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摘要:以办公建筑为对象,研究窗墙比对能耗的影响规律。结果表明,对夏季空调能耗南向窗墙比的影响程度最大,甚至有利于减小冬季采暖能耗;在模拟条件下,当南向窗墙比为0.3时,办公建筑全年总能耗最小。窗墙比对冬季采暖能耗的影响程度与窗的类型有关对总能耗的影响程度与窗的类型基本无关。
关键词:窗墙比;办公建筑;能耗;朝向
一、引言
外窗是影响建筑物室内热环境质量的主要因素之是建筑节能的薄弱环节。从建筑节能的角度看,建筑外窗一方面是能耗大的构件,另一方面它也可能成为得热构件。此外,建筑外窗还具有丰富建筑物的立面效果、开阔视野等功能。在追求建筑节能的同时,还应兼顾外窗其他功能的发挥。要想达到这样的目的,就必须根据不同地区的气候条件,准确分析窗墙比对建筑物空调能耗、采暖能耗和总能耗的影响,以便合理地确定各朝向的窗墙比。本文的研究力图找出上述有关窗墙比对居住建筑能耗影响的规律,为办公建筑窗墙比的合理取值提供参考。
二、研究方法
运用DeST建筑节能分析软件对西安某办公建筑进行能耗模拟,得出办公建筑在不同窗墙比条件下的全年空调能耗、采暖能耗和总能耗数据,然后对模拟结果进行对比分析,得出外墙窗墙比的变化对能耗的影响规律,为工程设计提供参考。
三、研究对象
为分析办公建筑南向外窗窗墙比的变化对建筑物全年空调能耗、采暖能耗及总能耗的影响,建立了1幢6层的办公模型,办公标准层平面图见图1。
2、系统运行参数设定:采暖设定温度,冬季全天为18℃。空调设定温度,夏季全天为26℃。
室外气象计算参数,采用当地代表城市的典型气象年资料。室内照明热量,0.014kW?h(m2?d)。室内其他的热平均强度,4.3W/m2。
3、地区采暖空调时间
西安市地区采暖空调时间:采暖季开始日期,11月15日。采暖季结束日期,3月15日。空调季开始日期,6月1日。空调季结束日期,8月30日。
四、DeST计算模拟及其结果
建模完成以后对模型进行从1月1日到12月31日全年的模拟计算,并将结果进行收集整理,当南向窗墙比0.2时结果如下:
图2南面窗墙比后各房间自然温度及室外温度统计分布图
五、结论
(1)对夏季空调能耗影响程度南向窗墙比的影响程度最大。
(2)随着南向窗墙比的加大,冬季采暖能耗下降,夏季空调能耗不断增加。但窗墙比的增大引起的冬季采暖能耗下降程度小于其引起的夏季空调能耗的增加幅度,从而使总能耗仍随窗墙比的加大而增加。在模拟条件下当南向窗墙比为0.3时,建筑全年空调、采暖总能耗最小。因此当采用上述两种类型的窗户时,该方向的窗墙比宜取为0.3。
(3)窗墙比对冬季采暖能耗的影响与窗的类型有关,而对空调、采暖总能耗的影响程度基本与窗的类型无关。
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