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建筑能耗的分类范文

夜上海论坛前言:我们精心挑选了数篇优质建筑能耗的分类文章,供您阅读参考。期待这些文章能为您带来启发,助您在写作的道路上更上一层楼。

建筑能耗的分类

第1篇

【Abstract】 Using the energy consumption software of eQUEST for residential buildings, hotel buildings, commercial buildings of three different construction types that simulating the energy consumption and getting the results. According to the simulation results to analyze the energy consumption, having the graph of annual energy consumption and structure, providing the basis of practical engineering.

【关键词】eQUEST建筑类型能耗模拟

夜上海论坛 【Keywords】 eQUESTtype of constructionenergy consumption simulation

中图分类号:TU111文献标识码: A 文章编号:

引言

夜上海论坛 目前,建筑、交通、工业是世界能耗中的“三大”耗能大户,根据联合国规划署(UNEP)统计结果显示,建筑能耗占全球能耗的25%~40%[1],而建筑能耗中采暖、制冷、照明的所占比例最为巨大,为40%。因此,对新建建筑进行能耗模拟,通过对模拟结果进行分析,通过改变建筑结构参数,类型,系统形式,运行控制策略等来降低能耗成为一种新的节能途径。

在ASHREA Handbook 2005中“能耗评估与建模”[2]对建筑能耗的分析方法进行了较为完善的综述,其中一种“反向法”,即已知能耗模型的输入参数、输出结果,求解建筑能耗与影响因素之间的关系,这种方法又分为以下三种方法[3]:

1、经验方法(或黑箱方法),即在能耗数据与影响因素之间建立某种回归模型,常用的有最小二乘法、PRISM方法等;

2、校准模拟方法,即用模拟软件建立建筑模型,进而调整输入条件使得输入与实测能耗相符;

3、灰箱方法,即为建筑或系统建立物理模型,用统计方法确定模型参数。

本文所利用的就是第二种方法,所利用的能耗模拟软件是eQUEST软件。

1 能耗模拟

1.1 eQUEST软件简介

夜上海论坛 在美国能源部(u.s.Department of Energy)和电力研究院的资助下,由美国劳伦斯伯克利国家实验室(LBNL)和J.J.Hirsch及其合作人共同开发了eQUEST能耗模拟软件。该软件的计算核心是目前使用最为广泛的能耗模拟软件DOE2的高级版本DOE2—2。eQUEST不仅吸收了DOE2的优点,并且增加了很多新功能,使建筑建模过程更加简单,结果输出形式更加清晰[4] 。

系统概况

夜上海论坛 对不同建筑类型采用同种建筑类型,利用eQUEST所建模型见图1:

夜上海论坛 图1:eQUEST建筑模型3D外观图

在建筑类型中分别选择住宅类建筑、宾馆类建筑、商业类建筑,具体见图2:

对围护结构的基本参数见表1[5]:

住宅类建筑:冬季采暖为市政管网,夏季制冷为家用空调;

夜上海论坛 宾馆类建筑:冬季采暖为市政管委,夏季制冷为家用空调;

夜上海论坛 商业类建筑:冬季、夏季采暖为四管制集中空调[6]。

夜上海论坛 根据设置的参数得出模拟结果见图3:

图3:住宅类建筑年电耗、气耗柱状图

图4:住宅类建筑年电耗、气耗构成图

图5:宾馆类建筑年电耗、气耗柱状图

夜上海论坛 图6:宾馆类建筑年电耗、气耗构成图

夜上海论坛 图7:商业类建筑年电耗、气耗柱状图

图8:商业类建筑年电耗、气耗构成图

2 能耗模拟结果分析

从这三种不同建筑类型模拟结果来看:

夜上海论坛 1.电耗全年趋势为6-8月有一个高峰期,主要是夏季制冷需求;气耗全年趋势为“U”型,在采暖季11-3月期间气量消耗有一个明显增加。均符合实际能耗分布。

