办公建筑室内环境对空调与照明系统依赖度研究

摘要

近年来我国建筑设计逐渐增加了对建筑体形，窗墙比，遮阳措施等被动式节能技术的应用。但被动节能技术研究大多仅考虑了其对建筑空调能耗的影响，还未形成与自然采光的有效结合。本文以建立的建筑室内环境对空调与照明系统依赖度为指导，着重分析夏热冬冷地区办公建筑窗墙比与南向水平外遮阳对空调与照明综合能耗的影响。　　本文首先提出了建筑室内环境对空调与照明系统“依赖度”的概念。建立了“依赖度”的评价体系，并通过层次分析法对最基本的影响因素权重进行了分析。“依赖度”概念的提出与评价体系的建立可以更加形象化的描述建筑室内环境与空调和照明系统之间的关系，对暖通与照明综合能耗的节约分析有着指导性作用。分析得出窗墙比与遮阳措施不仅对于总目标“依赖度”的权重较大，且分别影响了被动暖通空调技术承担的室内热湿环境负荷与自然采光承担室内的光环境负荷，为后文研究窗墙比与建筑遮阳措施对空调与照明综合能耗的影响提供了理论依据。　　其次选取夏热冬冷地区合肥、上海，重庆三座跨度较大的典型城市进行分析研究。以建立的建筑模型为基础，应用Energyplus软件，分别分析了建筑的供暖能耗、制冷能耗、空调能耗、照明能耗以及综合能耗在窗墙比0.1～0.7区间内的变化趋势。通过城市间各能耗的对比分析，得出窗墙比增大时，建筑空调能耗线性增大，照明能耗曲线减少，综合能耗先减小后增大的基本变化趋势。发现合肥，上海两座城市的照明能耗要先于重庆地区达到“饱和”。总结分析了在满足夏热冬冷地区办公建筑室内环境前提下，建筑的空调与照明综合能耗最低的窗墙比区间，即建筑室内环境对空调与照明系统“依赖度”取最小值区间。　　最后研究了建筑南向水平遮阳外挑系数变化对建筑综合能耗的影响。得出在南向水平遮阳外挑系数不变的情况下，增加遮阳板的长度时空调能耗的变化趋势。在研究过程中，解决了模拟照明能耗结果出现“跳跃”的问题。通过城市间各能耗的对比分析，得出外挑系数增大时，建筑空调能耗先减小后增大，照明能耗曲线增加，综合能耗先减小后增大最后不变的基本变化趋势。总结分析了在满足夏热冬冷地区建筑室内环境要求情况下，建筑空调与照明综合能耗最低的外挑系数区间，即室内环境对空调与照明系统的“依赖度”取最小值区间。

目录

声明

第一章 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 建筑节能研究状况

1.3 论文研究的目的、内容与意义

第二章 依赖度的概念与评价体系研究

2.1 依赖度的概念

2.2 评价体系的建立

2.3 层次分析法介绍及基本流程

2.4基于层次分析法的建筑室内热湿环境对空调系统依赖度研究

2.5基于层次分析法的建筑室内光环境对照明系统依赖度研究

2.6 层次总排序和一致性检验

2.7本章小结

第三章 模拟软件选择及模型建立

3.1夏热冬冷地区的气候特点

3.2代表城市的选择

3.3模拟软件的对比及选择

3.4模型的建立

3.5 本章小结

第四章 窗墙比对办公建筑能耗的综合影响

4.1 本章思路及模拟方法

4.2 合肥地区窗墙比对建筑能耗影响

4.3 重庆地区窗墙比对建筑能耗影响

4.4上海地区窗墙比对建筑能耗影响

4.5建筑能耗对比分析

4.6 本章小结

第五章 建筑外遮阳对办公建筑能耗的综合影响

5.1遮阳方式选择及建模优化

5.2 合肥地区建筑外遮阳对建筑能耗影响

5.3 重庆地区建筑外遮阳对建筑能耗影响

5.4 上海地区建筑外遮阳对建筑能耗影响

5.5 建筑能耗对比分析

5.6 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 本文主要结论

6.2 未来工作展望

参考文献

致谢

个人简介及读研期间主要研究成果