湿热地区住宅分体空调的人行为控制节能案例模拟研究

人行为对建筑的实际能耗有着重要影响,是近年来建筑节能研究的热点。本文基于现有调查数据拟合得到我国湿热地区夏季人的空调控制行为模型及其相关参数,继而以福州的典型住宅建筑为例,采用DeST工具包对高温天气下分体空调的人行为控制及能耗进行模拟。计算结果表明相比于全时开启模式,人控制间歇性使用模式可减少空调能耗49.7%。本研究对人用能行为引导和空调设计有一定的参考意义。     

可变建筑表皮的环境调节因素对建筑能耗的影响分析

“双碳”目标是我国实现经济绿色低碳升级的重要环节,而建筑作为耗能主要部分,面临着巨大挑战。从太阳辐射、通风量、表皮蓄热性能和热阻4个因素出发,分析可变建筑表皮的环境调节因素对建筑能耗的影响。针对厦门地区某南向办公室,设计多种可变建筑表皮形式并设置了4组分析模型,利用EnergyPlus软件对建筑能耗进行模拟分析,对比在各种调节因素的影响下建筑能耗及节能率变化,寻求最佳节能状况下的建筑外表皮调节方式,为之后的建筑设计提供参照。研究结果表明,基于4种环境调节因素的可变建筑表皮措施均能减少建筑能耗,节能率在2.19%～66.79%之间,其中调节通风量的可变建筑表皮节能率最高。     

南京地区典型居住建筑能耗模型及65%节能措施研究

采用DeST能耗软件模拟了南京一典型居住建筑在24种围护结构参数组合及间歇空调运行模式下的建筑全年能耗,并建立了南京地区典型居住建筑的能耗回归模型.同时分析了围护结构热工参数及窗墙面积比对建筑物能耗的影响,并提出了该地区居住建筑节能65%的措施.     

大空间工业建筑不同送风方式下的空调系统能耗比较

针对上海某大空间工业建筑,运用EnergyPlus模拟软件,对两种不同送风方式下的空调系统建立模型。对比分析实测获得的空调系统能耗与相同室外气象参数和室内空气参数条件下的空调系统模拟能耗,验证了模型的准确性;并对两种送风方式下的空调系统进行了全年能耗的模拟比较,结果显示:整个夏季采用柱状下送风的空调系统能耗较喷口上侧送风节能20.2%,整个冬季柱状下送风较喷口上侧送风节能66.2%,全年柱状下送风较喷口送风节能27.3%。这为降低我国大空间工业建筑的空调系统能耗提供了一定的借鉴与参考。     

夏热冬冷地区近零能耗居住建筑除湿需求分析

以夏热冬冷地区典型近零能耗居住建筑和常规建筑为研究对象,采用De ST计算软件对比研究了夏季和除湿期的热、湿负荷特征,讨论了该地区近零能耗居住建筑适宜的除湿系统形式。研究结果表明:1)由于近零能耗建筑围护结构传热系数较低,随着照明和设备功率密度设计参数的减小,夏季和除湿期的典型日显热负荷分别降低约45. 3%和79. 7%;围护结构气密性的提高可降低约22. 1%的显热负荷和湿负荷,近零能耗居住建筑显热负荷的降低程度明显高于湿负荷; 2)近零能耗居住建筑的热湿比降低为常规建筑热湿比的60%左右。常规空调形式在近零能耗居住建筑中难以同时满足室内温、湿度环境要求,温、湿度独立控制空调系统拥有更好的应用前景; 3)温、湿度独立控制空调系统新风送风含湿量在除湿期低于夏季,冷凝除湿系统能效较低。热泵型空调器与除湿转轮联合运行的除湿空调系统更容易满足近零能耗居住建筑健康性、舒适性和节能性的要求。     

浙南地区住宅建筑采暖空调能耗模拟分析

在3种不同空调系统运行模式下,利用建筑能耗模拟软件IES-VE对温州地区同一住宅建筑能耗进行动态模拟,分析空调运行模式对温州地区住宅建筑采暖空调能耗大小的影响。结果表明,空调运行模式由连续模式改变为间歇式,采暖能耗降低33.5%,制冷能耗减小53.2%,采暖空调总能耗降低43.5%,引入自然通风可将制冷能耗进一步降低27.6%,采暖空调总能耗降低50.5%。间歇式空调模式下,采暖空调能耗的降低与空调运行时间的减少并非线性关系。     

京津地区办公建筑夏季空调环境调查研究之典型着装行为及其热学性能

采取问卷调查与实验室测试相结合的方法,获得京津地区办公建筑夏季空调环境下职员的典型着装形式为短袖+长裤,典型面料为棉织物,并采用出汗暖体假人测试出典型着装的平均热阻为0.37clo,湿阻为18.09m2·Pa/W。从减小夏季着装热阻的角度考虑,建议选用汗布、细布等热阻值更低的棉织物。典型着装的热阻比舒适标准中的标准服装热阻低0.13clo,其对应的主观温度比标准服装下高0.81℃,因此办公建筑夏季空调环境下典型着装时室内设计温度可以在目前推荐值的基础上适当提高。     