2.三种不同建筑类型电耗的组成基本都是有设备耗电,照明耗电,制冷耗电,排风扇耗电这四个主要部分组成,不同之处就是所占比例不同,如在住宅类建筑中设备的耗电(即家用电器)占大部分,而在在宾馆类和商业类建筑中夏季的制冷耗电则更多一些;在天然气消耗量上也是有所区别,在住宅类建筑中燃气耗电全年平均比宾馆类建筑和商业类建筑中气耗低。

将三种类型电耗、天然气耗量进行对比如图9,图10:

图9:三种不同建筑电量消耗对比图

夜上海论坛 图10:三种不同建筑天然气量消耗对比图

3.结论

夜上海论坛 通过对三种不同建筑类型进行能耗模拟可以看出模拟结果符合实际情况:在电力消耗中,照明、设备、泵、夏季空调供冷都是主要组成部分,只不过各部分所占比例与不同建筑类型有一定关系;在天然气消耗中冬季供暖及热水供应是主要组成部分。商业、宾馆类建筑的能耗比住宅建筑高,符合大型公建的降耗要求,由于篇幅原因并未对影响因素进行分析,希望今后学者可以讨论改变参数对其能耗结果改变有何影响,希望本文对其具有参考价值。

参考文献

夜上海论坛 [1] 文库,全球建筑采暖的“能耗黑洞”;

夜上海论坛 [2]2005 ASHREA Handbook F32 SI: Energy Estimating and Modeling Methods;

[3]公共建筑能耗数据分析方法与分项计量,王鑫,魏庆芃,全国暖通空调制冷2010学术年会论文集;

[4]建筑能耗模拟软件eQuest及其应用,马晓云,建筑热能通风空调,2009,12,28(6);

第2篇

关键词:外窗类型;夏热冬冷地区;建筑能耗

中图分类号:TS958文献标识码: A

进入21世纪后,人们随着绿色建筑节能工作的推进以及对生活品质的要求,我国的建筑工程行业也不断提高了对护结构中的门窗工程的要求,与建筑围护结构的其他部分如墙体和屋面相比较,外窗属薄壁轻质构件,其保温隔热性能较差;在住宅建筑中,通过窗户的热量损失占建筑物能耗损失的比重较大。从发展角度来看,我国外窗技术已经从使用普通的单片平板玻璃发展到如今使用中空隔热技术和各种高性能的绝热制膜技术如热反射玻璃等[1]。

夜上海论坛 1..我国夏热冬冷地区建筑能耗的特征

夜上海论坛 我国城乡住宅能耗用量差异大。我国城乡住宅使用的能源种类不同,城市以煤、电、燃气为主,而农村除部分煤、电等商品能源外,在许多地区秸秆、薪柴等生物质能仍为农民的主要能源;而目前我国城乡居民平均每年消费性支出差异大于3倍,城乡居民各类电器保有量和使用时间也差异较大。我国的南方和北方地区气候差异大,仅北方地区采用全面的冬季采暖。我国处于北半球的中低纬度,地域广阔,南北跨越严寒、寒冷、夏热冬冷、温和及夏热冬暖等多个气候带。夏季最热月大部分地区室外平均温度超过26℃,需要空调;冬季气候地区差异很大,夏热冬暖地区的冬季平均气温高于10℃,而严寒地区冬季室内外温差可高达50℃,全年5个月需要采暖;目前我国北方地区冬季采用了集中采暖方式,而南方大部分地区冬季无采暖措施,或只是使用了空调器、小型锅炉等分散在楼内的采暖方式。最终导致夏热冬冷地区建筑能耗出现明显差异。

