居住建筑节能计算分析

周 盼 冯世成

(1.上海凯创建筑科技有限公司，上海 200000； 2.中核核电工程有限公司郑州分公司，河南 郑州 450000)

居住建筑节能计算分析

周 盼1冯世成2

(1.上海凯创建筑科技有限公司，上海 200000； 2.中核核电工程有限公司郑州分公司，河南 郑州 450000)

阐述了建筑节能的发展现状，分析了节能计算中几个重要的节能控制参数，并结合工程实例进行了节能计算，验证了节能控制参数对建筑节能的影响，从而达到以最经济的手段提高建筑物节能效率的目的。

建筑节能，节能参数控制，耗热量计算

1 建筑节能现状与发展

目前我国建筑节能发展目标如下：节能率现阶段总目标达到50%，部分地区试行65%，争取2020年建筑能耗达到发达国家20世纪末的水平。建筑节能的核心是减少建筑能耗，提高建筑中的能源效率，当今世界各国普遍关注建筑节能问题。

2 建筑节能参数控制

建筑节能是一个系统工程，需要各环节、各专业密切配合，目前节能率承担分布如下：围护结构分担节能率为13%～25%，空调采暖系统分担的节能率为16%～20%，照明设备分担的节能率为7%～18%。建筑节能控制参数主要有体型系数、窗墙比、遮阳率、热阻R、热惰性指标、采暖耗热量指标、空调耗冷量指标，围护结构结露计算。

3 建筑节能参数计算

3.1 体型系数

(1)

其中，S为建筑物与室外大气接触的表面积；V为建筑物所包围的体积。

式(1)中计算时外表面积为不包括地面、封闭不采暖楼梯间隔墙和户门的面积，对封闭阳台，应计算其内隔墙面积，若无内隔墙，则按封闭阳台的外表面计算建筑物面积和体积，对有人坡屋顶，则按三棱柱计算。

3.2 窗墙比

(2)

其中，S1为某一单一朝向上的窗户洞面积；S2为该朝向的总面积。式(2)中以整个朝向为单位计算，飘窗按窗洞的面积，玻璃门应按窗户进行计算。

3.3 热阻计算

围护结构传热计算：

(3)

其中，Rj为材料层的热阻，m2·K/W；δj为材料层的厚度，m；λj为材料的导热系数，W/(m·K)；R0min为围护结构的最小传热阻；ti为冬季室内计算温度，℃；te为围护结构冬季室外计算温度；Ri为围护结构内表面换热阻，m2·K/W；K为传热系数。

3.4 建筑物耗热指标计算

采暖建筑按照冬季室内环境设计和设定的计算条件，计算出单位建筑面积单位时间内消耗掉的需要由采暖设备提供的热量。

3.5 建筑物耗冷指标计算

建筑物按照夏季室内环境设计和设定的计算条件，计算出单位建筑面积单位时间内消耗掉的需要由空调设备提供的冷量。

(4)

其中，qc为空调运行时，某一时刻单位建筑面积的冷负荷，W/m2；qc.t为某时刻温差作用下通过外围护结构传入建筑物的热量，W/m2；qc.s为某时刻透过外窗进入建筑物的太阳辐射热量，W/m2；qinf为某时刻由渗透空气带入室内的热量，W/m2；qc.I为某时刻内部得热所带来的热量，W/m2；qR为空调运行时，建筑物耗冷量指标，W/m2。

3.6 围护结构结露计算

计算出内表面温度然后和露点温度进行对比，大于露点温度就不会结露，反之就会结露。

(5)

4 工程实例

某建筑热桥楼板(墙内楼板)构造类型如下：水泥砂浆(20.0 mm)+钢丝网架聚苯板(腹丝非穿透型)(70.0 mm)+水泥砂浆(15.0 mm)+钢筋混凝土(100.0 mm)，查表后代入式(3)得出外墙热阻：

R0=Ri+∑R+Re=1.54 m2·K/W。

外墙传热系数：

K=1/R0=0.65 W/(m2·K)。

代入式(5)经验算得θi=16.37 ℃，故θi≥T露点，热桥部位不会发生结露。

具体能耗分析如图1所示。

5 结语

通过对节能控制参数计算分析，经建筑设计分析软件PBECA能耗分析表明，当其余条件不变时，体型系数越大，节能率越小，外墙传热系数K值的减小与能耗指标并非按非线性规律变化，当K值降低到一定程度时，对降低建筑能耗已无明显效果。因此在进行建筑设计时，选择合适的体型系数，适当的减小外墙传热系数有助于显著降低建筑能耗水平，并降低建筑经济投入。

[1] 宋德萱.建筑设计与技术[M].上海：同济大学出版社，2010.

[2] DBJ 41/062-2012，河南省居住建筑节能设计标准[S].

[3] GB 50176-93，民用建筑热工设计规范[S].

Calculation analysis on residential building energy saving

ZHOU Pan1FENG Shi-cheng2

(1.ShanghaiKaichuangBuildingScience&TechnologyCo.,Ltd,Shanghai200000,China;2.ZhengzhouBranchCompany,ChinaNuclearNuclear-PowerEngineeringCo.,Ltd,Zhengzhou450000,China)

The article describes the development status of building energy saving, analyzes several important energy saving calculation control parameters, combined with the engineering example of energy saving calculation to attest energy saving control parameters’ influence on building energy saving, so as to achieve the economic means to promote building energy efficiency.

building energy saving, energy saving parameter control, consumption calculation

1009-6825(2014)28-0213-02

2014-08-01

周 盼(1985- )，女，助理工程师； 冯世成(1983- )，男，工程师

TU201.5

A