基于DeST的被动式居住建筑能耗模拟分析

分别按照德国被动式房屋设计标准与我国北京节能居住建筑设计标准,在相同的室内环境参数、不同的通风模式及围护结构设置下建立模型,利用DeST软件对其进行全年逐时动态模拟分析,结果显示,在建筑暖通空调能耗需求方面,被动式房屋与节能居住建筑相比,冬季节能潜力巨大,考虑热回收技术后,节能率为94.5%,全年综合节能率为60%。     

重庆市某办公建筑节能改造措施分析

建筑能耗的高低是判断建筑节能改造措施效果优劣的重要依据,而维持正常的建筑使用功能是评价建筑节能改造效果的前提。研究针对重庆市某办公建筑节能改造措施开展了夏季、过渡季节建筑运行能耗的测试以及能耗数据的分析,结果表明运行管理措施的优劣较气候对空调系统能耗的影响大,经采取节能运行管理措施降低空调项能耗约31%;经节能改造后,建筑总能耗虽降低约20.6%,但空调机组性能系数仍较低,空调项夏季能耗略有增加,室内照度水平不均匀度增加,光环境质量下降,节能改造措施未达到预期效果。通过能耗数据分析及对建筑运行能耗的实测分析,初步评价该建筑节能措施的优劣及节能改造效果,为重庆市节能改造工作的开展提供了参考。     

严寒地区住宅建筑通风及遮阳技术方案的节能率研究

为了寻求高效降低严寒地区建筑节能技术,根据严寒地区典型住宅建筑仿真模型,深入分析了基于典型通风及遮阳的15种被动技术方案的节能率。研究结果表明,与普通自然通风相比,其他通风方式对建筑能耗的节能率并不高,仅能达到0.03%。与无遮阳相比,其他遮阳方式对建筑能耗产生负面作用,并不能节约建筑能耗。对于严寒地区典型住宅建筑,建议采用自然通风及无遮阳方式。研究成果可为严寒地区被动技术应用与管理方向提供一些参考。     

对《公共建筑节能设计标准宣贯辅导教材》中“围护结构热工性能权衡判断法”的一点商榷

围护结构热工性能权衡判断是通过计算比较设计建筑和参照建筑的全年采暖空调能耗,以判定围护结构的总体热工性能是否达标,从而确定设计建筑的热工节能参数.在计算能耗时,设计建筑和参照建筑两者所用的采暖空调设备能效比应当相同.但是,《公共建筑节能设计标准宣贯辅导教材》中却有几处要求设计建筑采用的设备能效比要高于《公共建筑节能设计标准》( GB 50189-2005)中的规定值,这与在规定性方法中确定建筑热工指标限值的做法有所混淆.本文就这一问题进行了分析和讨论.     

顶板辐射空调系统性价比分析

从热力学第一定律与热力学第二定律相结合的角度,分析了顶板辐射空调系统的热力学性能。通过与目前常用的室内环境控制系统在能量和能质利用率两方面的对比分析得出结论：在常用的室内环境参数条件下,顶板辐射空调末端系统比风机盘管空调末端系统节能56．2％,比地板辐射供暖末端系统节能52．2％,比散热器供暖末端系统节能67．5％。同时,顶板辐射空调末端系统的火用利用率更高,运行中既节约能“量”更节约能“质”。该系统具有极佳的热舒适性,能耗和运行费用极低,可兼顾夏季制冷和冬季供暖双工况,具有极高的性价比,是未来空调技术的主流方向。     

全热换热器应用于空调系统节能的研究进展

空调系统的大量使用导致了空调能耗所占社会总能耗的比重越来越大。因此，降低空调系统的能耗对降低建筑物耗能、节约能源有重要意义。全热交换器是一种可以降低空调负荷、节约系统能耗、提高系统效率的高效节能产品。它有效地解决了改善室内空气品质与空调节能之间的矛盾，在空调系统节能领域中是不可替代的。     

全热换热器应用于空调系统节能的研究进展

空调系统的大量使用导致了空调能耗所占社会总能耗的比重越来越大。因此,降低空调系统的能耗对降低建筑物耗能、节约能源有重要意义。全热交换器是一种可以降低空调负荷、节约系统能耗、提高系统效率的高效节能产品。它有效地解决了改善室内空气品质与空调节能之间的矛盾,在空调系统节能领域中是不可替代的。     

节能住宅设计的耗能量计算

住宅建筑能源消耗量与外围护结构的厚度、材料热阻有着密切相关,对今后的新建住宅建筑在设计中必须达到国家规定的标准值。通过一栋既有建筑的住宅楼采用了节能住宅的能源消耗量计算,对不同的参数进行了分析,从中判定是否是节能住宅建筑。     