2.我国夏热冬冷地区的环境特点和建筑特征

夜上海论坛 在建筑热工设计分区中的夏热冬冷地区,就是所谓的环境过渡地区,是指我国采暖地区与炎热地区之间的一个过渡地带,是一种习惯提法。这个地区的范围,大致为陇海线以南、南岭以北、四川盆地以东,也可以大体上说是长江中下游地区。这个地区的城乡人口约占全国总人口的三分之一,国内生产总值约占40%,可见这是我国经济文化较发达的地区,是国家的精华所在,其地位极为重要。但是,这个地区气候欠佳,是世界上相同纬度下气候条件较差的地区。其显著特点是夏热冬冷。先说夏热,这个地区七月份气温比同纬度其他地区一般高出2℃左右,是在这个纬度范围内除沙漠干旱地区以外最炎热的地区。由于纬度较低,夏天太阳辐射相当强烈;而且从太平洋上吹来的凉风,又受到东南丘陵的阻挡,使夏天这个地区主要处于背风面,因而往往是静风天气。最热月14时的平均气温,达32―33℃,而室内温度一般又高于室外l一2℃。再加上这个地区水网地带多,十分潮湿,湿度常保持在80%左右。由于人体汗渍难以挥发,普遍感到闷热难受。再说冬冷,这个地区一月份气温比同纬度其他地区一般要低8―10℃,是世界上同纬度下冬季最寒冷的地区。在冬季,北极和西伯利亚寒潮频繁南侵,经华北平原长驱直入,到此地区后,又受到南岭和东南丘陵的阻挡,使冷空气滞留。至于四川、重庆冬天较为暖和,则是由于北部有秦岭的阻挡所致。日平均气温低于5℃的天数较多,而且湿度又高,达到73%一83%。这期间日照相对又较少,特别是重庆市和四川省更是如此。由于潮湿水汽从人体中吸收热量,因而阴冷寒凉[2]。

夜上海论坛 3.浅析我国建筑外窗的分类和主要特征

夜上海论坛 门窗节能是建筑节能的关键,门窗既是能源得失的敏感部位,又关系到采光、通风、隔声、立面造型。这就对门窗的节能提出了更高的要求,其节能处理主要是改善材料的保温隔热性能和提高门窗的密闭性能。我国目前的建筑外窗按开启形式分类可分为:推拉式、内平开式、内开内倒式、外平开式、外悬式等;按照材料类型分可分类为:塑钢窗、普通铝合窗、隔热铝合窗、实木窗、铝木复合窗、全玻璃窗等;按照使用方法可分为:电动开启类、手动开启类、消防联动类等;按照使用位置可以大致分为:室内门、室外门、门斗组合门等等。我国大多数建筑外窗为了增大采光通风面积或表现现代建筑的性格特征,建筑物的门窗面积越来越大更有全玻璃的幕墙建筑,以至门窗的热损失占建筑的总热损失的40%以上,我国的建筑外窗的发展有着鲜明的特点,阳台窗向落地推拉式发展,开发新型中悬和上悬式窗;卫生间主要发展通气窗,具有防视线和通风两种功能;厨房窗将向长条窗发展,设在厨房吊柜和操作台之间;门窗遮阳技术则适合在夏热冬暖地区广泛推广。

4.外窗类型对夏热冬冷地区建筑能耗的影响

夜上海论坛 4.1窗墙类型影响建筑传热和环境保温

研究了窗墙比对建筑能耗的影响,本文将对窗户传热对建筑能耗的影响深入分析。通过玻璃、窗框的传热引起的损失,约占建筑围护结构能耗的35%,是外墙能耗的两倍多,因而,研究外窗传热系数对建筑围护结构能耗的影响对实现建筑节能至关重要。已有的研究报道大都集中在寒冷地区,由于夏热冬冷地区气候的特殊性,既要考虑夏季隔热兼顾冬季保温,外窗的节能做法不能照搬寒冷地区,所以,本文将对夏热冬冷地区外窗传热系数对建筑能耗的影响进行研究。介绍了中国夏热冬冷地区的建筑气候特点、建筑热环境和能耗状况,提出了该地区建筑节能标准的总体构想、基本原则、建筑热环境标准;分析了在满足建筑节能要求的同时确保室内空气质量的必要性,并提出具体指标;划分该地区的采暖期、空调期和除湿期,对该地区的能耗基数、节能建筑的能耗指标及朝向、体形系数、窗墙比与建筑节能的关系进行了阐述。

