基于DeST合肥市某商业综合建筑能耗模拟及节能技术的研究

摘要

近年来，伴随着城市化进程的飞速发展，我国目前正处于城市化建设高峰期，这就促使建材业和建造业的大规模发展，由此造成的建筑能源消耗占社会商品总能耗的比例也在持续的增加。大型公共建筑也因此发展迅速，能源消耗也是非常巨大的。随着建筑节能的越来越受到各界的关注，大型公共建筑目前也成为了建筑节能的重点研究对象。　　本文以合肥地区一栋典型商业综合建筑为模型，采用清华大学自主研发的能耗模拟仿真软件——DeST，研究夏热冬冷地区商业综合建筑动态能耗。通过对在基础室温、建筑负荷、建筑空调能耗三个方面进行研究分析，然后本文结合合肥地区自身的地域特点，进行节能技术的研究。　　合肥地区气候特点为：年平均气温为15.7度，年降雨量接近1000毫米，全年日照时间为2100多个小时，属亚热带湿润季风气候，是夏热冬冷地区的典型。合肥具有其独特的地域特色，拥有较丰富的太阳能、土壤、水资源、空气能等资源，应该得到很到的利用。针对合肥市地区商业综合建筑的实际情况建立了一套适合本地区能耗模拟的计算输入参数，对其进行不同设置条件下的仿真模拟，得出了一些结论。　　对于建筑房间的基础室温而言，同一朝向时高层和低层的房间其基础温度要小于中间层的；位于同一楼层的南向房间的基础室温要高于北向的；而对于同一朝向的房间，位于中部的房间基础室温要高于位于建筑拐角的房间；在冬季，墙体材料的传热系数大小对房间基础室温影响较大，在过渡季节和夏季，墙体材料的传热系数的大小对房间基础室温影响较小。　　对于墙体围护结构而言，窗墙比对于建筑物的耗热量和耗冷量有较大的影响。当窗墙比较大时，即接近全玻璃幕墙时,将会导致大量的太阳辐射热通过墙体和窗户进入室内,成为房间的冷负荷,从而会大大增加建筑物夏季空调能耗；对于围护结构的传热系数不是越小越好，对于该合肥市既定建筑而言，外墙传热系数K=0.5W/（㎡.K）时,此时节能效果就整体来看较为理想，继续降低K时，其相对的节能潜力已经非常小了，有时甚至会出现传热系数降低能耗反而增加的情况。　　对于就建筑能耗而言，分别从系统全年满意度、全楼照明、设备总电耗和空调能耗三个方面进行分析，说明对该建筑使用设定的系统满意度较好；全楼照明、设备以及空调方面的能耗是相当惊人的，因此需要寻找新的节能手段应对这种巨大能耗的使用　　现在对于节能技术的研究有许多种，针对合肥地区自身资源条件而言，热泵技术就是很好的一种手段。热泵技术就是运用可再生能源和废水废气中的低位能源进行能量的转换，从而满足人们能耗的需求。　　本文最后以太阳能—地源热泵（solar-ground source heat pump system)，一种新型节能、环保的供暖（供冷）系统为例，对其目前国内外的发展趋势进行阐述，并分别对不同的太阳能系统和地源热泵系统连接方式进行优缺点的分析,从而说明热泵技术的可行性和可观的前景，并对合肥某地源热泵项目和徽州某会所太阳能-空气源热泵项目进行简要的介绍，说明热泵技术在实践中的运用。　　通过热泵节能技术，既可以很好的解决空调能耗给社会带来的巨大能源消耗问题，也可以充分地利用合肥丰富的自然资源。

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第一章 绪论

1.1 课题背景

1.2建筑能耗现状

1.3热泵形式及其热源特点

1.4论文研究的内容、目的及意义

1.5本章小结

第二章 合肥市公共建筑节能状况.

2.1夏热冬冷地区空调状况

2.2合肥市地域和气候特点

2.3合肥市公共建筑节能自然资源

2.4 本章小结

第三章 基于DeST不同围护结构下建筑能耗模拟研究

3.1建筑能耗模拟技术

3.2 DeST的能耗模拟建立

3.3 自然室温模拟分析

3.4 建筑负荷模拟分析

3.5本章小结

第四章 空调系统能耗模拟分析（基于DeST）

4.1空调系统模拟

4.2 空调能耗模拟分析

4.3 本章小结

第五章 节能技术（热泵）

5.1目前太阳能—地源热泵系统的研究进展

5.2 太阳能-地源热泵联合运行形式

5.3 工程实例

5.4本章小结

第六章 结论及展望

6.1本研究主要工作与结论

6.2研究展望

参考文献

附录

致谢

作者简介及读研期间主要科研成果