The effect of heat-pipe air-handling coil on energy consumption in central air-conditioning system

A study was carried out to investigate the effect of heat-pipe air-handling coil on energy consumption in a central air-conditioning system with return air. Taking an office building as an example, the study shows that compared with conventional central air-conditioning system with return air, the heat-pipe air-conditioning system can save cooling and reheating energy. In the usual range of 22–26 °C indoor design temperature and 50% relative humidity, the RES (rate of energy saving) in this office building investigated is 23.5–25.7% for cooling load and 38.1–40.9% for total energy consumption. The RES of the heat-pipe air-conditioning system increases with the increase of indoor design temperature and the decrease of indoor relative humidity. The influence of indoor relative humidity on RES is much greater than the influence of the indoor design temperature. The study indicates that a central air-conditioning system can significantly reduce its energy consumption and improve both the indoor thermal comfort and air quality when a heat-pipe air-handling coil is employed in the air-conditioning process.     

公共建筑能耗影响因素与调研分析

从建筑本体、地域、设备、行为等方面总结公共建筑能耗的影响因素。以东营市50栋公共建筑为调研对象,对被调研建筑分项能耗(空调能耗、照明能耗、设备能耗、其他能耗)占比进行箱线图分析。对4类影响因素(外墙保温、空调系统冷源形式、外窗类型、空调设置温度)对建筑能耗的影响进行箱线图分析。对于分项能耗占比:空调能耗占比波动幅度比较大,绝大部分被调研建筑的空调能耗处在较高水平,对空调系统的节能优化是降低建筑能耗的重点。照明能耗占比波动幅度比较小,虽然被调研建筑的照明能耗节能潜力有限,但仍有空间。设备能耗占比波动幅度比较大,且有较大节能潜力。其他能耗占比与照明能耗占比相似。对于影响因素:无外墙保温公共建筑的单位建筑面积能耗波动幅度更大,且单位建筑面积能耗平均水平更高。采用分体式空调器的公共建筑单位建筑面积能耗波动幅度最大,采用空气源热泵机组的公共建筑单位建筑面积能耗平均水平最高,压缩式冷水机组居中,分体式空调器最低。采用Low-E玻璃的公共建筑单位建筑面积能耗波动幅度最大,采用普通单层玻璃的公共建筑单位建筑面积能耗平均水平最高,双层中空玻璃居中,Low-E玻璃最低。空调设置温度小于26℃的公共建筑单位建筑面积能耗平均水平更高。     

基于人行为影响的住区建筑多主体集成能耗模型

在城市建筑节能研究中,政府常常依赖城市能源与碳排放模型工具制定并评估节能策略。而当前的城市建筑能耗模型受限于开发技术等因素,尚存在诸多不足,例如,考虑人行为对建筑能耗的影响,建立行为、日常活动及与环境相关的综合能耗模型。关于此类模型合理的数学形式、参数选择的方法以及不同行为的模拟方式等问题还尚待进一步研究。采用多主体(Multi-Agent)建模技术,设计集成建筑能耗模型,以住区中的居民作为模型中活动的主体,模拟使用者行为习惯、活动对建筑能耗的影响;采用ISO 13790标准模拟建筑的供热和降温需求,并在集成环境中设计统一的描述框架,以相对独立的环境模拟、行为模拟模块形式进行交互,实现热环境模拟和基于主体活动的设备能耗模拟的有机结合。研究表明,住区居民的用能行为是影响城市建筑能耗密度变化的重要因素,实现对住区主体行为特征的引导是实现城市建筑节能目标的有效途径。     

重庆某医院中央空调系统改造及评估

该文以重庆市某医院为对象,对医院进行用能设备统计和能源审计,得到该建筑单位面积能耗为136.82k Wh/m~2·a,计算建筑分类能源占比及逐月用电量,分析存在的问题,锁定该建筑的主要节能改造目标在中央空调系统,结合测试数据计算空调系统各部分能耗值及比例,确定改造手段为主机加装智能控制装置、水泵变频、冷却塔自控进行改造,医院改造后空调系统节能率达39.85%,占建筑总用电量的8.96%,相当于节省40.73万元的经济效益。     

室内温、湿度对人体热舒适和空调能耗影响的研究

以采用一次回风集中空调系统的办公建筑为例,就室内温、湿度设计参数对空调房间热舒适环境和空调系统能耗的影响进行了分析。研究结果表明,在同样的室内人体热舒适环境(等效温度)的条件下,随着室内温度的增加,一次回风系统的需冷量和总的耗能量是增加的。因此,夏季提高空调室内温度是不节能的。在相同热舒适(等效温度)条件下,要减少空调系统的冷负荷,室内设计温、湿度参数在推荐的热舒适区范围内,宜采用较大的室内相对湿度和较低的室内干球温度的组合,或采用较高的等效温度。