夜上海论坛 4.2外窗结构可以改善建筑热环境

夜上海论坛 早些年,国家把建筑节能的重点放在采暖地区,那是因为,与夏热冬冷地区的建筑相比,当时采暖地区的建筑能耗要高得很多。但是,到了今天,情况已经而且还将继续发生重大变化。随着国民经济的快速发展,人民生活水平大幅度提高,夏热冬冷地区的广大居民,再也不堪忍受酷暑严冬的煎熬、纷纷自行安设制冷、加热设备,因此,尽管采暖地区的建筑能耗也在持续增加,但夏热冬冷地区的建筑能耗增长更为迅猛[3]。改变建筑外窗的特征和性能,可以改善建筑热环境。并且可以做到对能源和资源的合理使用和节约,尽可能提高能源利用效率,使改善建筑热环境与建筑节能相结合,才能既使改善建筑热环境有能源的支持而成为可能,又不致造成更加严重的浪费,实现建筑节能,做到人类和生态的可持续发展。

结语:

随着经济社会的发展,人们对于建筑环境的要求越来越高,建筑能耗是最重要的研究方向之一,建筑环境正向着更加环保绿色的方向发展,建筑外窗的类型影响着建筑的环境特征和建筑能耗,所以未来的建筑外窗的结构和材料是建筑行业集中关注的问题,如何通过改良建筑外窗从而实现建筑节能是未来的发展方向。

参考文献:

[1].张晓亮,朱光俊,江亿.建筑环境设计模拟分析软件,第13讲住宅模拟优化实例[J].暖通空调, 2005,35(8):67-70.

第3篇

关键词: 建筑能源;建筑能源监控;节能减排

中图分类号:TM08 文献标识码:A 文章编号:

夜上海论坛 目前中国的大型公共建筑总面积不足城镇建筑总面积的4%,但总能耗却占全国城镇总耗电量的22%,为普通居民住宅的1020倍。”十二五“规划中,国家发展节能减排工作力度越来越大,要求在单位GDP能耗降低20%的节能战略目标。因此,建筑物的节能问题越来越成为建设工程中关注的焦点。

1.概念及现状

建筑能耗,国内外习惯上认为是使用能耗,即建筑物使用过程中用于供暖、动力、空调、照明、通风、输送、烹饪、家用电器、给排水和热水供应等的能耗。

建筑能耗监测通过在建筑物内安装分类和分项能耗计量装置,采用远程传输等手段及时采集能耗数据,实现建筑能耗的在线监测和动态分析功能的硬件系统和软件系统的统称。建筑能源监控是一种建筑节能的科学管理和服务的方法。其目标主旨是在于通过建立和建设能耗监控,实现对能耗的分析,并进一步提出能源使用的优化管理。

2.技术水平

能耗数据采集指标包括各分类能耗和分项能耗的逐时、逐日、逐月和逐年数据,以及各类相关能耗指标。各分类能耗、分项能耗以及相关能耗指标的如下:

分类能耗:电量、水耗量、燃气量(天然气量或煤气量) 、集中供热耗热量、集中供冷耗冷量等;

夜上海论坛 分项能耗:照明插座用电(照明和插座用电、走廊和应急照明用电、室外景观照明用电)、空调用电(冷热站用电、空调末端用电)、动力用电(电梯用电、水泵用电、通风机用电)、特殊用电(信息中心、厨房餐厅等其他特殊用电)等;

夜上海论坛 能耗指标建筑总能耗(折算标准煤量):总用电量、分类能耗量、分项用电量、单位建筑面积用电量、单位空调面积用电量、单位建筑面积分类能耗量、单位空调面积分类能耗量、单位建筑面积分项用电量、单位空调面积分项用电量等;

