問題作了理論上的分析，提出了負荷隨溫度直線變化、曲線變化及離散負荷時合理頻數(shù)間隔的選取原則。 原方法把該部分負荷看作溫度的線性關(guān)系。新方法采用大量統(tǒng)計數(shù)據(jù)，對

5、不同城市、不同運行班制、不同朝向給出逐時溫度T-輻射負荷因數(shù)的詳細統(tǒng)計關(guān)系。這種關(guān)系可直接用于THRF方法計算中。同時增加了冰蓄冷空調(diào)系統(tǒng)能耗計算用頻數(shù)數(shù)據(jù)。使計算準(zhǔn)確度較BIN方法提高，方法和理論也更完善。 為推廣、普及THRF能耗計算方法，提出了THRF能耗快速手算法，并給出了快速手算的全套數(shù)據(jù)，使能耗計算精度提高的同時，算法更簡便。還編制了THRF方法可視化程序，用戶輸入必要的參數(shù)，就可方便地得到結(jié)果。 對THRF

6、方法與BIN方法作了比較，對偏差及原因作了分析。結(jié)果表明本文的改進是合理且必要的，BIN方法計算透過玻璃窗日射負荷過于粗略。并將THRF計算能耗與DOE計算結(jié)果作了比較，結(jié)果表明本文提出的THRF能耗計算方法可以作為簡化能耗計算方法推廣應(yīng)用。 能耗分析用氣象數(shù)據(jù)構(gòu)成研究是能耗分析的一項非常重要的基礎(chǔ)性工作。發(fā)國(大陸)卻基本處于空白。本文用所收集到的城市的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，完成了重慶、成都、昆明、貴陽全年逐日氣象數(shù)據(jù)構(gòu)成工作，并在前人工

7、作的基礎(chǔ)上對氣象數(shù)據(jù)代表年的構(gòu)成方法作了改進。在逐日數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上得到了逐時氣象數(shù)據(jù)。 在原標(biāo)準(zhǔn)年構(gòu)成方法基礎(chǔ)上，詳細考慮了逐時輻射中直射和總輻射的比例，而不是象以前一樣將該比例當(dāng)作定值，使標(biāo)準(zhǔn)年方法得到改善。比較表明，兩種處理方法產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)年不相同。說明有必要詳細考慮總輻射中直射的比例。按以上處理方法編制了選取標(biāo)準(zhǔn)年的程序，產(chǎn)生了四個城市的標(biāo)準(zhǔn)年。 采用昆明逐時記錄形成的模比系數(shù)將昆明、重慶、成都、貴陽的溫度、水汽壓逐時化

8、。對模比系數(shù)作了詳細分析：采用先取模比系數(shù)再將逐時數(shù)據(jù)平均的方法會形成得到的逐時數(shù)據(jù)峰值和谷值的差值不等于原來的日較差，本文采用先將逐時數(shù)據(jù)平均再求模比系數(shù)。水汽壓的均值、日較差由日四值得到，逐日真實日較差與日四值日較差相差較大，用真實的昆明均值、日較差得到的水汽壓系數(shù)直接用于水汽壓逐時化誤差太大。本文用日四值日較差代替真實日較差形成水汽壓系數(shù)；利用逐時輻射系數(shù)將輻射逐時化。 對標(biāo)準(zhǔn)年及逐時數(shù)據(jù)進行了檢驗，除了相關(guān)性檢驗外，還計