利用夜间通风技术降低办公建筑空调能耗的模拟研究

摘要

随着世界能源的紧缺,建筑节能、建筑可持续发展已经成为建筑行业发展的方向。夜间通风技术是在昼夜温差大的地区,通过室内外通风换气利用室外冷空气降低建筑温度,使围护结构蓄集冷量,以降低第二天空调能耗的一项节能技术,在国内外均是重要的研究课题。本文通过对计算机模拟软件的比较,以DeST-c作为模拟夜间通风能耗的分析软件,进一步研究夜间通风的影响因素和能耗情况。利用呼和浩特地区室外气象参数和建筑气候图分析夜间通风在呼和浩特地区的可行性,并以此研究方法分析了我国6个建筑热工设计区16个典型城市的办公类建筑,在夏季夜间通风的适用性;进一步讨论了通风时间、换气次数、围护结构类型、家具系数及建筑朝向等对夜间通风的影响,并得出呼和浩特地区夜间通风的最佳时间段在21:00——9:00;在较小的换气次数条件下围护结构类型对室内空气温度的影响较小,当换气次数超过15次/h时重型围护结构蓄室内空气温度低于轻型围护结构约2.5℃;同一种墙体换气次数越大室内空气温度越低,但不成线性关系;在不同换气次数下家具系数的曾加对室内空气温度的影响不大,只有换气次数才是造成室内空气温度变化的主要原因;呼和浩特地区利用夜间自然通风的节能效果显著,采用夜间通风可以推迟制冷机组的启动时间1-2小时,空调逐时负荷平均降0.2kw,节能率达30％左右,单位面积尖峰负荷也相应降低约15w/m2,北向房间平均每天节省电能1度/m2左右,节能率为30%以上,南向房间平均每天节省电能0.8度/m2以上,节能率20%以上。在夜间自然通风时(平均换气次数小于5次/h),重型围护结构的逐时负荷低于轻型围护结构约15%。可见,夜间通风在呼和浩特地区节能效果比较显著,具有比较广阔的应用前景。

目录

摘要

Abstract

第一章 引言

1.1 本课题研究的背景

1.2 夜间通风的研究现状

1.2.1 国外的研究现状

1.2.2 国内的研究状况

1.2.3 夜间通风研究存在的问题

1.2.4 本课题研究的方法及意义

第二章 夜间通风在呼和浩特地区的可行性研究

2.1 气候条件

2.1.1 呼和浩特地区室外温度

2.2 分析方法

2.3 可行性分析

2.4 扩展分析

2.4.1 典型城市的选取

2.4.2 气候分析

2.5 结果分析

第三章 模拟分析方法

3.1 能耗模拟方法简介

3.2 Dest 软件简介

3.3 DeST-c 在建筑热工分析中的应用

第四章 模拟分析研究

4.1 建立建筑动态热过程模型

4.1.1 模型的基本假设和数学模型的建立

4.1.2 建立建筑模型

4.2 影响模拟参数的确定

4.2.1 建筑参数

4.2.2 内扰的确定

4.2.3 家具系数的确定

4.2.4 通风时间段的选定

4.2.5 通风换气次数

4.3 模拟分析

4.3.1 通风时间对夜间通风的影响

4.3.2 换气次数对夜间通风的影响

4.3.3 不同围护结构对夜间通风的影响

4.3.4 家具系数对夜间通风的影响

4.3.5 建筑朝向对夜间通风的影响

4.3.6 建筑层高对夜间通风的影响

第五章 能耗分析

5.1 重型围护结构

5.2 轻型围护结构

5.3 结论

第六章 结论与前景

6.1 结论

6.2 夜间通风的前景

参考文献

致谢

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