夜上海论坛 智能建筑能源监测系统的节能措施主要是由建筑设备管理系统(BAS系统)来实现的。根据国外工程经验,建筑设备管理系统(BAS系统)可为新的办公大楼节能20%左右。然而据统计,国内智能建筑中真正达到节能目标的还不到10%,80%以上的智能建筑内BAS系统仅仅作为设备状态监视和自动控制使用,造成投资的极大浪费。问题的根源就在于BAS系统属于工程性产品并非成套设备,需要BAS系统工程师在现场做二次编程才能实现控制功能,系统性能受现场工程师人为因素的影响很大,在加上很多智能建筑建设方和管理方、使用方分离,造成很少有用户真正关心到底节了多少能,用户在建筑节能方面的投入产出比是多少。事实上,由于缺乏建筑物地能源使用模型和完善的计量手段,即使有用户提出上述问题,也无法得到准确的数据。因此只有在智能建筑中设置能源监控系统,对建筑物地设备能效进行监测、分析和管理,并建立建筑物的能耗模型,才能真正实现节能的目的

目前我国主流的建筑能源监控系统都是有原BAS的知名品牌研发的,系统结构也基本类似,分为三层:现场设备层、网络通讯层和站控管理层。各系统分层的主要功能及特点包括有:

现场设备层:是数据采集终端,主要由智能仪表组成,采用具有高可靠性、带有现场总线连接的分布式I/O控制器构成数据采集终端,向数据中心上传存储的建筑能耗数据。测量仪表担负着最基层的数据采集任务,其监测的能耗数据必须完整、准确并实时传送至数据中心。

夜上海论坛 现场设备层获取的数据内容主要包括:建筑物环境参数、设备运行状态参数、各设备能耗数据等。获取的参数越多、运行的周期越长,越容易得到准确的结论。但若参数过多,又会造成建设成本的大量增加,因此可根据各建筑物的具体情况把数据分为:系统运行所必须的基础数据和辅助数据(可选数据),在管理效果和建设成本间取得平衡。

夜上海论坛 通讯层主要:是由通讯管理机RS485总线接口、TCP/IP通信协议以太网设备及其他类型的总线网络组成。该层是数据信息交换的桥梁,负责对现场设备回送的数据信息进行采集、分类和传送等工作的同时,转达上位机对现场设备的各种控制命令。数据传输应当采取一定的编码规则,实现数据组织、存储及交换的一致性。

站控管理层针对能耗监测系统的管理人员,是人机交互的直接窗口,也是系统的最上层部分。主要由系统软件和必要的硬件设备,如工业级计算机、打印机、UPS 电源等组成。监测系统软件具有良好的人机交互界面,对采集的现场各类数据信息计算、分析与处理,并以图形、数显、声音等方式反映现场的运行状况。

3.相关行业的现况

我国对减低建筑能耗工作非常重视,我国第一部有关公共建筑节能设计的综合性国家标准――《公共建筑节能设计标准}》已于2005年7月1日正式实施。2007年我国建设部及财政部联合发出的《关于加强国家机关办公建筑和大型公共建筑节能管理的实施意见》以及《国家机关办公建设和大型公共建筑能源审计导则》,已经正式将建设建筑能源监测系统列为了建筑节能的重要组成不分。随后全国不少省市已经开始针对公共建筑的能耗监测系统提出了地方性的技术规程。例如:2010年江苏省颁发的《公共建筑能耗监测系统技术规程》以及山东省颁发的《建筑能源审计暂行管理办法》、2011年湖南省颁发的《建筑能源审计导则》等。

夜上海论坛 目前,从我国不断推出的关于建筑能源审计的各种技术规范、指引的文件,特别是住房和城乡建设部2008年推出的《国家机关办公建筑及大型公共建筑分项能耗数据传输技术导则》,都在逐步推行建筑能源监控集中联网技术。即不仅在建筑物本地进行能源监控,而且相关数据信息将通过有线或者无线(GSM或GPRS)公共通讯网络,将建筑内本地的建筑能源监控系统数据上传到数据中转站或省部级数据中心,从而实现远距离集中监控公共大型建筑的能源使用情况。该导则还提出对于除部级外的城市建筑能源监控数据中心还应将各种分类汇总数据逐级上传到部级数据中心,实现更高层级的建筑能源监测。